8259A 中断管理基础

概述

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。

正文

1. 单片管理级数

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。

引脚	编号	说明
IR0	最高优先级	默认优先级最高
IR1 ~ IR6	中间优先级	依次递减
IR7	最低优先级	默认优先级最低

[!tip] 记忆口诀 "一片 59A 八个脚，IR 零到 IR 七，管理八级中断源。"

2. 级联扩展

多片 82C59A 可以通过级联方式扩展中断管理能力：

graph TB
    subgraph 单片
        A1["IR0~IR7"] --> A2["8 级中断"]
    end
    subgraph 两级级联
        B1["主片 IR0~IR7"] --> B2["从片 1~8"]
        B2 --> B3["每片从片 8 级"]
        B3 --> B4["最多 64 级"]
    end

配置	中断级数	说明
单片	8 级	IR0~IR7 全部直接使用
一主一从	15 级	从片占用主片 1 个 IR（8+8-1=15）
两级级联（最多）	64 级	主片 8 个 IR 各接一片从片，8×8=64

[!important] 考试关键点 "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）。

[!question] 思考题为什么理论最大是 64 级，而不是 8×7=56 级？

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。

3. 中断响应：两个 INTA 脉冲

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）：

sequenceDiagram
    participant CPU as "CPU"
    participant PIC as "82C59A"
    participant IVT as "中断向量表"
    CPU->>PIC: "第一个 INTA 负脉冲"
    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"
    PIC->>CPU: "无数据"
    CPU->>PIC: "第二个 INTA 负脉冲"
    PIC->>CPU: "中断类型号（8 位）"
    CPU->>IVT: "类型号 × 4 → 查向量表"
    IVT->>CPU: "CS:IP 中断服务入口"

[!important] 两个 INTA 脉冲的区别

脉冲 82C59A 的操作 CPU 获得的数据

第一个 INTA 锁定优先级、更新 ISR/IRR 无

第二个 INTA 将中断类型号送上数据总线 中断类型号（8 位）

脉冲	82C59A 的操作	CPU 获得的数据
第一个 INTA	锁定优先级、更新 ISR/IRR	无
第二个 INTA	将中断类型号送上数据总线	中断类型号（8 位）

4. 中断号取值范围

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：

00H \sim FFH \quad (0 \sim 255)

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：

项目	值
中断号范围	00H ~ FFH（0 ~ 255）
向量表起始地址	00000H
向量表大小	256 × 4 = 1024 字节 = 1KB
向量表结束地址	003FFH
向量地址计算	中断号 × 4

graph LR
    A["中断号 N"] --> B["N × 4"]
    B --> C["向量地址"]
    C --> D["00000H + N×4"]
    D --> E["4 字节: IP低 IP高 CS低 CS高"]

[!example] 计算示例中断号 08H 的向量地址 = 08H × 4 = 20H，存放在 00020H~00023H 四个字节。

5. 中断类型号分布

中断号范围	用途
00H~07H	内部中断（除法错误、单步等）
08H~0FH	主 82C59A 管理的外部中断（IRQ0~IRQ7）
70H~77H	从 82C59A 管理的外部中断（IRQ8~IRQ15）
10H~FFH	软中断（INT n）及系统保留

6. 真题回顾

[!example] 【真题】一片 82C59A 能管理______级中断。

答案：8

[!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。

答案：64

[!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______。

答案：中断类型号（中断号）

[!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______。

答案：00H~~FFH（0~~255）

5.0 KiB Raw Blame History Unescape Escape