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- 接口与通讯技术
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- 8259A
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- 中断管理
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- 重点复习
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create time: 2026-06-28 15:00
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# 8259A 中断管理基础
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## 概述
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82C59A（8259A）是 x86 系统中最核心的中断管理芯片，在 3 套试卷中出现了 **6 道填空题**，是最高频考点。本专题聚焦填空题常考的四个核心知识点：单片管理级数、级联扩展、中断类型号传递机制以及中断号取值范围。
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## 正文
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### 1. 单片管理级数
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一片 82C59A 内部有 **8 个中断请求输入引脚**（IR0 ~ IR7），因此单片最多管理 **8 级**中断。
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| 引脚 | 编号 | 说明 |
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|------|------|------|
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| IR0 | 最高优先级 | 默认优先级最高 |
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| IR1 ~ IR6 | 中间优先级 | 依次递减 |
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| IR7 | 最低优先级 | 默认优先级最低 |
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> [!tip] 记忆口诀
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> "一片 59A 八个脚，IR 零到 IR 七，管理八级中断源。"
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### 2. 级联扩展
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多片 82C59A 可以通过级联方式扩展中断管理能力：
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```mermaid
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graph TB
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subgraph 单片
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A1["IR0~IR7"] --> A2["8 级中断"]
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end
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subgraph 两级级联
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B1["主片 IR0~IR7"] --> B2["从片 1~8"]
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B2 --> B3["每片从片 8 级"]
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B3 --> B4["最多 64 级"]
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end
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```
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| 配置 | 中断级数 | 说明 |
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|------|:--------:|------|
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| 单片 | **8 级** | IR0~IR7 全部直接使用 |
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| 一主一从 | 15 级 | 从片占用主片 1 个 IR（8+8-1=15） |
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| 两级级联（最多） | **64 级** | 主片 8 个 IR 各接一片从片，8×8=64 |
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> [!important] 考试关键点
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> "两级级联最多可管理 **64 级**中断"——这是理论最大值（8×8=64），不是实际可用值。实际一主一从只有 15 级（因为主片要留一个 IR 给从片）。
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>
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> > [!question] 思考题
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> > 为什么理论最大是 64 级，而不是 8×7=56 级？
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> >
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> > 答：64 级是理想情况——主片 8 个 IR 各接一片从片（8×8=64），此时主片的所有 IR 都被从片占用，没有留给外部设备的中断引脚。如果主片还要留引脚给外部设备，则实际可用级数 = 8 + 外部引脚数×0 + 从片数×8，例如一主一从 = 7 + 8 = 15 级。
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### 3. 中断响应：两个 INTA 脉冲
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当可屏蔽中断被响应时，CPU 发出两个 **INTA（中断应答）负脉冲**，82C59A 在第二个脉冲中向 CPU 提供中断源的**中断类型号（中断号）**：
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```mermaid
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sequenceDiagram
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participant CPU as "CPU"
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participant PIC as "82C59A"
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participant IVT as "中断向量表"
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CPU->>PIC: "第一个 INTA 负脉冲"
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Note over PIC: "锁定最高优先级中断<br/>ISR 对应位置 1<br/>IRR 对应位清 0"
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PIC->>CPU: "无数据"
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CPU->>PIC: "第二个 INTA 负脉冲"
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PIC->>CPU: "中断类型号（8 位）"
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CPU->>IVT: "类型号 × 4 → 查向量表"
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IVT->>CPU: "CS:IP 中断服务入口"
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```
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> [!important] 两个 INTA 脉冲的区别
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>
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> | 脉冲 | 82C59A 的操作 | CPU 获得的数据 |
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> |------|-------------|--------------|
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> | **第一个 INTA** | 锁定优先级、更新 ISR/IRR | 无 |
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> | **第二个 INTA** | 将中断类型号送上数据总线 | **中断类型号**（8 位） |
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### 4. 中断号取值范围
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8086 微机的中断系统为每个中断源分配一个**中断号（中断类型号）**，中断号为 8 位，取值范围为：
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$$00H \sim FFH \quad (0 \sim 255)$$
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共 **256** 个中断向量，每个向量占 4 字节（CS:IP），中断向量表位于内存最低端：
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| 项目 | 值 |
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|------|-----|
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| 中断号范围 | 00H ~ FFH（0 ~ 255） |
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| 向量表起始地址 | 00000H |
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| 向量表大小 | 256 × 4 = 1024 字节 = 1KB |
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| 向量表结束地址 | 003FFH |
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| 向量地址计算 | 中断号 × 4 |
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```mermaid
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graph LR
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A["中断号 N"] --> B["N × 4"]
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B --> C["向量地址"]
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C --> D["00000H + N×4"]
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D --> E["4 字节: IP低 IP高 CS低 CS高"]
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```
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> [!example] 计算示例
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> 中断号 08H 的向量地址 = 08H × 4 = **20H**，存放在 00020H~00023H 四个字节。
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### 5. 中断类型号分布
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| 中断号范围 | 用途 |
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|----------|------|
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| 00H~07H | 内部中断（除法错误、单步等） |
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| 08H~0FH | 主 82C59A 管理的外部中断（IRQ0~IRQ7） |
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| 70H~77H | 从 82C59A 管理的外部中断（IRQ8~IRQ15） |
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| 10H~FFH | 软中断（INT n）及系统保留 |
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### 6. 真题回顾
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> [!example] 【真题】一片 82C59A 能管理\_\_\_\_\_\_级中断。
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> **答案**：8
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> [!example] 【真题】一片 82C59A 能管理 8 级中断，若采用级联方式，两级级联最多可管理\_\_\_\_\_\_级中断。
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|
> **答案**：64
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> [!example] 【真题】当可屏蔽中断被响应时，82C59A 在第二个中断响应负脉冲中，向 CPU 提供中断源的\_\_\_\_\_\_。
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|
> **答案**：中断类型号（中断号）
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> [!example] 【真题】8086 微机的中断系统为每个中断源分配一个中断号，中断号的取值范围是\_\_\_\_\_\_。
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> **答案**：00H~FFH（0~255）
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## 关联笔记
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- [[82C59A中断结束方式]]
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- [[IO端口编址方式]]
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- [[82C37A DMA控制器]]
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- [[接口与通讯技术/试题册/index|试题册索引]]
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