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1概述中断处理过程中断优先级和中断嵌套可编程中断控制器8259A内容提要1CPU正常运行程序时，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)的服务子程序，执行完毕，再返回被中止的程序，这一过程称为中断。1.中断源引起中断的事件。包括外部中断和内部中断。一、中断概念2.中断响应CPU在每条指令的最后一个T周期检测INTR引脚，一旦检测到有中断请求，在满足中断响应的条件下(IF＝1)，响应中断，向外设发出INTA中断响应信号。并保护断点(当前CS

2、，IP和PSW入栈)，转向中断服务程序。执行完毕，CPU返回中断处，继续向下执行，称为中断返回。§7-1概述——中断概念§7-1概述23．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，这些中断服务程序的入口地址存放在中断向量表中。内存中专门开辟一个区域，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在运行中断服务子程序时，又有新的更高优先级的中断申请进入，CPU要挂起原

3、中断进入更高级别的中断服务子程序，实现中断嵌套功能。§7-1概述——中断概念35．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。对于各种计算机系统，中断系统的构成差别很大，但都具有基本功能：⑴能实现中断响应、中断服务、中断返回、中断屏蔽；⑵能实现中断优先级排队；⑶能实现中断嵌套。§7-1概述——中断概念4二、中断分类8086/8088可以处理256种不同的中断。按产生中断的方法来分类，256种中断可以分为两大类：外部中断内部中断外部中断也称硬件中断，由外部的硬件产生，硬件中断又分成不

4、可屏蔽中断和可屏蔽中断。如图7-1所示。§7-1概述——中断分类5NMIINTR可屏蔽中断请求图7－18086/8088中断源§7-1概述——中断分类6外部中断⑴不可屏蔽中断请求由CPU的引脚NMI引入，采用边沿触发，上升沿之后维持两个时钟周期高电平有效。不能用软件屏蔽，一旦有不可屏蔽中断请求，如电源掉电等紧急情况，CPU必须予以响应。不可屏蔽中断请求的中断类型号为2，中断处理程序的入口地址在0段的0008H~000BH的4个单元中。⑵可屏蔽中断请求由CPU的引脚INTR引入，采用电平触发，高电平有效，INTR信号

5、的高电平必须维持到CPU响应中断才结束。可用软件设置来屏蔽，即使外部设备有可屏蔽中断请求，CPU可以不予响应。由外部设备引起的可屏蔽中断请求要得到响应有两个条件：一个是外设中断请求未被屏蔽，一个是CPU允许响应中断。§7-1概述——中断分类7§7-1概述——中断分类2.内部中断内部中断又称为软件中断。⑴由中断指令INT引起的中断CPU执行一条INTn指令后会立即产生中断，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n指出了中断类型号。⑵由CPU的某些运算错误引起的中断除法错中断：类型0中断。在除法运算中，

6、若除数为0或商超过寄存器所能表达的范围，则产生类型0中断，转入类型0中断处理。溢出中断：类型4中断，专用指令为INTO。在运算中，若溢出标志位OF置1，下面紧跟溢出中断指令INTO，则产生类型4中断；若OF为0，INTO指令不起作用。因此在加、减法运算指令后应安排一条INTO指令，否则运算产生溢出后无法向CPU发出溢出中断请求。8单步中断：类型1中断。标志位TF＝1时，每条指令执行后，CPU自动产生类型1中断。产生单步中断时，CPU同样自动地将PSW、CS和IP内容入栈，然后清除TF、IF，进入单步中断处理程序，单

7、步处理程序结束时，原来的PSW从堆栈中取出，CPU重新置成单步方式。断点中断：类型3中断。当CPU执行到断点时产生中断，同时显示当前各寄存器和有关存储器的内容及下条要执行的指令，供用户检查。设置断点即把一条断点指令INT3插入到断点设置处，CPU执行到INT3指令便产生中断。§7-1概述——中断分类9一、CPU响应中断过程1.CPU响应可屏蔽中断的三个条件外设的中断请求的是随机的，而CPU在每条指令的最后一个总线周期的最后一个T状态去采样中断请求输入线INTR，当CPU在INTR引脚上接收到一个有效的中断请求信号，

8、而CPU内部中断允许触发器是开放的，中断接口电路中的中断屏蔽触发器未被屏蔽，则在当前指令执行完后CPU响应中断。外设提出中断申请本中断位未被屏蔽中断允许可屏蔽中断处理的过程一般分成以下几步：中断请求；中断响应；保护现场；转入执行中断服务子程序；恢复现场和中断返回。见图7-2。§7-2中断处理过程——CPU响应中断过程§7-2中断处理过程10取下一条指令有中断