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Intel8259中断配合串口接收

news 2025/9/30 10:02:48
1.实现功能

   配置板上PC16550串口接收发送芯片，利用Intel8259中断的方式，接收发送的数据。

2.PC16550的配置程序
; 16550寄存器偏移
UART_BASE EQU 100H
RBR_THR EQU UART_BASE + 0  ; 接收缓冲/发送保持寄存器
IER     EQU UART_BASE + 1  ; 中断使能寄存器
IIR_FCR EQU UART_BASE + 2  ; 中断标识/FIFO控制寄存器
LCR     EQU UART_BASE + 3  ; 线路控制寄存器
MCR     EQU UART_BASE + 4  ; 调制解调器控制寄存器
LSR     EQU UART_BASE + 5  ; 线路状态寄存器
DLL     EQU UART_BASE + 0  ; 除数锁存低字节 (DLAB=1)
DLM     EQU UART_BASE + 1  ; 除数锁存高字节 (DLAB=1); =============================================
; UART初始化子程序
; =============================================
INIT_UART:; 设置波特率除数 (9600 @ 18.432MHz)MOV DX, LCRMOV AL, 80H         ; 设置DLAB=1OUT DX, ALMOV DX, DLL         ; 除数锁存低字节MOV AL, 78H         ; 120 = 78H (18.432MHz / (16 * 9600))OUT DX, ALMOV DX, DLM         ; 除数锁存高字节MOV AL, 00HOUT DX, AL; 设置线路参数: 8位数据, 1停止位, 无校验MOV DX, LCRMOV AL, 03H         ; 8N1, DLAB=0OUT DX, AL; 启用并复位FIFOMOV DX, IIR_FCRMOV AL, 0C7H        ; 启用FIFO, 14字节触发点, 清除接收FIFOOUT DX, AL; 设置调制解调器控制MOV DX, MCRMOV AL, 0BH         ; 启用OUT2(中断使能), RTS和DTROUT DX, AL; 启用接收数据中断MOV DX, IERMOV AL, 01H         ; 仅启用接收数据中断OUT DX, ALRET
3.Intel8259的配置程序
; 8259 PIC端口
PIC_CMD  EQU 400H
PIC_DATA EQU 402H; 中断向量号
UART_IRQ EQU 21H        ; IRQ1对应中断21H; =============================================
; 8259 PIC初始化
; =============================================
INIT_PIC:; 初始化8259MOV DX, PIC_CMDMOV AL, 17H         ; ICW1: 边沿触发, 级联, 需要ICW4OUT DX, ALMOV DX, PIC_DATAMOV AL, UART_IRQ-1    ; ICW2: 中断向量基值OUT DX, ALMOV AL, 01H         ; ICW4: 8086模式, 非缓冲, 正常EOIOUT DX, AL; 允许IRQ1中断IN AL, DXAND AL, 0FDH        ; 清除IRQ1屏蔽位(11111101)OUT DX, ALRET; =============================================
; 设置中断向量
; =============================================
SET_INTERRUPT_VECTOR:CLI                 ; 关中断XOR AX, AXMOV ES, AX          ; ES = 0 (中断向量表段地址); 计算中断向量位置 (中断号 * 4)MOV AX, UART_IRQSHL AX, 2           ; 乘以4; 设置中断向量MOV DI, AXMOV AX, OFFSET UART_ISRCLDSTOSW               ; 存储偏移地址MOV AX, CSSTOSW               ; 存储段地址STI                 ; 开中断RET
4.中断程序
; =============================================
; UART中断服务程序 (IRQ1)
; 演示中断触发和释放过程
; =============================================
UART_ISR PROC FAR; 保存寄存器PUSH AXPUSH DXPUSH DS; 设置DS为当前数据段MOV AX, CSMOV DS, AX; 设置中断触发标志MOV [int_triggered], 1; 发送中断触发消息MOV SI, OFFSET trigger_msgCALL SEND_STRING;ISR_LOOP:
;    ; 检查中断源
;    MOV DX, IIR_FCR
;    IN AL, DX
;    TEST AL, 01H        ; 检查是否有待处理中断 (bit0=1表示无中断)
;    JNZ ISR_EXIT        ; 无中断则退出
;    
;    ; 检查是否为接收数据中断
;    TEST AL, 04H        ; 检查中断类型位 (bit1-2)
;    JNZ CHECK_OTHER     ; 不是接收中断则检查其他
;    
;    ; 处理接收数据中断
;    MOV DX, RBR_THR
;    IN AL, DX           ; 读取接收到的字符
;    MOV [recv_char], AL ; 保存字符
;    
;    ; 发送接收消息
;    MOV SI, OFFSET recv_msg
;    CALL SEND_STRING
;    MOV AL, [recv_char]
;    CALL SEND_CHAR
;    
;    ; 继续检查其他中断
;    JMP ISR_LOOP
;    
;CHECK_OTHER:
;    ; 可以添加其他中断类型的处理
;    ; ...
