微机课程设计之采用C语言建立8259A中断控制器硬件中断的应用

在微机系统中，中断是处理器与外设通信的重要机制，它使得计算机可以在执行主程序的同时处理外部事件。本文将详细讲解如何利用C语言来设计8259A中断控制器，实现硬件中断应用，以及结合8253定时器和8255并行接口控制LED灯每2秒闪烁一次。 8259A中断控制器是Intel设计的一个可编程中断控制器（PIC），用于管理和调度微处理器的多个中断源。它能够接收并管理8个中断请求，通过级联方式可以扩展到16个甚至更多。在我们的设计中，8259A的主要任务是接收来自8253的中断请求，并将其传递给CPU。 8253定时器是一种通用定时/计数器芯片，常用于生成周期性脉冲或延时。我们设置8253工作在模式2（计数到预设值时产生中断），以每2秒产生一个中断请求。我们需要初始化8253，设定其计数值，然后将其连接到8259A的中断请求线上。当计数器计满时，8253会向8259A发送一个中断信号。 8255并行接口则用于控制LED灯的亮灭。8255有3个8位并行输入/输出端口，我们可以配置其中一个端口作为输出，通过编程控制其电平状态，进而改变LED灯的状态。在中断服务程序中，每次接收到8259A的中断，我们就切换LED的状态，实现灯的闪烁效果。 C语言编程时，我们需要对8259A进行初始化，包括设置中断向量、命令字和中断屏蔽字。初始化8253时，我们需要设置适当的计数值和工作模式。同时，为8255配置合适的控制字，指定其工作在数据输出模式。中断发生时，CPU响应中断，执行中断服务程序，这里我们编写代码来改变8255的输出端口，控制LED灯的亮灭。 在整个设计过程中，需要注意以下几点： 1. 中断向量的设置：中断向量包含中断处理程序的地址和中断处理时的处理方式，必须正确配置。 2. 中断屏蔽字的设置：通过设置中断屏蔽字，我们可以控制哪些中断源可以被CPU响应。 3. 中断处理的原子性：中断服务程序必须保证不被打断，否则可能导致数据错误。 4. 中断的恢复：在中断处理结束后，需要清除中断标志，恢复现场，以便CPU继续执行被中断的程序。 通过这样的设计，我们不仅理解了8259A中断控制器的工作原理，还掌握了C语言编程与硬件交互的能力。这是一次实用的微机课程设计，不仅加深了对硬件中断的理解，也锻炼了实际操作技能。在实际项目中，这种硬件中断控制技术广泛应用于实时系统、设备驱动和多任务环境，具有很高的实用性。