上交大 胡春香 微機(jī)原理與應(yīng)用 2013版 第8章 可編程接口芯片及應(yīng)用

接口分類及功能可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253-5

可編程并行接口芯片8255A可編程中斷控制器8259A第八章可編程接口芯片及應(yīng)用5－并行接口，常用于老式的并行打印機(jī)連接，也有一些老式游戲設(shè)備采用這種接口，目前較少用，主要是因?yàn)閭鬏斔俾瘦^慢，正在被USB或IEEE1394接口所取代6－串行接口，主要是用于以前的扁口鼠標(biāo)、Modem以及其它串口通信設(shè)備。不足之處是數(shù)據(jù)傳輸速率低，將被USB或IEEE1394接口所取代。4－鍵盤和鼠標(biāo)接口，它們的外觀結(jié)構(gòu)是一樣的，但不能用錯(cuò)。為便于識(shí)別，通常以不同顏色區(qū)分，綠色為鼠標(biāo)接口，而紫色為鍵盤接口。7、9－USB接口。也是一種串行接口，目前最新標(biāo)準(zhǔn)是2.0版，傳輸速率可達(dá)480MB/s。目前許多上設(shè)都采用這種設(shè)備接口，如Modem、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸速率高、支持即插即用、支持熱撥插、無需專用電源、支持多設(shè)備無PC獨(dú)立連接等。常用接口（一）10－雙絞以太網(wǎng)線接口，也稱為“RJ-45接口”。這要主板集成了網(wǎng)卡才會(huì)提供的，它是用于網(wǎng)絡(luò)連接的雙絞網(wǎng)線與主板中集成的網(wǎng)卡進(jìn)行連接。8－IEEE1394接口，目前最新版本仍為IEEE139495a版，最高傳輸速率為400MB/s，但它的IEEE1394b版將達(dá)到1.6GB/s的傳輸速率。它與USB類似，它也支持即插即用、熱撥插、多設(shè)備無PC連接等。由于它的標(biāo)準(zhǔn)使用費(fèi)比較高，目前仍受到許多限制，只是在一些高檔設(shè)備中應(yīng)用普遍，如數(shù)碼相機(jī)、高檔掃描儀等。11－聲卡輸入/輸出接口，在主板集成了聲卡后才提供的，通常在主板上都可看到這3個(gè)接口。常用的只有2個(gè)，就是輸入和輸入出接口。通常也是用顏色來區(qū)分，最下面紅色的那個(gè)為輸出接口，接音箱、耳機(jī)等音頻輸入設(shè)備，而最上面的那個(gè)淺藍(lán)色的為音頻輸入接口，用于連接麥克風(fēng)、話筒之類音頻外設(shè)。常用接口（二）具有輸入和輸出功能的可編程接口電路，包括輸入接口，主要是8位的三態(tài)門；輸出接口，主要是8位的鎖存器；另外還有8位的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及控制此開關(guān)的寄存器FF。用戶對(duì)寄存器FF寫入的內(nèi)容稱為命令字或方式控制字。

寄存器FF稱為命令寄存器，相應(yīng)的端口稱為命令端口或控制端口。對(duì)可編程芯片初始化過程實(shí)際上就是對(duì)芯片的控制端口寫入各種命令字的操作過程。可編程接口概述

8253-5計(jì)數(shù)器/定時(shí)器

8259A中斷控制器

8255A并行I/O接口

8250串行I/O接口常用可編程接口芯片按接口功能：通用接口和專用接口。

通用接口：適用于大部分外設(shè)，如行式打印機(jī)、電傳打字機(jī)和鍵盤等。分為并行接口和串行接口。并行接口：按字節(jié)傳送；串行接口：和CPU之間并行傳送，和外設(shè)之間串行傳送的。

