响应中断请求.PPT

第7章 中断及中断控制器 中断及中断控制器 重点 中断及中断处理过程 82C59A的初始化编程 8086/8088可屏蔽中断的全过程 难点 8086/8088的中断系统 中断优先权的控制机理 7.1.1 中断、中断源及中断系统 一、中断、中断源 所谓“中断”是指在CPU正常运行程序时，由于内、外部事件引起CPU暂时中止正在运行的程序，转而去执行请求CPU暂时中止的内、外部事件的服务程序，待该服务程序处理完毕后又返回到被中止的程序 能够向CPU发出中断请求的中断来源称为“中断源” 常见的中断源 一般的输入／输出设备，如打印机、RS232C串行通信设备等 数据通道，如磁带、磁盘等 实时时钟，如定时器芯片82C54等的定时输出作为定时中断请求信号 故障信号，如电源掉电等 软件中断，如为调试程序而设置的单步中断 广义中断 在80286以后的处理器中均将广义中断分为中断和异常两大类：由外部事件引起的中断称为外部中断，由内部事件引起的中断称为内部异常 二、中断系统的功能 为满足中断要求，中断系统应具有的功能可归结为中断处理和中断控制 中断处理 包括发现中断请求、响应中断请求、中断处理与中断返回 中断控制 主要是实现中断优先级的排队和中断嵌套 三、中断的主要用途 在微机系统中，中断的主要用途是 实现输入／输出操作 电源掉电或其他情况的报警 控制台或人工干预 多处理机系统中各处理机之间的协调 控制操作系统 四、可屏蔽中断与不可屏蔽中断 根据微处理器内部受理中断请求的情况，中断可分为可屏蔽中断与不可屏蔽中断两种 凡是微处理器内部能够“屏蔽”的中断，称为可屏蔽中断 凡是微处理器内部不能“屏蔽”的中断，称为不可屏蔽中断 所谓“屏蔽”是指微处理器拒绝响应中断请求信号，不允许中断微处理器所执行的主程序。这通常是由内部的中断触发器(或中断允许触发器)来控制的 7.1.2中断处理过程 微机系统中断处理过程 的流程图如图7-1所示 一、CPU响应中断的条件 1.设置中断请求触发器 每个中断源向CPU发出中断请求信号是随机的，而大多数CPU都是在现行周期结束时，才检测有无中断请求发出，故在现行指令执行期间，必须把随机输入的中断请求信号锁存起来，并保持到CPU响应这个中断请求后才可以清除中断请求。因此，要求每一个中断源有一个中断请求触发器，如图7-2中所示 2.设置中断屏蔽触发器 在存在多个中断源的情况下，为增加控制的灵活性，常要求在每一个外设的接口电路中，设置一个中断屏蔽触发器，只有当此触发器为“1”时，外设的中断请求才能被送到CPU，如图7-2中所示, 可把8个外设的中断屏蔽触发器组成一个中断屏蔽寄存器端口，用输出指令来控制它们的状态 3.CPU内部设置中断允许触发器的状态 在CPU内部有一个中断允许触发器，只有当其为“l”时，CPU才能响应中断；若其为“0”时，即使中断请求线上有中断请求，CPU也不响应 可用允许中断和禁止中断指令来设置中断允许触发器的状态 当CPU复位时，中断允许触发器也复位为“0”，即关中断。当中断响应后，CPU就自动关闭中断，以禁止接受另一个新的中断，因而通常在中断服务程序结束之前，必须要执行两条指令，即允许中断指令和中断返回指令 4.CPU在现行指令结束后响应中断 在满足上面三个条件的情况下，CPU在执行现行指令的最后一个机器周期(总线周期)的最后一个时钟周期(T状态)时，才测试中断输入线INTR(或NMI)，若发现中断请求有效，则把内部的中断锁存器置“1”，下一总线周期进入中断响应周期 二、CPU对中断的响应过程 进入中断周期后，中断响应的过程如下 ⒈ 关中断 CPU在响应中断后，发出中断响应信号 ，同时内部自动地关中断，以禁止接受其他的中断请求。 ⒉ 保护断点 把断点处的标志寄存器F的内容、段寄存器CS值和指令指针IP值依次压入堆栈保存 ，以便中断处理完后能正确地返回到主程序的断点地址，接着执行被中断的程序 CPU对中断的响应过程 ⒊ 识别中断源 CPU要对中断请求进行处理，必须要找到相应中断服务程序(处理中断的程序)的入口地址，这就是中断源的识别 识别中断源有两种方法-1 查询中断 当外设没有提出中断请求时，CPU照常执行主程序，只有在接收到外设的中断请求后CPU才去查询，以识别提出中断请求的设备，主要采用软件查询。软件查询是用程序查询的方法，查询中断请求寄存器的当前值，查询程序依次查询每一个外设的中断状态位，通过测试该状态位来判断对应的外设是否发出过中断请求，如果有，则转到相应的中断服务程序 识别中断源有两种