微型计算机接口第5章中断技术

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1、第5章中断技术本章内容中断技术的基本概念中断技术的工作原理系统配置的中断资源的应用中断向量修改及中断服务程序的编写15.1中断基本概念中断是指CPU在正常运行程序时，由于外部/内部事件，或由程序引起CPU中断正在运行的程序,而转到为中断事件服务的程序中去，服务完毕，再返回执行原程序，这一过程称为中断。外部中断的特征：具有随机性。25.2中断的类型5.2.1外部中断1.可屏蔽中断INTR这是由外部设备通过中断控制器用中断请求线INTR向微处理器申请而产生的中断，但微处理器可以用CLI指令来屏蔽（禁止），即不响应它的中断请求，因此把这种中断称为可屏蔽中断。2.不可屏蔽中断NMI由系统硬件引发的

2、中断，如协处理器出错、通道等。它的优先级高于外部硬件中断，且不受中断允许标志位(IF)的影响，所以是不可屏蔽中断。35.2.2内部中断内部中断是由用户在程序中发出中断指令INTnH产生的，指令中的操作数n称为软中断号。内部中断包括DOS中断功能和BIOS中断功能两部分，可供用户在编写应用程序是调用。1.DOS功能调用DOS是存放在磁盘上的操作系统软件，其中内部中断INT21H是DOS的内核。它是一个很重要、功能庞大的中断服务程序，包含0～6CH个子功能，包括对设备、文件、目录及内存的管理功能，涉及各个方面，可供系统软件和应用程序调用，同时，由于它处在ROM-BIOS层的上一个层次，与系统硬

3、件层有ROM-BIOS在逻辑上的隔离，所以，它对系统硬件的依赖性大大减少，兼容性好。2.BIOS功能调用BIOS是一组存放在ROM中、独立于DOS的I/O中断服务程序。它在系统硬件的上一层，直接对系统中的I/O设备进行设备级控制，可供上层软件和应用程序调用。4除了上述外部中断和内部中断两类中断之外，微机的中断系统还包括一些特殊中断，这些中断既不是由外部设备提出申请而产生的，也不是由用户在程序中发中断指令INTnH而发生的，而是由内部的突发事件所引起的中断，即在执行指令的过程中，CPU发现某种突发事件时就启动内部逻辑转去执行预先规定的中断号所对应的中断服务程序。这类中断也是不可屏蔽中断，其中

4、断处理过程具有与内部中断相同的特点，因此，有的书上把它们归结为内部中断这一类。这类中断有如下几种。（1）0号中断─除数为零中断；（2）1号中断─单步中断；（3）3号中断─断点中断；（4）4号中断─溢出中断。3.内部中断的应用DOS调用和BIOS调用是用户使用系统资源的重要方法和基本途径，也是用户编写MS-DOS应用程序使用很频繁的方法，应学会使用。54、中断过程分为四个阶段中断请求→中断响应→中断服务→中断返回1.中断请求①外设先发送“中断请求”信号给CPU。②CPU检查“中断请求”输入线。③CPU有权决定是否响应中断：a.若允许申请，用ST1指令打开中断触发器IF；b.若不允许申请，用C

5、LI指令关闭中断触发器IF。④没有获得允许中断请求称为中断被屏蔽。⑤不允许中断请求的情况：如：在实时控制时，需采集一段连续数据为防上数据丢失，不允许其他中断请求；又：执行管理程序中某些重要程序，CLI指令进行屏蔽。2.中断响应①CPU在当前指令执行结束时，响应中断，进入中断的响应周期；②发出二个中断回答信号INTA完成一个中断响应周期；③进行断点及标志保存如：段地址（CS），偏移地址（IP）标志FR以及压入堆栈。④读取中断类型号，找到中断源；⑤装入中断服务程序的入口地址（CS，IP）中断响应中断响应是当中央处理机发现已有中断请求时，中止现行程序执行，并自动引出中断处理程序的过程。中断响应过

6、程：保留程序断点及处理机有关信息自动转入相应的中断处理程序执行中断响应的实质交换指令地址及处理机的状态信息3.中断服务①转入中断服务程序后，其服务程序的内容有：a.与CPU交换数据，进行I/O操作；b.外部期望CPU给以控制，进行参数修改。②在程序开头，将可能使用的寄存器内容进栈，即保护现场。③在服务程序的未尾，将入栈的寄存器内容弹出，即恢复现场。4.中断返回中断服务程序结束，执行中断返回。①自动交保存在堆栈中的标志FR，断点（IP，CS）依次弹出并装入。②回到中断前的地址开始继续执行。三、中断源、中断识别、优先级1、中断源：发出中断请求的外设或引起中断的内部原因称为中断源。指令中断：

7、INT10H、INT21H等外设中断：键盘、打印机、显示器等硬件故障中断：奇偶错、电源故障等程序性中断：除法溢出、非法操作码等2、中断识别：CPU响应中断后，只知道有中断请求但不知道是哪一个中断源，寻找中断源的操作过程称为中断识别。CPU识别中断的方法：（确定中断源，实现程序的转移）中断识别的目的：形成该中断服务程序的入口地址。向量中断：中断向量、中断号在CPU响应中断后，由中断控制器将服务程序入口地址送到CPU的过程。