微机原理与接口技术项目教程课件作者姜荣项目六中断控制接口.ppt

项目六 中断控制接口 项目六中断控制接口 项目六中断控制接口 □掌握中断向量及中断向量表的有关知识。 □理解80486的中断处理过程。 □理解Intel 8259A的内部结构与外部引脚的功能。 □理解8259A的中断过程及中断管理方式。 □掌握8259A的编程方式。 项目六 中断控制接口 在了解80486中断系统的基础上，把重点放在理解Intel8259A的工作原理及应用上。要清楚8259A的内部结构及外部引脚，理解8259A的中断过程及中断管理方式，掌握8259A的编程方式。 6.1项目开篇：什么中断系统 80486的中断可分为两大类： 内部中断（软件中断） 除法错中断 指令中断 溢出中断 单步中断 外部中断 非屏蔽中断 可屏蔽中断 内部中断还包括CPU在执行指令的过程中产生错误所引起的异常情况，内部中断又称为异常中断或异常。在80486中，远过程调用也属于中断处理范畴。 6.1项目开篇：什么是中断系统 6.1项目开篇：什么是中断系统 6.1项目开篇：什么是中断系统 由此可见，主要特点如下： ① 主片的端口地址是20H和21H，从片的是A0H和A1H。 ② 主、从片的中断请求信号均采用边缘触发方式。 ③ 主、从片均采用完全嵌套方式管理中断优先级，从片的INT端接IR2端，因此从片的中断请求都是经由主片的IR2发出，15个中断源中断优先权由高至低的级别是：主8259A的IR0、IR1，从片的IR0～IR7，主8259A的IR3～IR7。 ④ 采用非缓冲方式，主片的SP*/EN*接＋5V，从片的SP*/EN*接0V。 ⑤ 主、从片均采用一般中断结束方式。 ⑥ 主片0～7级中断号是08H～0FH，主从片8～15级的中断号是70H～77H。 6.2 项目备战：可编程中断控制器 8259A的相关知识 在实模式下，中断向量表是使CPU转向中断服务程序的重要措施。 任务6.2.1 理解什么是中断向量表 1.中断向量 中断服务程序的入口地址就是中断向量，中断向量由两部分组成：服务程序所在代码段的段基址和服务程序入口的有效地址。 2.中断向量表 80486CPU最多允许有256个中断源，对应中断类型号0～255。 2.中断向量表 80486在实模式环境下，在存储器的最低1K字节的地址（即物理地址为00000～003FFH的存储空间）建立一个中断向量表，用以存储256个中断向量，每个中断向量占有4个存储单元，其中两个低位字节用以存放中断服务程序入口地址的IP值，两个高位字节用以存放中断服务程序入口地址的CS值。每个中断向量按其中断类型号在中断向量表中顺序存放。 2.中断向量表（续1） 图（a）给出了n型中断向量4个字节的存放规律以及n型中断向量和存放该向量的单元地址之间的关系。中断类型号为21H的中断源的中断向量存放地址为0000：0084H～0000：0087H，其中0084H和0085H两个单元存放类型21H中断服务入口地址的IP值，0086H和0087H两个单元存放CS值 ；图（b）给出了0～255型中断向量的排列规律 3.中断向量的引导作用 4. 80486的中断处理过程 中断请求 5．中断向量表初始化 中断服务程序的入口地址（中断向量）必须在中断之前写入中断向量表中。常用方法如下： 方法1：直接编程填写中断向量表。 方法2：DOS系统调用填写中断向量表。 6. 保护模式下的中断处理过程 采用“中断描述符”来描述服务程序 用中断描述符表（IDT）来管理各种中断 中断描述符表是将中断描述符按中断源类型号和顺序排列在一起，它最多可包含256个中断描述符，中断描述符表占2K个字节的存储空间。 中断描述符表IDT可放在主存的任何区间，它在主存中的基地址放在CPU内部的中断描述符表寄存器（IDTR）中 由中断描述符中的选择符和偏移量决定了中断服务程序的入口地址。 6. 保护模式下的中断处理过程（续2-1） 6. 保护模式下的中断处理过程（续2-2） 当CPU响应外部中断请求或执行某条指令产生异常时，根据中断或异常的类型号n，从中断描述符表IDT中找到相应的中断门，由中断描述符中的段选择符指向全局描述符表GDT或局部描述符表IDT中的目标段描述符，此目标段描述符内的段基址指向中断服务程序代码段的基地址，由该基地址与中断描述符中的偏移量之和形成中断服务程序入口。具体实现方法如下： ① 根据中断类型号n，得到中断门在IDT中的起始地址，即起始地址＝IDT的基地址＋n×8 ② 由中断门中的段选择，从GDT或LDT中取出段描述符 ③ 根据段描述符中提供的段基址和中断描述符中提供的偏移地址，合成中断服务程序的入口。 任务6.2.2 了解可编程中断控制器8259A