專用接口：僅適用于某臺(tái)外設(shè)或某種微處理器，用于增強(qiáng)CPU的功能。接口分類1.緩沖鎖存數(shù)據(jù)通常CPU與外設(shè)工作速度不可能完全匹配，數(shù)據(jù)傳送中難免有等待的情況。為此，需把數(shù)據(jù)暫存在接口的緩沖寄存器或鎖存器中，以便緩沖或等待；而且，要為CPU提供有關(guān)外設(shè)的狀態(tài)信息。2.地址譯碼微機(jī)系統(tǒng)中，每個(gè)外設(shè)都被賦予一個(gè)相應(yīng)的地址編碼，外設(shè)接口電路能進(jìn)行地址譯碼，以選擇設(shè)備。外設(shè)與CPU之間有一些聯(lián)絡(luò)信號(hào)，如外設(shè)中斷請(qǐng)求，CPU的響應(yīng)等信號(hào)都需要接口來傳送。3.傳送命令接口功能（一）4.碼制轉(zhuǎn)換CPU輸入輸出信號(hào)一般都是TTL電平，而外設(shè)信號(hào)就不一定是TTL電平。外設(shè)與CPU連接時(shí)，要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，使CPU與外設(shè)的電壓或電流相匹配。某些通信設(shè)備中，信號(hào)是以串行方式傳輸?shù)模?jì)算機(jī)代碼是以并行方式輸入輸出的，需要進(jìn)行并行碼與串行碼的互相轉(zhuǎn)換。5.電平轉(zhuǎn)換接口功能（二）24腳封裝的雙列直插式芯片。3路定時(shí)/計(jì)數(shù)口8位數(shù)據(jù)線2位片內(nèi)地址線3條控制線2條電源線8253引腳與功能結(jié)構(gòu)（一）D0~D7：數(shù)據(jù)線。A0~A1：地址線，用于選擇3個(gè)計(jì)數(shù)器中的一個(gè)及選擇控制字寄存器。RD：讀控制信號(hào)，低有效。WR：寫控制信號(hào)，低有效。CS：片選端，低有效。CLK0~2：計(jì)數(shù)器0#、1#、2#的時(shí)鐘輸入端。GATE0~2：計(jì)數(shù)器0#、1#、2#的門控制脈沖輸入端，由外部設(shè)備送入門控脈沖。OUT0~2：計(jì)數(shù)器0#、1#、2#的輸出端，由它接至外部設(shè)備，以控制其啟停。8253-5引腳的定義如下:8253引腳與功能結(jié)構(gòu)（二）3個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)完全相同的16位計(jì)數(shù)器。每個(gè)計(jì)數(shù)器均以減法計(jì)數(shù)，可按二進(jìn)制或十進(jìn)制計(jì)數(shù)，有6種工作方式，可通過編程選擇。8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)（一）每個(gè)計(jì)數(shù)器內(nèi)部包括：計(jì)數(shù)初值寄存器計(jì)數(shù)執(zhí)行部件計(jì)數(shù)輸出寄存器8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)（二）控制寄存器（寫操作）

初始值寄存器（讀寫操作）

CPU對(duì)8253寫入控制字，編程改變8253的功能CPU對(duì)8253寫入計(jì)數(shù)初值，使8253獲得定時(shí)量CPU從初值寄存器中讀取初值。計(jì)數(shù)初值的選擇和定時(shí)長(zhǎng)短以及時(shí)鐘頻率有關(guān)。注：上述二個(gè)寄存器可編程寫控制字時(shí)初值寄存器清08253內(nèi)部結(jié)構(gòu)（三）為16位計(jì)數(shù)器，完成減1操作根據(jù)計(jì)數(shù)狀態(tài)產(chǎn)生輸出波形注：解決16位計(jì)數(shù)器與8位數(shù)據(jù)線的矛盾

注：上述二個(gè)寄存器不可編程

計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)輸出寄存器

8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)（四）3個(gè)計(jì)數(shù)器和1個(gè)控制字寄存器，可通過地址線A0、A1，讀寫控制線RD、WR與選片CS進(jìn)行尋址，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。8253尋址方式8253工作方式（一）0001000010HMOVAL，10HOUT43H，AL；寫計(jì)數(shù)器0的控制字MOVAL，04HOUT40H，AL；寫計(jì)數(shù)器0的初值

控制字編程例1：8253工作為計(jì)數(shù)器0，方式0，初值為4，二進(jìn)制計(jì)數(shù)，設(shè)寄存器地址為40H~43H計(jì)數(shù)器0寫低字節(jié)方式0二進(jìn)制計(jì)數(shù)8253工作方式（二）

77H控制字編程例2：8253工作為計(jì)數(shù)器1，方式3，初值為4020H，十進(jìn)制計(jì)數(shù)，設(shè)寄存器地址為40H~43H0111011

