微机原理与接口技术的问题

Question

8259A中断控制器的主要功能是什么？它有几种优先级控制方式？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

8259A中断控制器是微机系统中用于管理外部设备中断请求的重要组件。它的主要功能包括：

1. 中断请求管理：8259A可以接收并处理最多8个（或通过级联扩展至64个）外部设备的中断请求。

2. 中断屏蔽：每个中断源都有一个对应的中断屏蔽位，通过设置这些位，可以有选择地禁止或允许特定中断源的中断请求被处理器响应。

3. 中断优先级管理：8259A支持两种优先级控制方式：

   • 完全嵌套方式（Fully Nested Mode）：一旦某个中断被响应，所有比它优先级低的中断将被自动屏蔽，直到该中断服务完成。
   • 特殊循环方式（Special Cycle Mode）：在响应一个中断后，8259A会自动将中断优先级轮转到下一个最高优先级的未被屏蔽的中断源上，这样即使高优先级的中断再次发生，也必须等待当前中断处理完毕才能得到响应。

4. 中断向量地址设置：8259A可以为每个中断源分配一个中断向量地址，当处理器响应中断时，会跳转到相应的中断服务程序入口地址。

5. 中断结束命令：处理器在执行完中断服务程序后，需要向8259A发送中断结束命令，以告知8259A中断已被正确处理，从而解除对其他中断的屏蔽。

在实际应用中，8259A的初始化配置非常重要，需要通过一系列的初始化指令来设置中断屏蔽、中断优先级、中断向量等参数。例如，初始化8259A的代码可能如下所示：

// 初始化主8259A (I/O端口0x20和0x21)
outb(0x20, ICW1_INIT | ICW1_ICW4); // ICW1: 初始化ICW序列，ICW4有效
outb(0x21, 0x04);                   // ICW2: 设置中断向量地址的偏移量
outb(0x20, 0x01);                   // ICW3: 对于单个8259A，写入0x01
outb(0x21, ICW4_8086);              // ICW4: 设置8086/8088模式

// 初始化从8259A (I/O端口0xA0和0xA1)，假设主8259A的IRQ2连接到从8259A的INT引脚
outb(0xA0, ICW1_INIT | ICW1_ICW4); // ICW1: 初始化ICW序列，ICW4有效
outb(0xA1, 0x02);                   // ICW2: 设置中断向量地址的偏移量
outb(0xA0, 0x02);                   // ICW3: 设置主8259A的IRQ2作为从8259A的INT输入
outb(0xA1, ICW4_8086);              // ICW4: 设置8086/8088模式

以上代码展示了如何初始化主从两个8259A芯片，使其能够正确管理和响应中断请求。