微机原理与接口技术实验：深入理解8259A

资源摘要信息: "8259实验，微机原理与接口技术8259实验" ### 知识点概述 #### 1. 实验背景与目的 实验的背景基于微机原理与接口技术领域，其目的在于让学生通过实践操作深入理解8259可编程中断控制器的工作原理及其实现机制。8259是Intel公司生产的一种中断控制器，它用于扩展系统中可处理中断的数量，提高系统对中断事件的响应能力。8259A是8259的改进版，提供了更多的控制和配置功能。 #### 2. 8259可编程中断控制器简介 8259A是一款8位的中断控制器，主要用于管理多级中断系统，它能够处理多达8个中断请求，并能够被编程以满足特定的中断优先级和中断嵌套要求。8259A的典型应用包括扩展x86架构计算机的中断处理能力，以支持更多的硬件设备中断请求。 #### 3. 8259A的工作模式 8259A有三种基本工作模式：单片模式、级联模式和缓冲级联模式。在单片模式下，一个8259A可以管理8个中断源；在级联模式下，一个主8259A可以和一个或多个从属8259A配合工作，扩展中断处理能力至15个或更多；缓冲级联模式是一种特殊级联模式，它适用于高速总线环境。 #### 4. 8259A的编程与控制 8259A的编程包括初始化编程和运行时控制。初始化编程主要设置中断向量、中断优先级和中断处理模式等。运行时控制则涉及中断屏蔽、中断结束处理等。8259A的编程通常通过对其内部寄存器进行读写操作来完成。 #### 5. 8259A的中断管理机制 8259A通过中断向量表管理中断请求，并按照优先级顺序进行处理。它使用中断请求（IRQ）线来接收中断请求，并发送中断确认（INTA）信号给外围设备。8259A还负责保存和恢复中断现场，确保中断服务程序运行结束后，被中断的任务能够继续正确执行。 #### 6. 实验环境配置 进行8259实验需要一定的硬件环境和软件工具。硬件方面，通常需要使用微处理器训练板、编程器、实验箱等设备。软件方面，可能需要汇编语言编程环境和相关的调试工具，以便编写实验程序，观察和验证8259A的工作状态和功能实现。 #### 7. 实验内容和步骤 实验内容可能包括对8259A的单片模式和级联模式的设置，以及中断处理流程的编程实现。实验步骤大致如下： 1. 硬件连接：将8259A芯片正确安装在实验板上，并根据实验要求配置相关的硬件线路。 2. 编程实现：编写初始化代码，设置8259A的工作模式和中断向量，编写中断服务例程。 3. 功能测试：通过向8259A发送中断请求，观察其是否能按预期处理中断，包括中断优先级的判断和中断嵌套的实现。 4. 性能评估：评估中断响应时间，中断处理效率等性能指标，并进行必要的调优。 #### 8. 实验结果分析与调试 实验结束后，需要对实验结果进行分析，验证8259A是否按照预期工作，包括中断请求的正确响应、优先级管理、中断嵌套等。若实验结果与预期不符，需要对实验设备或程序代码进行调试，直到达到实验目的。 #### 9. 实验安全与注意事项 在实验过程中，需要确保硬件连接正确无误，避免短路或错误连接导致硬件损坏。实验操作应当在安全指导下进行，确保人身安全。此外，实验时应当注意静电防护，避免对芯片造成损害。 通过以上实验，学生将能够对8259A的工作机制有一个全面的理解，并掌握其在现代计算机系统中的应用。这不仅有助于深化对微机原理与接口技术的理解，也为今后在计算机工程领域的深入研究打下坚实的基础。