1MOVAL，77HOUT43H，AL；寫計(jì)數(shù)器1的控制字MOVAL，20HOUT41H，AL；寫計(jì)數(shù)器1的低8位初值

MOVAL，40HOUT41H，AL；寫計(jì)數(shù)器1的高8位初值計(jì)數(shù)器1先寫低字節(jié)后寫高字節(jié)方式3十進(jìn)制計(jì)數(shù)8253工作方式（三）

A7H控制字編程例3：8253工作為計(jì)數(shù)器2，方式3，初值為4000H，十進(jìn)制計(jì)數(shù)，設(shè)寄存器地址為40H~43H1010011

1MOVAL，0A7HOUT43H，AL；寫計(jì)數(shù)器2的控制字MOVAL，40HOUT42H，AL；僅寫計(jì)數(shù)器2的高8位初值計(jì)數(shù)器2寫高字節(jié)方式3十進(jìn)制計(jì)數(shù)8253工作方式（四）方式0—計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷輸出（軟件控制）方式1—重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)輸出（硬件控制）方式2—分頻器（軟件控制）方式3—方波發(fā)生器（軟件控制）方式4—選通信號(hào)發(fā)生器（軟件觸發(fā)）方式5—選通信號(hào)發(fā)生器（硬件觸發(fā)）8253工作方式功能計(jì)數(shù)觸發(fā)特點(diǎn)（CLK）

門控特點(diǎn)（GATE）

波形輸出特點(diǎn)（OUT）不同工作方式有不同的計(jì)數(shù)脈沖的觸發(fā)特點(diǎn)不同工作方式門控電平方式有所不同不同工作方式會(huì)產(chǎn)生不同的輸出波形8253工作方式特點(diǎn)a、門控信號(hào)GATE必須為1，計(jì)數(shù)器才能計(jì)數(shù)；b、計(jì)數(shù)時(shí)通道輸出端OUT一直為0；c、通道計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0后，OUT由0到1，同時(shí)計(jì)數(shù)器停止工作。方式0

計(jì)數(shù)結(jié)束，產(chǎn)生中斷控制門輸出端初始低電平8253工作方式0方式1

可編程單穩(wěn)觸發(fā)器

a、門控信號(hào)GATE是觸發(fā)信號(hào)，上升沿有效。即開始計(jì)數(shù)是由GATE的上升沿觸發(fā)的；

b、觸發(fā)后，通道計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，輸出端OUT由高變低。

c、計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0，OUT再由低變高?？刂崎T輸出端初始高電平8253工作方式1a、GATE門為1，計(jì)數(shù)器才能工作，對(duì)CLK端上的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)；b、當(dāng)計(jì)數(shù)器“減”計(jì)數(shù)到1時(shí)，OUT由高變低，再經(jīng)過一個(gè)CLK周期，即計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到0時(shí)，OUT又跳變?yōu)楦?。方?輸出周期性負(fù)脈沖信號(hào)，其寬度固定為一個(gè)CLK周期；c、當(dāng)計(jì)數(shù)器的值減為0時(shí)，自動(dòng)重新裝入計(jì)數(shù)初值，實(shí)現(xiàn)循環(huán)計(jì)數(shù)。方式2

分頻器（也稱分頻脈沖產(chǎn)生器）控制門輸出端初始高電平8253工作方式2方式3

方波頻率發(fā)生器方式2雖然可以作分頻電路，但其輸出是窄脈沖，如果是方波，就只有選方式3方波寬度=n/2高電平寬度=(n+1)/2低電平寬度=(n-1)/2控制門輸出端初始低電平8253工作方式3方式4

軟件觸發(fā)選通脈沖a、門控信號(hào)GATE為高電平，計(jì)數(shù)器開始減1計(jì)數(shù)，OUT維持高電平；b、當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0，輸出端OUT變低，再經(jīng)過一個(gè)CLK輸入時(shí)鐘周期，OUT輸出又變高。初始高電平控制門輸出端8253工作方式4方式5

