第9章中断技术与中断控制器合编.ppt

第9章 中断技术与中断控制器 §9.1 中断技术概述 §9.2 8086/8088中断系统 §9.3 可编程中断控制器82C59A §9.4 高档微机中断系统 §9.1 中断技术概述 §9.1.1 什么是中断 （概念） 在程序运行中，系统出现了某种紧急事件，CPU必须中止现行程序，转去处理此紧急事件(执行中断服务程序)，并在处理完毕后再返回被打断的程序的过程。 一个完整的中断过程包括： 中断请求； 中断判优； 中断响应； 中断处理； 中断返回。 “中断请求” 是指中断源(引起中断的事件或设备)向CPU发出的请求中断的要求； “中断判优” 当有多个中断源发出中断请求时，需要通过适当的办法(软件的；硬件的；软、硬件结合的)决定究竟先处理哪个中断请求； “中断响应” 是指CPU中止现行程序转至中断服务程序的过程； “中断处理” 是指CPU执行中断服务程序，完成中断请求所要求的操作； “中断返回” 执行完中断服务程序后，返回到原先被中断的程序。 §9.1.2 中断源及其优先级 §9.1.2 中断源及其优先级 中断源:发出中断请求的外部设备或内部原因。 中断优先级：按照任务的轻重缓急给中断源排队。 排队方法有： 软件查询法(需要少量硬件) 简单排队电路：如菊花链式 (daisy chain)优先级电路 硬件排队电路： 可编程中断控制器(如8259) 中断源及其优先级 （1）软件查询法 把各个外设的中断请求信号“相或”，产生一个总的INT信号 当CPU响应中断后，进入中断处理程序，在中断处理程序的开始部分安排一段查询程序，对中断源逐个查询。 优点：省硬件 缺点：中断响应慢 中断源及其优先级 INTR=INT1+INT2+INT3 当INTA信号沿菊花链行进时，最靠近CPU并发出INT请求的接口将首先拦截住INTA信号，并送出中断类型码，进入相应的中断处理程序；在服务完成后撤销其请求(解除对下一级的阻塞和封锁)。 §9.1.3 中断请求与中断屏蔽 2. 中断屏蔽 内部屏蔽： CPU不响应中断（关中断） 中断屏蔽： 外部屏蔽：中断请求信号不能送到CPU 可屏蔽中断 ：受IF控制 （IF为“1”时中断允许，IF为“0”时中断屏蔽） 非屏蔽中断：不受IF控制 （无论IF为“1”或为“0” 都允许中断） （但可设计外部屏蔽电路进行屏蔽） §9.1.4 中断服务程序 中断服务程序：为完成中断源所期望的功能而编写的程序 。 中断服务程序的主要内容：在中断服务程序中，主要是进行输入/输出操作 或发出一系列控制信号 ，这些具体操作构成了中断服务程序的主体。另外还有一些附加操作，因此： 中断服务程序的主要内容有： 保护现场 开中断 具体中断处理 关中断 恢复现场 开中断、中断返回 §9.1.5 中断隐操作和中断向量 中断隐操作: CPU响应中断时，由内部硬件执行的一系列处理过程。 §9.1.6 中断响应过程 对于可屏蔽中断，当CPU检测到有中断请求时，如果满足响应条件就要予以响应。具体过程如下： 关中断、保护断点 保护现场 开中断 具体中断处理 关中断 恢复现场 开中断、中断返回 §9.2 8086/8088中断系统 中断系统：实现中断的软件和硬件的总和。 §9.2.1 中断系统的基本功能 要求能判断中断源的优先级，并按优先权的高低决定中断响应的顺序。 要求中断系统能实现中断和返回。 要求中断系统能实现中断嵌套，即高优先级中断源的中断请求能中断低优先级中断源的中断服务。 §9.2.2 8086/8088的中断系统 非屏蔽中断（NMI) (2号) 外部中断 （硬件中断） 可屏蔽中断(INTR) 除法出错(0号) 内部硬件中断 单步跟踪(1号) 断点中断(3号) 内部中断 溢出中断(4号) 内部软件中断