;    
ISR_EXIT:; 发送中断释放消息MOV SI, OFFSET release_msgCALL SEND_STRING; ; 发送EOI到8259
;    MOV AL, 20H
;    MOV DX, PIC_CMD
;    OUT DX, AL
;    
;    ; 设置中断释放标志
;    MOV [int_released], 1CALL CLEAR_ALL_INTERRUPTS; 恢复寄存器POP DSPOP DXPOP AXIRET
UART_ISR ENDP; =============================================
; 串口发送字符子程序
; 输入: AL = 要发送的字符
; =============================================
SEND_CHAR:PUSH AXPUSH DX; 保存字符MOV AH, ALSEND_WAIT:; 检查发送保持寄存器是否为空MOV DX, LSRIN AL, DXTEST AL, 20H        ; 检查THRE位(bit5)JZ SEND_WAIT        ; 不为空则等待; 发送字符MOV DX, RBR_THRMOV AL, AHOUT DX, ALPOP DXPOP AXRET; =============================================
; 串口发送字符串
; 输入: SI = 字符串偏移地址
; =============================================
SEND_STRING:PUSH AXPUSH SISEND_STR_LOOP:LODSB               ; 加载字符到ALOR AL, AL           ; 检查是否结束(0)JZ SEND_STR_DONE    ; 是则结束CALL SEND_CHAR      ; 发送字符JMP SEND_STR_LOOP   ; 继续发送SEND_STR_DONE:POP SIPOP AXRET; =============================================
; 强制清除所有中断状态
; =============================================
CLEAR_ALL_INTERRUPTS:; 读取所有状态寄存器以清除中断;MOV DX, LSR
;    IN AL, DX           ; 清除线路状态中断
;    
;    MOV DX, MCR
;    IN AL, DX           ; 清除调制解调器状态中断MOV DX, RBR_THRIN AL, DX           ; 清除接收数据中断      MOV [recv_char], AL ; 保存字符
;    
;    MOV DX, IIR_FCR
;    IN AL, DX           ; 清除中断标识
;    ; 发送EOI到8259MOV AL, 20HMOV DX, PIC_CMDOUT DX, ALRET
5.完整代码
; =============================================
; PC16550 UART接收中断处理示例
; 功能: 接收字符并回显，显示中断触发与释放状态
; 硬件配置:
;   - UART基地址: 100H
;   - 8259 PIC端口: 400H(命令), 402H(数据)
;   - 中断请求线: IRQ1 (8259 IR1)
;   - 中断向量号: 21H
;   - 时钟频率: 18.432MHz
;   - 波特率: 9600 bps (除数78H)
; =============================================ORG 100H
JMP INITIALIZATION      ; 跳过数据区到初始化代码; 数据段定义
int_triggered DB 0      ; 中断触发标志
int_released DB 0       ; 中断释放标志
recv_char DB 'A'          ; 接收的字符; 状态消息
trigger_msg DB 0Dh, 0Ah, '>>> Interrupt TRIGGERED', 0
release_msg DB 0Dh, 0Ah, '<<< Interrupt RELEASED (EOI sent)', 0
recv_msg    DB 0Dh, 0Ah, 'Received char: ', 0
start_msg   DB 0Dh, 0Ah, 'UART Interrupt Demo Started', 0Dh, 0AhDB 'Send characters to test interrupt...', 0Dh, 0Ah, 0
end_msg     DB 0Dh, 0Ah, 'Program terminated.', 0Dh, 0Ah, 0; 16550寄存器偏移
UART_BASE EQU 100H
RBR_THR EQU UART_BASE + 0  ; 接收缓冲/发送保持寄存器
IER     EQU UART_BASE + 1  ; 中断使能寄存器
IIR_FCR EQU UART_BASE + 2  ; 中断标识/FIFO控制寄存器
LCR     EQU UART_BASE + 3  ; 线路控制寄存器
MCR     EQU UART_BASE + 4  ; 调制解调器控制寄存器
LSR     EQU UART_BASE + 5  ; 线路状态寄存器