硬件觸發(fā)選通脈沖同方式4很相似，當(dāng)控制字寫入控制寄存器后，OUT變高。同方式4不同的一點(diǎn)是當(dāng)計(jì)數(shù)值寫入通道計(jì)數(shù)器后，通道并未被觸發(fā)，也就是計(jì)數(shù)器并不立即開始計(jì)數(shù)。只有當(dāng)GATE信號(hào)的上升沿觸發(fā)通道后，通道計(jì)數(shù)器才開始計(jì)數(shù)?？刂崎T輸出端初始高電平8253工作方式5用8253產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)控制信號(hào)。采樣時(shí)間=L*N/F采樣頻率=F/M計(jì)數(shù)器工作模式計(jì)數(shù)值工作模式0#2M1#1N2#3L8253應(yīng)用舉例（一）計(jì)數(shù)器1和2串聯(lián)工作，門控信號(hào)由開關(guān)提供

CLK2=F OUT2=F/L CLK1=OUT2=F/LOUT1=F/(L*N)T=(L*N)/F計(jì)數(shù)器0的門控信號(hào)由OUT1提供，時(shí)間是(L*N)/F CLK0=F OUT0=F/M輸出負(fù)脈沖，經(jīng)過反相后變成正脈沖，啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器。如果F=10KHz，要求采樣時(shí)間5秒，采樣頻率100Hz，則

M=F/100=100

即M=100 N*L=5*10K=50K，選

N=50，L=1000假設(shè)端口地址是

0C0H~0C3H計(jì)數(shù)器工作模式計(jì)數(shù)值工作模式0#2M1#1N2#3L采樣時(shí)間=L*N/F采樣頻率=F/M8253應(yīng)用舉例（二）

MOVAL,00010100B;計(jì)數(shù)器0，寫低字節(jié)，工作方式2，二進(jìn)制計(jì)數(shù)

OUT0C3H,AL;控制端口地址C3HMOVAL,100;計(jì)數(shù)值M=100 OUT0C0H,AL;計(jì)數(shù)器0，地址為C0H MOVAL,01010010B;計(jì)數(shù)器1，寫低字節(jié)，工作方式1，二進(jìn)制計(jì)數(shù)

OUT0C3H,AL;控制端口地址C3HMOVAL,50;計(jì)數(shù)值N=50 OUT0C1H,AL;計(jì)數(shù)器1，地址為C1HMOVAL,10110111B;計(jì)數(shù)器3，先寫低、后寫高，工作方式3，十進(jìn)制計(jì)數(shù)

OUT0C3H,AL;控制端口地址C3HMOVAX,1000;計(jì)數(shù)值L=1000OUT0C2H,AL;先寫低字節(jié)

MOVAL,AHOUT0C2H,AL;再寫高字節(jié)程序如下：8253應(yīng)用舉例（三）40DIP封裝8

位A、B、C口8

位數(shù)據(jù)線2

位片內(nèi)地址線4

條控制線2

條電源線8255A引腳定義與功能（一）D0~D7：數(shù)據(jù)線，三態(tài)雙向8位緩沖器。A0~A1：地址線，用于選擇端口。RD：讀控制線，低有效。WR：寫控制線，低有效。CS：片選端，低有效。RESET：復(fù)位信號(hào)，高有效。A口：8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器和8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器。B口：8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器。C口：8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器。8255A引腳定義與功能（二）8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖（一）3個(gè)8位數(shù)據(jù)端口A、B、C各有不同特點(diǎn)，可分別作為輸入端口或輸出端口。 A口與B口常作為獨(dú)立的輸入端口或輸出端口，C口則配合A口和B口工作。C口通過控制命令分成為2個(gè)4位端口，每個(gè)4位端口包含1個(gè)4位的輸入緩沖器和1個(gè)4位的輸出鎖存器/緩沖器，分別用來為A口和B口輸出控制信號(hào)和輸入狀態(tài)信號(hào)。1.數(shù)據(jù)端口A、B、C8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖（二）兩個(gè)功能:接收來自芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)總線上的控制字；接收來自讀寫控制邏輯電路的讀/寫命令，以此來決定兩組端口的工作方式和讀/寫操作。2.A組控制和B組控制部件8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖（三）3.讀/寫控制邏輯電路管理數(shù)據(jù)傳輸過程：接收CS及來自地址總線的信號(hào)A1、A0和控制總線的信號(hào)RESET、WR、RD。將它們組合后，得到對(duì)A組控制部件和B組控制部件的控制命令，并送給這兩個(gè)部件，再由它們完成對(duì)數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息和控制信息的傳輸。8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖（四）4.數(shù)據(jù)總線緩沖器雙向三態(tài)8位數(shù)據(jù)緩沖器，8255A通過它與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連。輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、CPU發(fā)給8255A的控制字都是通過該部件傳遞的。8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖（五）8255A內(nèi)部有3個(gè)I/O端口和一個(gè)控制字端口，通過地址線A0、A1，讀寫控制線RD、WR與片選端CS進(jìn)行尋址并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。：：：8255A尋址方式方式0—基本輸入/輸出方式；方式1—選通輸入/輸出方式；方式2—雙向傳送方式。當(dāng)8255A接收到寫入控制口的控制字時(shí)，對(duì)D7位標(biāo)志位進(jìn)行測(cè)試。8255A工作方式（一）若D7=1，方式選擇字。8255A工作方式（二）若D7=0，C口的置1/置0控制字。0XXXB2B1B01/0特征位D7D6D5D4D3D2D1D01=置10=置0C口PC0~PC7位的位編碼8255A工作方式（三）C端口的位選擇編碼D3D2D1

