8259A PIC 总结

2019-04-15 14:32发布

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处理器与外设的数据通信，一般有三种方式：程序直接I/O、中断以及DMA方式。外设一般包含3种类型的寄存器，他们是数据寄存器、状态寄存器和控制寄存器。数据寄存器是用来传送数据的，状态寄存器用于查询设备状态，而控制器存器用来发送命令控制外设工作。程序直接I/O，意味着程序中需要直接同这三类寄存器进行交互。程序需要去查询设备的状态，这样不能充分的利用CPU。而DMA方式则是DMA控制器向CPU发出总线使用的请求，CPU将总线的控制权交给DMA控制器，由此，DMA可以对数据进行整块的传送，在没有CPU干预的情况下。对于中断方式，是当某种外设准备好后，通过中断控制器将中断请求送CPU，由CPU确定是否对中断请求进行响应。中断可分为软中断和硬中断，其中硬中断又叫做外部中断，他又分为可屏蔽和非可屏蔽中断。可屏蔽中断可以利用状态标志位的IF来开放和关闭这种类型的中断。
下面介绍8259A中断控制器的一些细节：
8259A中断控制器又2种寄存器组成：中断屏蔽寄存器（IMR）和命令寄存器。
中断屏蔽寄存器为一个8位寄存器，他的I/O端口是21H，而命令寄存器的I/O端口是20H。
中断屏蔽寄存器每一位代表一种外设：
0           定时器
1           键盘
2           保留
3           串口1
4           串口2
5           硬盘
6           软盘
7           打印机
命令寄存器每一位表示如下：
0           L0
1           L1
2           L2
3           0
4           0
5           EOI
6           SL
7           R
EOI表示中断结束命令。当中断处理程序完成后，必须显式的向中断控制器发送接触命令，如：
MOV AL，00100000B
OUT 21H，AL
中断程序如何工作：
1.         计算出中断向量的地址，中断类型号N，中断向量地址为：（N*4，N*4+2）
2.         保存状态标志寄存器、代码段寄存器，指令指针寄存器的内容。并将中断响应许可标志位关闭，单步执行标志位关闭。
3.         转入中断处理程序。
4.         恢复状态标志寄存器，代码段寄存器和指令指针寄存器的内容。
一个自定义中断的例子：（响应定时器中断）
DATA_SEG SEGMENT
       MSG DB 'TIMEOUT!' , 0DH , 0AH , '$'
DATA_SEG ENDS
SUB_FUNC_CODE SEGMENT
       ASSUME CS:SUB_FUNC_CODE , DS:DATA_SEG
       ALARM PROC FAR
              PUSH DS
              PUSH AX
              PUSH DX
              STI
              MOV AX , DATA_SEG
              MOV DS , AX
              MOV DX , OFFSET MSG
              MOV AH , 09H
              INT 21H
              POP DX
              POP AX
              POP DS
              IN AL , 20H
              OR AL , 00100000B
              OUT 20H , AL
              CLI
              IRET
       ALARM ENDP
SUB_FUNC_CODE ENDS
MAIN_CODE SEGMENT
       ASSUME CS:MAIN_CODE
       MAIN PROC FAR
              START:
                     MOV AH , 35H
                     MOV AL , 1CH
                     INT 21H
                     PUSH ES
                     PUSH BX
                     MOV BX , SEG ALARM
                     MOV DS , BX
                     MOV DX , OFFSET ALARM
                     MOV AH , 25H
                     MOV AL , 1CH
                     INT 21H
                     IN AL , 21H
                     AND AL , 11111110B
                     OUT 21H , AL
                     STI
                     MOV CX , 50000
              OUTTER:
                     PUSH CX
                     MOV CX , 50000
              INNER:
                     LOOP INNER
                     POP CX
                     LOOP OUTTER    
                     POP DX
                     POP DS
                     MOV AH , 25H
                     MOV AL , 1CH
                     INT 21H
                     MOV AH , 4CH
                     INT 21H
       MAIN ENDP
MAIN_CODE ENDS
              END START

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