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P8259A-2 发布时间 时间:2025/10/30 0:08:11 查看 阅读:9

P8259A-2是一款由NXP Semiconductors(原Philips)生产的可编程中断控制器(PIC),是经典Intel 8259A中断控制器的增强型兼容版本。该芯片广泛应用于早期的x86架构计算机系统中,用于管理外部中断请求(IRQ),使得微处理器能够高效地处理来自多个外围设备的中断信号。P8259A-2在工业控制、嵌入式系统和老式PC/AT架构中具有重要地位。作为8259A系列的一员,它支持级联模式,允许多个P8259A芯片连接在一起以扩展中断源数量,最多可支持64个硬件中断。该器件采用NMOS工艺制造,具备较高的噪声 immunity 和稳定性,适用于恶劣工业环境。P8259A-2工作电压为+5V,兼容TTL电平接口,可直接与多种微处理器如8086、8088、80286等对接。其封装形式通常为28引脚DIP或PLCC,便于在主板和扩展卡上布局安装。
  P8259A-2的主要功能包括:中断优先级管理、中断屏蔽控制、中断向量生成以及支持多种操作模式(如全嵌套模式、自动/非自动轮询模式、特殊屏蔽模式等)。通过初始化命令字(ICW1~ICW4)和操作命令字(OCW1~OCW3)对其进行编程配置,用户可以灵活设定芯片的工作方式,满足不同系统设计需求。尽管现代计算机系统已普遍采用APIC(高级可编程中断控制器)架构取代传统的8259A系列,但在维护老旧设备、工业自动化改造以及教学实验领域,P8259A-2仍然具有不可替代的价值。

参数

制造商:NXP Semiconductors
  产品类别:中断控制器
  核心架构:可编程中断控制器 (PIC)
  兼容性:Intel 8259A 兼容
  工作电压:+5V ±5%
  逻辑电平:TTL 兼容
  引脚数:28
  封装类型:DIP-28, PLCC-28
  工作温度范围:0°C 至 +70°C
  存储温度范围:-65°C 至 +150°C
  最大功耗:典型值 300mW
  中断输入数量:8路(可扩展至64路 via 级联)
  中断向量地址间隔:8
  通信接口:并行总线接口
  时钟频率:最高支持 4MHz(CLK 输入)
  响应时间:典型中断响应周期为 3 个总线周期

特性

P8259A-2具备强大的中断管理能力,其核心特性之一是支持完全可编程的中断优先级控制。每个中断请求(IRQ0-IRQ7)都可以被单独屏蔽或启用,并且可以根据系统需求设定固定的优先级顺序或动态轮换优先级模式。在全嵌套模式下,IRQ0具有最高优先级,IRQ7为最低,任何高优先级中断均可打断低优先级的服务例程。此外,通过设置特殊屏蔽模式,允许低优先级中断在特定条件下响应,从而实现更复杂的多任务调度机制。该芯片支持两种主要的中断结束方式:自动EOI(End of Interrupt)和非自动EOI,前者在中断服务完成后自动清除中断状态,后者需由软件显式发送OCW2命令完成,适用于多重中断嵌套场景。
  P8259A-2还提供丰富的初始化与操作命令集。初始化过程通过四个初始化命令字ICW1至ICW4完成,分别用于设定芯片标识、中断向量基地址、级联配置及工作环境参数(如是否使用缓冲模式、是否为主控器等)。操作命令字OCW1用于设置中断屏蔽寄存器IMR,OCW2控制中断结束和优先级轮换,OCW3则用于设定特殊屏蔽、读取状态及查询模式。这些命令可通过地址线A0的选择在两个端口地址(偶地址和奇地址)之间进行访问,确保与微处理器系统的无缝集成。
  另一个关键特性是其级联能力。单个P8259A-2只能处理8个外部中断源,但通过将多个芯片级联(一个主控器连接多个从控器),系统可扩展至多达64个中断输入。主从芯片之间通过CAS0-CAS2引脚进行通信,传递中断请求级别信息,在中断响应周期中协同工作,确保正确的中断向量被送入CPU。这种结构极大地提升了系统的可扩展性和灵活性,特别适合需要大量外设中断管理的应用场合。同时,P8259A-2具备较强的抗干扰能力和稳定性,能够在工业环境中长期可靠运行,这也是其在工业控制系统中持续应用的重要原因。

应用

P8259A-2主要用于需要多路外部中断管理的经典微机系统和工业控制设备中。最常见的应用是在IBM PC/AT及其兼容机中作为主中断控制器,负责管理键盘、定时器、串口、软盘驱动器等外围设备的中断请求。在这些系统中,通常采用两个P8259A芯片级联,构成主从结构,共提供15个可用中断通道(IRQ0-IRQ15),其中从片的输出连接到主片的IRQ2引脚。这种架构成为早期PC标准的一部分,被BIOS和操作系统(如MS-DOS、早期Windows版本)广泛支持。
  在工业自动化领域,P8259A-2常用于PLC(可编程逻辑控制器)、数控机床、数据采集系统和远程I/O模块中,用以协调传感器、执行器和其他现场设备的中断信号。由于其稳定性和成熟的技术生态,即使在新型设计中,仍有部分工程师选择使用该芯片来简化中断处理逻辑,尤其是在对实时性要求不高但可靠性要求极高的场合。
  此外,P8259A-2也广泛应用于教学实验平台和嵌入式开发系统中,作为学习中断机制、汇编语言编程和微机原理课程的核心组件。学生可以通过实际编写初始化代码和中断服务程序,深入理解中断向量表、优先级管理、嵌套中断等概念。虽然现代嵌入式系统更多采用集成化MCU内部中断控制器,但掌握P8259A的工作原理对于理解底层中断机制仍具有重要意义。

替代型号

8259A
  SN74LS259A
  Intel 8259A
  AMD AM9519A

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