DLL     EQU UART_BASE + 0  ; 除数锁存低字节 (DLAB=1)
DLM     EQU UART_BASE + 1  ; 除数锁存高字节 (DLAB=1); 8259 PIC端口
PIC_CMD  EQU 400H
PIC_DATA EQU 402H; 中断向量号
UART_IRQ EQU 21H        ; IRQ1对应中断21H; =============================================
; UART初始化子程序
; =============================================
INIT_UART:; 设置波特率除数 (9600 @ 18.432MHz)MOV DX, LCRMOV AL, 80H         ; 设置DLAB=1OUT DX, ALMOV DX, DLL         ; 除数锁存低字节MOV AL, 78H         ; 120 = 78H (18.432MHz / (16 * 9600))OUT DX, ALMOV DX, DLM         ; 除数锁存高字节MOV AL, 00HOUT DX, AL; 设置线路参数: 8位数据, 1停止位, 无校验MOV DX, LCRMOV AL, 03H         ; 8N1, DLAB=0OUT DX, AL; 启用并复位FIFOMOV DX, IIR_FCRMOV AL, 0C7H        ; 启用FIFO, 14字节触发点, 清除接收FIFOOUT DX, AL; 设置调制解调器控制MOV DX, MCRMOV AL, 0BH         ; 启用OUT2(中断使能), RTS和DTROUT DX, AL; 启用接收数据中断MOV DX, IERMOV AL, 01H         ; 仅启用接收数据中断OUT DX, ALRET; =============================================
; 8259 PIC初始化
; =============================================
INIT_PIC:; 初始化8259MOV DX, PIC_CMDMOV AL, 17H         ; ICW1: 边沿触发, 级联, 需要ICW4OUT DX, ALMOV DX, PIC_DATAMOV AL, UART_IRQ-1    ; ICW2: 中断向量基值OUT DX, ALMOV AL, 01H         ; ICW4: 8086模式, 非缓冲, 正常EOIOUT DX, AL; 允许IRQ1中断IN AL, DXAND AL, 0FDH        ; 清除IRQ1屏蔽位(11111101)OUT DX, ALRET; =============================================
; 设置中断向量
; =============================================
SET_INTERRUPT_VECTOR:CLI                 ; 关中断XOR AX, AXMOV ES, AX          ; ES = 0 (中断向量表段地址); 计算中断向量位置 (中断号 * 4)MOV AX, UART_IRQSHL AX, 2           ; 乘以4; 设置中断向量MOV DI, AXMOV AX, OFFSET UART_ISRCLDSTOSW               ; 存储偏移地址MOV AX, CSSTOSW               ; 存储段地址STI                 ; 开中断RET; =============================================
; UART中断服务程序 (IRQ1)
; 演示中断触发和释放过程
; =============================================
UART_ISR PROC FAR; 保存寄存器PUSH AXPUSH DXPUSH DS; 设置DS为当前数据段MOV AX, CSMOV DS, AX; 设置中断触发标志MOV [int_triggered], 1; 发送中断触发消息MOV SI, OFFSET trigger_msgCALL SEND_STRING;ISR_LOOP:
;    ; 检查中断源
;    MOV DX, IIR_FCR
;    IN AL, DX
;    TEST AL, 01H        ; 检查是否有待处理中断 (bit0=1表示无中断)
;    JNZ ISR_EXIT        ; 无中断则退出
;    
;    ; 检查是否为接收数据中断
;    TEST AL, 04H        ; 检查中断类型位 (bit1-2)
;    JNZ CHECK_OTHER     ; 不是接收中断则检查其他
;    
;    ; 处理接收数据中断
;    MOV DX, RBR_THR
;    IN AL, DX           ; 读取接收到的字符
;    MOV [recv_char], AL ; 保存字符
;    
;    ; 发送接收消息
;    MOV SI, OFFSET recv_msg
;    CALL SEND_STRING
;    MOV AL, [recv_char]
;    CALL SEND_CHAR
;    
;    ; 继续检查其他中断
;    JMP ISR_LOOP
;    
;CHECK_OTHER:
;    ; 可以添加其他中断类型的处理
;    ; ...
