Программируемый контроллер прерываний i8259a Общие сведения Основные функции, реализуемые микросхемой i8259а
фиксация запросов на прерывание от восьми внешних источников;
оценка приоритета поступившего запроса и формирование очереди на обслуживание в соответствии с установленной дисциплиной;
программное маскирование поступающих запросов;
присвоение циклических или программно изменяемых приоритетов входам контроллера, на которые поступают запросы;
определение и передача процессору номера вектора прерывания.
Состояния программируемого контроллера прерываний
1. Состояние настройки – инициализация и установка режимов работы ПКП путем его программирования как устройства ввода-вывода с помощью четырех управляющих слов инициализации (Initialization Command Word) ICW1-ICW4.
2. Обслуживание запросов – ПКП принимает операционные управляющие слова (слова рабочих команд, Operation Command World) OCW1-OCW3, определяющие алгоритм обслуживания запросов на прерывание в заданном режиме, и осуществляет обслуживание аппаратных прерываний.
Режимы обслуживания запросов на прерывания
фиксированные приоритеты;
автоматический сдвиг приоритетов;
программно-управляемый сдвиг приоритетов;
автоматическое завершение обработки прерывания (Automatic End of Interrupt, AEOI);
специальное маскирование;
опрос.
Структурная схема пкп I 8259a
Схема управления прерываниями. Содержит две группы 8-разрядных регистров:
для приема команд инициализации ICW;
для приема рабочих команд OCW.
Основные функции:
прием команд от процессора;
передача процессору информации о состоянии ПКП;
посылка сигнала запроса на вход INТR ЦП;
управление регистрами IRR и ISR в циклах подтверждения прерывания.
Регистры IRR, ISR, IMR, арбитр приоритетов PR. Предназначены для:
восприятия запросов на прерывания на входах IR0-IR7;
управления ими;
разрешения формирования сигнала INT по незамаскированному запросу наивысшего приоритета.
ISR (In Service Register) – Регистр обслуживаемых прерываний. Хранит текущие обрабатываемые запросы («текущий приоритет» ЦП).
IМR (Interrupt Mask Register) – Регистр маскирования запросов. Единичное значение бита означает, что прерывания соответствующего уровня при появлении запроса в IRR блокируются.
IRR (Interrupt Request Register) – Регистр запросов на прерывания. Фиксирует запросы на входах IR.
PR (Priority Resulver) – Арбитр приоритетов. Определяет наиболее приоритетный для выполнения (на данный момент) запрос в IRR.
RWCL (Read/Write Control Logic) – Схема управления чтением/записью. Предназначена для:
анализа сигналов СS#, RD#, WR#, A0;
активизации микросхемы;
инициализации режима чтения процессором содержимого регистров IRR, ISR и IMR;
инициализации режима записи процессором в ПКП управляющих слов ICWi и OCWi.
Назначение сигналов пкп I 8259a
А0 (Address 0). Служит для указания порта i8259A, к которому производится обращение. В IBM PC AT для каждого контроллера резервируется два адреса: для ведущего - 20h и 21h, для ведомого - A0h и A1h. В этом случае вход А0 должен быть подсоединен к разряду 0 шины адреса системного интерфейса.
D0-D7 (bidirectional Data bus) – двунаправленная шина данных. Служит для взаимодействия с ЦПУ.
CS# (Chip Select). Идентифицирует обращение к контроллеру.
RD# (ReaD). Совместно с CS и A0 управляет выдачей на D0-D7 содержимого регистров IMR, ISR и IRR или уровня приоритета.
WR# (WRite). Управляет записью слов инициализации и команд в регистры управления.
INTA# (INTerrupt Acknowlege). Вход подтверждения прерывания от ЦПУ.
IR0-IR7 (Interrupt Request). Входы для запросов прерывания от устройств ввода-вывода или ведомых контроллеров
CASx (Cascade) – Линии каскадирования. Служат для идентификации ведомого контроллера. Для ведущего контроллера являются выходными сигналами, для ведомого – входными
SP#/EN# (Slave Program/ENable buffer). Мультифункциональный: в режиме буфера используется как выходной сигнал для управления приемопередатчиками; в не буферном режиме – как входной сигнал для указания назначения контроллера (SP=0 ведомый, SP=1 ведущий)