編碼D0=0D0=1000PC0LH001PC1LH010PC2LH011PC3LH100PC4LH101PC5LH110PC6LH111PC7LH8255A工作方式（四）

任何一個(gè)端口都可用作輸入或輸出。方式0：基本的輸入/輸出方式

由A口、B口、C口高4位與C口低4位4組組合成16種不同的輸入/輸出組態(tài)。100A口C口高4位0B口C口低4位特征位D7D6D5D4D3D2D1D0方式0A組B組定義B口為方式0

使用場(chǎng)合：同步傳送，查詢式傳送。8255A工作方式0方式1：選通輸入/輸出方式，適合中斷式傳送利用端口C提供的選通信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)，來控制輸入/輸出操作。端口A和端口B均為輸入方式10111/011X特征位D7D6D5D4D3D2D1D0方式1A口輸入B口輸入B口方式1PC6、PC71＝輸入，0＝輸出8255A工作方式1（一）端口A和端口B均為輸出方式10101/010X特征位D7D6D5D4D3D2D1D0方式1A口輸出B口輸出B口方式1PC4、PC51＝輸入，0＝輸出8255A工作方式1（二）端口A輸入、端口B輸出10111/010X特征位D7D6D5D4D3D2D1D0方式1A口輸入B口輸出B口方式1PC6、PC71＝輸入，0＝輸出8255A工作方式1（三）端口A輸出、端口B輸入10101/011X特征位D7D6D5D4D3D2D1D0方式1A口輸出B口輸入B口方式1PC4、PC51＝輸入，0＝輸出8255A工作方式1（四）方式2：選通雙向傳輸僅適用于端口A。11XXX1/01/01/0特征位D7D6D5D4D3D2D1D0方式2B組工作方式0＝方式01＝方式1PA0~PA70＝輸出1＝輸入PC0~PC20＝輸出1＝輸入8255A工作方式2例1：8255A作為連接打印機(jī)接口，工作在方式0，輸出。工作過程：需要打印時(shí)，查詢打印機(jī)是否忙？不忙時(shí)通過8255A發(fā)送一個(gè)字符給打印機(jī)。為使打印機(jī)接收數(shù)據(jù)，要生成一個(gè)選通脈沖（初始值是1，置0，再置1）。8255A應(yīng)用實(shí)例（一）A口：方式0、輸出數(shù)據(jù)C口上：方式0、PC6輸入狀態(tài)信號(hào)C口下：方式0、PC2輸出選通信號(hào)方式控制字為：10001000

B

(88H)80868255A打印機(jī)D7~D0PAPC2PC6STBBUSY100A口C口高4位0B口C口低4位特征位D7D6D5D4D3D2D1D0方式0A組B組定義B口為方式08255A應(yīng)用實(shí)例（二）

Setup：

MOV AL，88H ；設(shè)置工作方式

OUT 0D3H，AL MOV AL，5 ；置PC2為1

OUT 0D3H，AL

Ready：

INAL，0D2H TEST AL，40H ；測(cè)試PC6狀態(tài)

