第7章 微型计算机中断系统

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1、第七章微型计算机中断系统7-1概述一、中断概念当CPU正常运行程序时，由于微处理器内部事件或外设请求，引起CPU中断正在运行的程序，转去执行请求中断的外设（或内部事件）的中断服务子程序，中断服务程序执行完毕后，再返回被中止的程序，这一过程称为中断。1.中断源引起程序中断的事件称为中断源。中断源有外部中断和内部中断，内部中断由程序预先安排的中断指令（INTn）引起，或由于CPU运算中产生的某些错误（如除法出错、运算溢出）引起。外部中断是外部设备或协处理器向CPU发出中断申请引起的。2.中断响应中断请求何时发生是随机的。CPU在每条指令的最后一个T周期去检测INTR引脚，CPU

2、一旦检测到有中断请求，在满足中断响应的条件下（IF=1），CPU响应中断，会向外设发出中断响应信号。并保护断点（当前CS、IP和PSW值入栈），然后转向中断服务程序。中断服务程序执行完毕，CPU返回原执行程序的中断处，继续向下执行，称为中断返回。3.中断向量表CPU响应中断后，必须由中断源提供地址信息，引导程序进入中断服务子程序，这些中断服务子程序的入口地址存放在中断向量表中。内存中专门开辟了一个区域，存放中断向量表（也称中断矢量表）。4.中断优先级当有多个中断源请求中断时，中断系统判别中断申请的优先级，CPU响应优先级高的中断，挂起优先级低的中断。当CPU在运行中中断服务

3、子程序时，又有新的更高优先级的中断申请进入，CPU要挂起原中断进入更高级的中断服务子程序，实现中断嵌套功能。5.中断屏蔽当中断源申请中断时，CPU可以由软件设置，使之不能响应，称为中断屏蔽。二、中断分类8086/8088有一个强有力的中断系统，可以处理256种不同的中断。8086/8088系统上的中断源如图7-1所示。图7-18086/8088中断源以产生中断的方法来分类，256种中断可以分为两大类：外部中断和内部中断。外部中断也称为硬件中断，是由外部的硬件产生的，硬件中断又分成不可屏蔽中断和可屏蔽中断。下面分别加以说明。1.外部中断8086/8088CPU有两个外部中断请

4、求线：不可屏蔽中断请求线NMI和可屏蔽中断请求线INTR。（1）由NMI引脚引入的不可屏蔽中断请求，采用边沿触发，上升沿之后维持两个时钟周期高电平有效。对于不可屏蔽中断用户是不能用软件来屏蔽的，一旦有不可屏蔽中断请求，CPU必须予以响应。不可屏蔽中断请求的中断类型号为2，即中断处理程序的入口地址在0段的0008H～000BH的4个单元中。（2）由INTR引脚引入的外设提出的可屏蔽中断请求，采用电平触发，高电平有效，INTR信号的高电平必须维持到CPU响应中断才结束。可屏蔽中断是用户可以通过软件设置来屏蔽的外部中断，即使外部设备有中断请求，CPU可以不予响应。由外设引起的可屏

5、蔽中断请求要得到响应应有两个条件：①外设中断请求是否被屏蔽；②CPU是否允许响应中断。在8086CPU系统中，外设的中断请求信号接入可编程中断控制器8259A的IRi端，而8259A的中断输出INT连到CPU的INTR引脚上。8259A中设有中断屏蔽寄存器，它的8位对应控制8个外设，通过设置这个寄存器的某位为0或1，可以允许或禁止某个外设的中断请求。一块8259A可管理8个中断，当外设超过8个时，可以使用多个8259A进行级联，扩大到64级中断。外设与8259A的连接是由用户来设计的，硬件连线决定了中断类型号和中断优先级次序。CPU是否允许响应中断，与中断允许位IF有关。I

6、F=1,CPU允许响应中断；IF=0，CPU禁止响应中断。2.内部中断内部中断又称为软件中断。软件中断通常有三种情况引起：①由中断指令INT引起的中断；②由CPU的某些运算错误引起的中断；③由调试程序debug设置的中断。※内部中断只要由上面三种情况引起了，是不可屏蔽的！（1）由中断指令INT引起的中断CPU执行一条INTn指令后立即产生中断，并且调用系统中相应的中断处理程序去完成中断功能，指令中的n指出了中断类型号。例7-1测试存储器容量INT12HCPU执行这条指令时，立即产生一个中断。并从中断向量表的0：12H×4开始的单元中取出4个字节，其内容为中断服务子程序的段地

7、址和偏移地址，然后转去此入口去执行中断服务子程序，完成对存储器的测试。（2）由CPU的某些运算错误引起的中断CPU在运行程序时，会发现一些运算中出现的错误，此时CPU就会中断，让用户去处理这些错误。主要有：①除法错中断：除法错中断类型号为0，在除法运算中，若除数为0或商超过了寄存器所能表达的范围，就产生一个类型号为0的中断，转去类型号为0的中断处理。②溢出中断：溢出中断类型号为4，专用指令为INTO。若OF=1执行中断指令INTO；若OF=0，不执行中断指令。通常INTO放在加、减法运算指令的后面。例7-2测试加法