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贵州大学微机原理PPT和复习PPT7典型可编程接口芯片和应用
第7章 典型可编程接口芯片及应用;7.1 中断系统及可编程中断控制器8259;一、什么是中断?; 中断是由一不可知的事件引起的,CPU响应中断后,将暂时停止正在运行的程序流程,而转去执行预定的处理,当这些不可预知的事件的程序,执行完毕,再返回被中断的程序的一个过程。因此,所谓中断,是指CPU在正常执行程序的过程中,由于内部/外部事件或由程序的预先安排,引起CPU暂时中断当前程序的运行而转去执行为内部/外部事件或预先安排的事件服务的子程序,待中断服务子程序执行完毕后,CPU再返回到暂停处(断点)继续执行原来的程序,这一过程称为中断。或者说,中断就是CPU在执行当前程序的过程中因意外事件插入了另一段程序的运行。利用中断可以大大提高CPU的工作效率。实现中断功能的控制逻辑称为中断机构或中断系统。;中断服务程序1;中断的用途 ;有关中断的基本概念(续);1000:150H;断点:
通常指被中断的主程序中,下一条待运行的指令的地址。它是中断返回时的指令指针之值。由于是指CPU执行的现行程序被中断时的下一条指令的地址,又称断点地址。
现场:
指中断发生前程序的运行状态,即标志寄存器(程序状态字)。为了保证中断返回后能继续正确地执行原来的程序,中断系统必须能在中断发生时自动保存现场,并在中断返回时自动恢复现场。(是指CPU转去执行中断服务程序前的运行状态,包括CPU内部各寄存器、断点地址等。);1000:150H; 系统中的多个中断源可能同时提出中断请求,此时需要按中断事件的轻重缓急为每个中断源指定一个处理的优先级别,即中断优先级。
当多个中断源同时提出中断请求时,中断系统按照优先级对中断源进行排队,总是优先处理优先权高的中断。 ;当前CPU正在进行某一优先权级别的中断源的处理;
有更高级别的中断源发出请求,且新中断源满足响应条件;
CPU中止当前的中断服务程序,保护断点和现场,转而响应高级中断
这种多级中断的处理方式即为“嵌套”。某些中断系统对中断嵌套的层数有一定限制。;高级中断源能中断低级的中断处理
当CPU正在处理某个中断时,如果外部又有一个优先级别比本优先级别更高的中断请求,则可以实现中断嵌套。;CPU正常执行;中断嵌套必须具备的几个条件; 某些情况下CPU可能不对已发出的中断请求作出响应或处理,称为该中断请求被“屏蔽” 。
中断屏蔽可能在两种情况下发生:
中断系统设置了中断屏蔽标志(或中断允许标志),以屏蔽某些中断源的请求;
当系统在处理优先级别较高的中断请求时,不会理睬新来的级别较低的中断请求——中断系统自动屏蔽优先级低的中断。;子程序的执行由程序员安排(由调用子程序的指令转入),断点是确知的;而中断服务程序的执行一般由随机的中断事件引发,断点不确定。
子程序的执行受到主程序或上层子程序的控制;而中断服务子程序一般与被中断的现行程序无关。
不存在同时调用多个子程序的情况,因此子程序不需要进行优先级排队;而不同的中断源则可能同时提出服务请求。;八、中断系统的功能;非预料事件是指事件发生的时间无法预知,即中断源何时产生中断不确定,是随机的。; 实现优先权排队
按各中断请求的重要程度排列CPU响应的次序称为中断优先级。
即同时有多个中断请求到来时,CPU会首先响应和处理优先级别最高的中断请求。
中断优先级的实现可以用软件或硬件的办法。
; 软件查询法判优流程;硬件实现的中断优先权排队电路;8086的中断处理过程;CPU响应外中断的条件 ;7.1.2 8086的中断系统;二、中断类型码、中断向量表和中断向量;中断类型码;IBM PC/XT中断源的功能;内部中断的种类;;置位TF标志
PUSHF
POP AX
OR AX, 0100H
PUSH AX
POPF; 对带符号数来说,溢出就意味着出错(加、减运算),一旦产生应立即发现,而CPU并不知道当前处理的数据是无符号数还是带符号数,只有程序员才明确这一点。因此通常在带符号数的加、减法运算后面总是跟着INTO指令,当标志寄存器的OF=0时,则INTO指令不产生中断,CPU继续运行原程序;当OF=1时,进入溢出中断处理程序,打印出一个出错信息,在处理程序结束时,不返回原程序继续运行,而是把控制交给操作系统。;内部中断的特点 ;中断向量和中断向量表;中断向量和中断向量表;
已知中断类型码后,如何进入中断服务程序?
1、将中断类型码乘以4,得到中断向量表的向量首址指针;
2、将断点(当前CS、IP的值)入栈保护;
3、取中断向
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