JNZ Ready MOV AL，BL ；打印的字符送AL中

OUT 0D0H，AL MOV AL，4 ；置PC2為0

OUT 0D3H，AL MOV AL，5 ；置PC2為1

OUT 0D3H，AL≥0.5ms設(shè)端口地址是：0D0H~0D3H，要打印的字符放在BL中。8255A應(yīng)用實(shí)例（三）芯片特點(diǎn)使用形式注：中斷源數(shù)量與芯片數(shù)量間的關(guān)系可編寫程序控制芯片的多項(xiàng)功能可提供多中斷源的中斷類型碼中斷源有多種觸發(fā)方式可屏蔽/允許輸入端的中斷源采用NMOS工藝制造，只需要一組5V電源單片方式—可提供8個(gè)中斷源級(jí)聯(lián)方式—最多可提供64個(gè)中斷源(9片)8259A芯片特點(diǎn)28DIP封裝8個(gè)中斷源輸入8位數(shù)據(jù)線1

位片內(nèi)地址線3

條控制線4

條級(jí)聯(lián)線2

條中斷請(qǐng)求響應(yīng)線2條電源線8259A引腳與功能結(jié)構(gòu)（一）與中斷源有關(guān)（14個(gè)）

IR0~IR7—外部中斷源輸入引腳

INT—中斷請(qǐng)求輸出引腳

接8086CPU的INTRINTA—中斷響應(yīng)輸入引腳

接8086CPU的INTACAS0~CAS2—級(jí)連選擇線

SP/EN—級(jí)連控制線8259A引腳與功能結(jié)構(gòu)（二）與CPU有關(guān)（12個(gè)）

D0~D7

—8位數(shù)據(jù)傳送線

CPU將控制字經(jīng)數(shù)據(jù)線傳給8259控制字寄存器外部中斷源IR0~IR7狀態(tài)經(jīng)數(shù)據(jù)線傳給CPU8259內(nèi)部寄存器與CPU的數(shù)據(jù)傳送

RD、WR—讀/寫控制線

CS—片選控制線

CS=L時(shí)，8259片選有效

CS由譯碼電路產(chǎn)生

A0—片內(nèi)地址線

一線兩址，選定8259內(nèi)部寄存器

A0、CS構(gòu)成8259內(nèi)部寄存器地址8259A引腳與功能結(jié)構(gòu)（三）8259A中斷控制器包括8個(gè)主要功能部件。

8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)（一）1.

數(shù)據(jù)總線緩沖器三態(tài)雙向，通過引腳D0~D7與CPU的數(shù)據(jù)總線連接。用于傳送CPU發(fā)至8259的各種命令控制字、8259發(fā)至CPU的各種狀態(tài)信息，以及中斷響應(yīng)期間8259向CPU提供的中斷類型號(hào)。2.

讀/寫邏輯用于接收來自CPU的讀/寫控制信號(hào)、片選控制信號(hào)及內(nèi)部端口選擇信息。8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)（二）3.

級(jí)聯(lián)緩沖器/比較器為8259A提供級(jí)聯(lián)控制信號(hào)CAS0~CAS2與雙向功能信號(hào)SP/EN，以滿足8259A在緩沖工作與主從工作方式下的功能需要。4.

控制邏輯根據(jù)CPU對(duì)8259編程設(shè)定的工作方式產(chǎn)生內(nèi)部控制信號(hào)，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)INT，以及將來自CPU的中斷響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為內(nèi)部所需的各種控制信號(hào)。8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)（三）5.8位中斷請(qǐng)求寄存器IRR用于接收并保存來自IR0~IR7上的外設(shè)中斷請(qǐng)求。6.8位中斷服務(wù)寄存器ISR用于記錄當(dāng)前CPU正在處理的中斷請(qǐng)求位。如有中斷嵌套，則該寄存器可能有多個(gè)位被同時(shí)置位。8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)（四）7.8位中斷屏蔽寄存器IMR用于屏蔽已被鎖存在IRR中的任何一個(gè)中斷請(qǐng)求級(jí)。對(duì)所有要屏蔽的中斷請(qǐng)求線，將相應(yīng)的位置“1”即可。8.