;    
ISR_EXIT:; 发送中断释放消息MOV SI, OFFSET release_msgCALL SEND_STRING; ; 发送EOI到8259
;    MOV AL, 20H
;    MOV DX, PIC_CMD
;    OUT DX, AL
;    
;    ; 设置中断释放标志
;    MOV [int_released], 1CALL CLEAR_ALL_INTERRUPTS; 恢复寄存器POP DSPOP DXPOP AXIRET
UART_ISR ENDP; =============================================
; 串口发送字符子程序
; 输入: AL = 要发送的字符
; =============================================
SEND_CHAR:PUSH AXPUSH DX; 保存字符MOV AH, ALSEND_WAIT:; 检查发送保持寄存器是否为空MOV DX, LSRIN AL, DXTEST AL, 20H        ; 检查THRE位(bit5)JZ SEND_WAIT        ; 不为空则等待; 发送字符MOV DX, RBR_THRMOV AL, AHOUT DX, ALPOP DXPOP AXRET; =============================================
; 串口发送字符串
; 输入: SI = 字符串偏移地址
; =============================================
SEND_STRING:PUSH AXPUSH SISEND_STR_LOOP:LODSB               ; 加载字符到ALOR AL, AL           ; 检查是否结束(0)JZ SEND_STR_DONE    ; 是则结束CALL SEND_CHAR      ; 发送字符JMP SEND_STR_LOOP   ; 继续发送SEND_STR_DONE:POP SIPOP AXRET; =============================================
; 强制清除所有中断状态
; =============================================
CLEAR_ALL_INTERRUPTS:; 读取所有状态寄存器以清除中断;MOV DX, LSR
;    IN AL, DX           ; 清除线路状态中断
;    
;    MOV DX, MCR
;    IN AL, DX           ; 清除调制解调器状态中断MOV DX, RBR_THRIN AL, DX           ; 清除接收数据中断      MOV [recv_char], AL ; 保存字符
;    
;    MOV DX, IIR_FCR
;    IN AL, DX           ; 清除中断标识
;    ; 发送EOI到8259MOV AL, 20HMOV DX, PIC_CMDOUT DX, ALRET; =============================================
; 主初始化程序
; =============================================
INITIALIZATION:; 初始化标志               CLIMOV  AX,01F0H       ;老版BIOS重新设置CS寄存器地址为01F0H         MOV DS,AXMOV SS,AX    MOV ES,AXMOV AX,5FFFHMOV SP,AX              ;MOV  AX,0000H       ;CS 老版BIOS重新设置CS寄存器地址为01F0H     ;PUSH AX;MOV AX,OFFSET START123         ;IP;PUSH AX;  IRET;MOV  SS,AX;MOV  DS,AX;MOV AX, 01F0H
START123:NOPNOPMOV [int_triggered], 0MOV [int_released], 0; 初始化UARTCALL INIT_UART; 初始化8259 PICCALL INIT_PIC; 设置中断向量CALL SET_INTERRUPT_VECTOR; 通过串口发送启动消息MOV SI, OFFSET start_msgCALL SEND_STRING        STI; =============================================
; 主程序循环
; =============================================
MAIN_LOOP:; 可以在这里添加其他任务; 例如: 检查中断标志状态等; 简单的延时循环MOV CX, 0FFFFH
DELAY_LOOP:LOOP DELAY_LOOP; 检查退出条件(可选); ...   ;CALL CLEAR_ALL_INTERRUPTS      MOV AL, [recv_char]CALL SEND_CHARJMP MAIN_LOOP        DB  55H,55H,55H,55H,55H; =============================================
; 退出程序(可选)
; =============================================
; 此示例程序将无限运行
; 在实际应用中可添加退出逻辑
6.测试

http://www.dtcms.com/a/423564.html

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