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微机原理与接口技术 第七章 微型计算机中断系统 宋克柱 skz@ustc.edu.cn 中国科学技术大学近代物理系快电子学实验室 核探测与核电子学国家重点实验室 本章主要内容 7-1 中断概述 7-2 中断处理过程 7-3 中断优先级和中断嵌套 7-4 可编程中断控制器8259A 7-1 概述 1. 中断概念 由内部事件或外设的请求，CPU暂停运行原来的 程序，转去执行中断服务子程序，该子程序执行 完毕后，CPU再返回执行原来被暂停的程序。 中断源  引起中断的事件称为中断源。  内部中断源：软件中断INT n、除法错误、运算溢出等。  外部中断源：外设或协处理器请求中断。 NMI （不可屏蔽中断源） INTR （可屏蔽中断请求） 中断响应  中断请求的发生是随机的。  INTR中断请求：CPU在每条指令的最后一个T周期去检 测INTR管脚，一旦检测到高电平，若IF＝1，则响应中 断，向外设发出/ INTA，然后保护断点：CS、IP、FLAG 入栈；转去执行中断服务子程序。执行完毕，自动恢复 断点。CPU返回主程序继续执行。  NMI 的中断请求，无论IF是否＝1，CPU必须响应 中断向量表  CPU响应中断，需要转去执行中断服务子程序。  中断向量 （矢量） （Interrupt Vector ）：中断服 务子程序的入口地址。  中断向量表：中断服务子程序的入口地址存放在 内存的一个特定区域，8086共有256个中断入口 地址；  存储这些地址的连续空间，称为中断向量表。 中断优先级  中断的响应级别有高低之分。  多个中断源同时请求时，CPU根据中断源的级 别高低，首先响应最高优先级别的中断源，然后 再响应低优先级的中断。  中断嵌套：若在执行中断服务子程序时，又有 更高级别的中断源请求，CPU要暂停执行该中 断子程序，转去响应更高级别的中断。 2. 中断分类 8086可以处理256种不同的中断。分为：内部和外部中断 外部中断 ：来自NMI和INTR管脚的中断申请。  外部不可屏蔽中断NMI：边沿触发，正跳变有效。上升沿之后， 必须维持2个T 。 NMI中断，不能用软件屏蔽，CPU必须响应。 PC/XT有三种NMI外部中断：系统板上的DRAM有奇偶校验错误、 I/O扩展板出现奇偶校验错误、8087有中断请求。 CPU在最后一个指令周期的最后一个T状态，采样NMI。 NMI产生中断类型2，即INT 2。 外部中断  外部可屏蔽中断INTR ：电平触发，高电平有效。 维持到CPU响应中断才能撤销。  可以通过软件设置来屏蔽。  CPU是否响应INTR，由IF决定。当IF=1响应中 断，当IF=0，不响应中断。  STI指令，可以使IF=1；  CLI指令，可以使IF=0。 内部中断：软件中断 有三种情况可以产生软件中断 （都是不可屏蔽中断）：  中断指令：INT n  CPU运算错误引起的中断 除法错误中断INT 0。 溢出中断INT 4，专用指令是INTO。  Debug程序设置的中断 在debug调试过程中，设置断点或单步跟踪产生的中断。 单步中断：TF=1时，每条指令执行后，产生类型1中断 INT 1。 断点中断：产生类型3中断，INT 3 。 8086/8088 中断系统结构 3. 中断向量表  中断向量表：中断服务程序入口地址表。  8086/8088允许256种类型中断，类型号为00－ FFH； 在内存地址 00000 －003FFH，共1kB，存放中 断向量表 5个 系统使用