優(yōu)先級(jí)判別器PR用于確定IRR中所有未被屏蔽的中斷請(qǐng)求位的優(yōu)先級(jí)。在CPU發(fā)出第一個(gè)負(fù)脈沖時(shí)，將具有最高優(yōu)先級(jí)的申請(qǐng)位存入服務(wù)狀態(tài)寄存器ISR中相應(yīng)的位置。若出現(xiàn)多級(jí)中斷，PR還負(fù)責(zé)將IRR中的最高優(yōu)先級(jí)和ISR中正在服務(wù)的中斷的優(yōu)先級(jí)作比較，以確定是否向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)（五）(1)初始化工作方式

8259初始化是由CPU發(fā)送2~4個(gè)初始化命令字ICW來實(shí)現(xiàn)的。(2)接收外設(shè)中斷請(qǐng)求初始化后8259進(jìn)入正常工作狀態(tài)。當(dāng)外部中斷源通過IRn引腳向8259發(fā)出有效的中斷請(qǐng)求時(shí)，8259會(huì)自動(dòng)將其內(nèi)部中斷請(qǐng)求寄存器IRR的相應(yīng)位置1以記錄并保持外設(shè)的中斷請(qǐng)求。(3)中斷屏蔽判斷中斷請(qǐng)求寄存器IRR中的被置位與中斷屏蔽寄存器IMR的相應(yīng)位比較，如果沒有被屏蔽，信號(hào)被送入優(yōu)先級(jí)分析器。8259A中斷工作過程（一）(4)中斷判優(yōu)中斷請(qǐng)求進(jìn)入優(yōu)先權(quán)分析器PR后，PR將其中的最高優(yōu)先權(quán)與服務(wù)狀態(tài)寄存器ISR中正在處理的中斷優(yōu)先權(quán)比較以確定是否通過INT腳向CPU送出中斷請(qǐng)求信號(hào)。(5)中斷響應(yīng)

CPU在接收到8259的中斷請(qǐng)求信號(hào)后，如果CPU內(nèi)的中斷允許標(biāo)志IF=1，則在當(dāng)前指令執(zhí)行完后進(jìn)入中斷響應(yīng)周期。8259A中斷工作過程（二）CPU在中斷響應(yīng)周期中向8259回送兩個(gè)負(fù)脈沖。8259的控制邏輯在接收到第一個(gè)負(fù)脈沖后完成下列任務(wù)：①禁止IRR不再受IR7~IR0信號(hào)的再次變化的影響(直到第二個(gè)結(jié)束)；②將優(yōu)先權(quán)處理器PR確定的最高優(yōu)先級(jí)的中斷請(qǐng)求信號(hào)存入服務(wù)狀態(tài)寄存器ISR;③將中斷請(qǐng)求寄存器IRR的相應(yīng)位復(fù)位。8259的控制邏輯在接收到第二個(gè)負(fù)脈沖后，將寄存器ICW2的當(dāng)前內(nèi)容通過數(shù)據(jù)總線D0~D7送至CPU。8259A中斷工作過程（三）(6)中斷結(jié)束如果8259初始化為中斷自動(dòng)結(jié)束方式，即ICW4的AEOI=1，在第二個(gè)負(fù)脈沖結(jié)束時(shí)，ISR中的被第一個(gè)負(fù)脈沖置位的位即被復(fù)位。如果8259初始化為非自動(dòng)結(jié)束中斷方式，即ICW4的AEOI=0，則等到中斷結(jié)束命令送到OCW2后，才清除ISR中的相應(yīng)位，表明中斷服務(wù)程序結(jié)束。8259A中斷工作過程（四）8259A強(qiáng)大中斷處理功能和各種靈活工作方式，是通過編程來設(shè)置的，即對(duì)8259A內(nèi)部有關(guān)寄存器寫入控制命令字來實(shí)現(xiàn)控制的。初始化命令字ICW(InitializationCommandWord)：ICW1~ICW4，必須在初始化時(shí)分別寫入4個(gè)相應(yīng)的寄存器。一旦寫入，一般在系統(tǒng)運(yùn)行過程中就不再改變。操作命令字OCW(OperationCommandWord)：也稱工作方式命令字OCW1~OCW3，必須在設(shè)置初始化命令后方能分別寫入3個(gè)相應(yīng)的寄存器。用來對(duì)中斷處理過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)的操作與控制。在一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，操作命令字可以被多次設(shè)置。8259A控制字格式（一）若要使用8259若要改變8259的功能注：一般由系統(tǒng)程序完成注：一般由應(yīng)用程序完成

