实验3 8259中断控制器实验(20131104)

实验三、8259中断控制器实验

1．实验目的

(1).掌握中断控制器8259 IP核的工作原理，熟悉对8259的初始化设置。 (2).掌握中断服务程序的编写方法。

(3).掌握程序固化及脱机运行程序的方法。 2．实验原理

8259的工作原理。参考微机原理与接口技术相关教材。使用中断控制器8259，首先要对8259初始化，对初始化命令字ICW1~ICW4进行设置，初始化命令字的格式如表3-1所示。

8259 可编程中断控制器gw8259srst_nsclkpic_cs_niowc_niorc_npic_addrVCCcpu_intrnMRSTCLKnCSnWRnRDA0nINTAnSPCASIN[2..0]IR[7..0]DIN[7..0]inst6INTCASOUT[2..0]CAS_ENDOUT[7..0]nENpic_dout[7..0]pic_nencpu_inta_npic_ir[7..0]GNDpic_din[7..0]8259 - Programmble Intrrupt Controller

图3-1 8259 可编程中断控制器

表3-1 初始化命令字ICW1~ICW4数据格式： 命令字 ICW1 ICW2 IC3 主片 IC3 从片 IC4 OCW1 OCW2 OCW3 A0 0 1 D7 X T7 D6 X T6 D5 X T5 D4 1 T4 D3 LTIM T3 D2 ADI X D1 SNGL X D0 IC4 X D7~D3为中断类型码的高5位 1 1 1 1 0 0 IR7 0 0 M7 R 0 IR6 0 0 M6 SL ESMM IR5 0 0 M5 EOI SMM IR4 0 SFNM M4 0 0 IR3 0 BUF M3 0 1 IR2 ID2 M/S M2 L2 P IR1 ID1 AEOI M1 L1 RR IR0 ID0 uPM M0 L0 RIS 操作命令字OCW1~OCW3数据格式：

然后设置操作命令字OCW1(中断屏蔽字)，允许有关的中断源申请中断。设置中断向量，将中断服务子程序的入口地址写入中断向量表。

另外要编写相关的中断服务子程序。 8259的端口地址如下：

PIC_ICW1 EQU 20H PIC_ICW2 EQU 21H PIC_ICW3 EQU 21H PIC_ICW4 EQU 21H ppt 8255的端口地址是： port A 378h ；PA接2个LED数码管 port B 379h ；PB接8个LED 发光二极管 port C 37ah ；PC口

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ppt_ctrl 37bh ；控制字口 ppi 8255的端口地址是： port A 060h ；PA接4×4键盘和LCD液晶模块 port B 061h ；PB 最低位控制计数器2门控信号 port C 062h ；PC pc.0控制 ppi portA 输入使能 ppt_ctrl 063h ；控制字口 定时器/计数器8254的端口地址： PIT_CNT0 EQU 40H PIT_CNT1 EQU 41H PIT_CNT2 EQU 42H PIT_CTRL EQU 43H

3．实验内容

（1）中断计数显示程序

本实验主要验证中断控制器8259的中断控制功能。中断请求信号由按键产生，该按键向8259的IR1发出中断请求，每中断一次，寄存器加1计数，并通过8255的PA口外接的数码管显示出中断的次数。PA口输出使能由PC口最低位控制。

实验模式0 键1控制的十六进制输入的最低位，作为中断输入信号源。 键1：8259 中断请求输入，D1~D4显示输入状态；

数码管1、2：8255PA口输出，以十六进制显示中断请求次数； 中断类型码 09h，中断向量地址 024h。 操作步骤：

(1) 下载gwpcexp2.sof (2) 按复位键（键8），CPU开始工作，

(3) 按键1中断请求输入，观察8255 PA数码管1\\2输出显示中断请求次数。

图3-2 硬件连接示意图

（2）交通灯设计

设计一个交通灯，四个路口进行显示，如果没有交通故障，显示为四个路口红绿灯交替点亮，一旦故障产生（按键输入信号作为故障信号），四个路口全是红灯亮。1分钟后，恢复正常。中断信号产生，所有红灯一直亮，中断信号消失100秒后，恢复正常。

实验模式5 复位键（键8），故障请求（键3），中断请求键（键2）；

数码管1、2：8255PA口输出，以十进制显示通行/停止时间； 中断类型码 08h，8254 timer0中断向量地址 020h。

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操作步骤：

(1) 下载gwpcexp2.sof (2) 按复位键（键8），CPU开始工作，

(3) 按键2，中断请求， 8255 PA接数码管1\\2输出显示00。中断信号消失100秒后，恢复正常。 (4) 按键3，故障请求， 8255 PA接数码管1\\2输出显示60。故障请求信号消失后60秒，恢复正常。 （3）在实验内容（2）的基础上修改，路口显示时间分别为30s、20s，仅有故障输入信号，且40秒恢复正常，计数间隔标准的1s。 （选做）

图3-3 硬件电路连接示意图

4．实验步骤

1. 实验电路模式按要求设定。在Quartus II环境下，将8088 IP核应用系统的gwpcexp2.sof文件下载到目标板。用In system memory content editor将中断控制程序*.hex加载到系统的RAM中调试运行。

2.在In system memory content editor下观察8088CPU系统RAM中计数单元内容的变化情况，和实验板LED数码管和发光二极管显示数据的变化情况。 5．需用的仪器设备

（1）微机原理实验箱 1套； （2）下载线及导线若干； （3）PC机一台。 6．教学方式

一对一个别指导。 7．考核要求

程序是否调试通过。 8．实验报告要求

使用标准实验报告纸，书写字迹工整，内容完整, 画出程序流程图，写出程序内容，有调试结果。

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