微型计算机中断系统(I)

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1、第7章微型计算机的中断系统7.1中断的基本概念7.28086的中断结构7.3可编程中断控制器8259A7.4中断调用本章主要目标1.8259A工作原理、工作方式、编程方法及应用。2.可屏蔽中断的中断响应过程。3.中断程序的设置与设计方法。4.常用中断调用方法。7.1中断的基本概念7.1.1中断及中断源7.1.2中断系统的功能7.1.3中断处理过程7.1.4中断判别的方法7.1.1中断与中断源1.中断:在CPU正常运行程序时，由于内部事件、外部事件或由程序预先安排的事件所引起的CPU暂时停止正在运行的程序，而转去执行请求CPU服务的内部/

2、外部事件或预先安排事件的服务程序，待服务程序处理完毕后又返回去继续执行被暂停的程序。2.中断源：发出中断请求的外部设备或引起中断的内部原因称为中断源。常见的中断源有：（1）故障中断，如电源掉电、内存奇偶错等；（2）软件中断，如CPU执行某些指令或操作引起的中断等；（3）输入输出设备中断，如打印机、CRT、磁盘等；（4）实时时钟，如定时器提供的实时信号等。7.1.1中断与中断源3.中断识别：即找出是哪一个中断源发出的中断请求。中断识别的目的是要形成该中断源的中断服务程序的入口地址，以便CPU将此地址置入CS：IP寄存器，从而实现程序的转移

3、。7.1.1中断及中断源此结束7.1.2中断系统的功能中断系统是指实现中断功能的软硬件的统称。中断系统的功能：1.正确识别中断请求，实现中断响应、中断处理及中断返回。2.实现中断优先级排队。3.实现中断嵌套。7.1.2中断系统的功能结束7.1.3中断处理过程中断请求中断判优中断响应中断处理中断返回7.1.3中断处理过程图中断处理过程-1判优逻辑进行优先排队中断源提出中断请求CPU执行完当前指令CPU取下一条指令中断请求信号有效？CPU允许中断否?CPU关闭中断保护程序断点找出中断源，形成中断服务程序入口地址，并转向中断服务程序中断请求中

4、断判优中断响应7.1.3中断处理过程保护现场执行中断服务程序恢复现场CPU开放中断返回原程序断点处中断处理中断返回图中断处理过程-27.1.3中断处理过程结束开中断关中断7.1.4中断判别的方法软件查询判优链式电路判优专用硬件方式中断的多级嵌套1．软件查询判优图软件查询判优电路IRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7≥1并行输入接口INTRD0～D7CPU中断请求寄存器1．软件查询判优断点保护IRQ0?IRQ1?IRQ7?中断返回中断源0的中断服务程序中断源1的中断服务程序中断源7的中断服务程序NNNYYY图软件

5、查询程序流程图2．链式电路判优CPUINTAINTR≥1A≥1B1＃I/O7＃I/O接口接口≥1≥1≥1≥11≥111图链式优先权排队电路0＃I/O接口3．专用硬件方式在微型机中普遍使用一种可编程的中断控制器（如Intel8259A）实现中断优先级的管理。4．中断的多级嵌套请求中断响应中断响应请求中断返回中断返回低级中断服务程序高级中断服务程序图两级中断嵌套的示意图一个中断请求尚未处理完，又转而处理新的中断请求，称为中断的多级嵌套或称为多级中断。7.1.4中断判别的方法7.1中断的基本概念结束7.28086的中断结构7.2.18086的

6、中断类型7.2.2中断向量和中断向量表7.2.3中断向量的装入7.2.48086的中断响应过程7.2.18086的中断类型外部中断：由外部硬件请求产生的中断，所以又称为硬件中断。内部中断：由指令的执行或者软件对标志寄存器中某个标志的设置产生的中断，所以又称为软件中断。8086/8088中断源类型NMIINTR中断逻辑软件中断指令溢出中断除法错单步中断非屏蔽中断请求中断控制器8259APIC8086/8088CPU内部逻辑断点中断n43012可屏蔽中断请求1．外部中断（1）非屏蔽中断NMI。用户不能用软件屏蔽的中断。（2）可屏蔽中断INT

7、R。8086的INTR中断请求信号来自中断控制器8259A，是电平触发方式，高电平有效。2．内部中断（1）专用中断：在中断向量表中，类型号0～4中除了类型号2的NMI非屏蔽中断外，其余均为专用的软件中断，它们通常是由某个标志位引起的中断。①0型中断——除法出错中断。②1型中断——单步中断（TF=1）。③3型中断——断点中断（INT3）。④4型中断——溢出中断（INTO指令，条件：OF=1）（2）指令中断：INTn指令，其类型号就是给定的n。7.2.18086的中断类型结束7.2.2中断向量和中断向量表中断向量：中断服务程序的入口地址。组

8、成：共4个字节，段地址及偏移地址（CS:IP）。中断向量表：把系统中所有的中断向量集中起来放到存储器的某一区域内，这个存放中断向量的存储区就叫中断向量表或中断服务程序入口地址表。中断类型号：中断向量表的每一