必須按規(guī)定向其寫入初始化命令字ICW1~ICW4使8259進(jìn)入工作狀態(tài)可隨時(shí)向其寫入操作命令字OCW1~OCW3使8259按要求工作8259A控制字格式（二）

8259實(shí)際端口地址一線二址，址1：A0=0；址2：A0=18259應(yīng)操作的端口

4個(gè)初始化命令字的寫操作

3個(gè)操作命令字的寫操作

3個(gè)寄存器IRR、ISR、IMR的讀操作

1個(gè)中斷類型號(hào)的讀操作注：2個(gè)地址怎樣完成11個(gè)讀寫操作8259A端口地址（一）A0RDWRCS對(duì)應(yīng)的讀/寫操作

0

0

1

0讀IRR、ISR、中斷狀態(tài)查詢碼

1

0

1

0讀IMR

0

1

0

0寫OCW2、OCW3、ICW1

1

1

0

0寫OCW1、ICW2、ICW3、ICW4X

1

1

0無操作，數(shù)據(jù)線呈高阻態(tài)XXX

1無操作，數(shù)據(jù)線呈高阻態(tài)8259A端口地址（二）

A0=0讀操作

—IRR、ISR、中斷類型號(hào)→CPU

注：解決1址3讀問題，用位控制定義讀入方法

A0=1讀操作

—僅IMR→CPU

A0=0寫操作

—CPU→ICW1、OCW2、OCW3

注：解決1址3寫問題，用位識(shí)別寫入法

A0=1寫操作

—CPU→ICW2、ICW3、ICW4、OCW1

注：解決1址4寫問題，用同址順序?qū)懭敕?259A端口地址（三）

ICW1、ICW2

為必寫初始化命令字

ICW3、ICW4

為選寫初始化命令字

ICW2、ICW3、ICW4

采用同址順序?qū)懭敕?/p>

注：ICW1的地址不同8259A初始化命令字（一）ICW1—芯片控制初始化命令字D7D6D5D4D3D2D1D0XXX1LTIMXSNGLIC4A00同址識(shí)別位1=電平觸發(fā)0=變沿觸發(fā)1=單片0=級(jí)聯(lián)1=需要設(shè)置ICW40=不需要設(shè)置ICW48259A初始化命令字（二）ICW2—中斷類型號(hào)初始化命令字D7D6D5D4D3D2D1D0A15A14A13A12A11A10A9A8A01

D2~D0—IR0~IR7的編碼

注：中斷類型號(hào)的低3位

D7~D3—中斷類型號(hào)的高5位

注：中斷類型號(hào)的高5位由用戶編程定義,

中斷類型號(hào)的低3位自動(dòng)產(chǎn)生，保證IR0~IR7連續(xù)

8259A初始化命令字（三）ICW3—主/從8259A初始化命令字A01D7D6D5D4D3D2D1D0S7S6S5S4S3S2S1S0若D0~D7為1，則IR0~IR7對(duì)應(yīng)端接有從8259芯片若D0~D7為0，則IR0~IR7對(duì)應(yīng)端未接從8259芯片主8259中ICW3的位定義8259A初始化命令字（四）A01D7D6D5D4D3D2D1D000000ID2ID1ID0從8259中ICW3的位定義D2~D0從8259的INT端接主8259的IRn

端的編碼，D7~D3未用例如：010表示從8259A連到主8259A的IRQ2。8259A初始化命令字（五）ICW4—方式控制初始化命令字A01D7D6D5D4D3D2D1D0000SFNMBUFM/SAEOIPM識(shí)別碼1=特殊的全嵌套方式0=非特殊的全嵌套方式緩沖方式時(shí)：1=主8259A，0=從8259A1=緩沖方式0=非緩沖方式1=自動(dòng)復(fù)位ISR0=正常中斷結(jié)束1=8086/8088配置0=8080/8085配置8259A初始化命令字（六）

ICW按順序?qū)懭耄ㄏ葘懀?/p>

ICW1→ICW2→（ICW3）→（ICW4）

ICW2、ICW3、ICW4為同址順序?qū)懭敕?/p>

OCW按需要寫入（后寫）

OCW1、OCW2、OCW3無寫入順序

OCW2、OCW3為同址位識(shí)別寫入法8259A操作命令字（一）OCW1－寫IMR寄存器操作命令字D7