第9章 中断控制接口8259A.ppt

9.1 中断控制接口8259A 教学重点 8088 CPU的中断系统（复习 P99） 8259A的中断工作过程和工作方式 8259A的初始化 复习： 中断操作 P99 CPU在执行程序中，被内部或外部的事件所打断，转去执行一段预先安排好的中断服务程序；服务结束后，又返回原来的断点，继续执行原来的程序 中断传送流程 8088中断系统 8088的中断系统采用向量中断机制 能够处理256个中断 用中断向量号0 ~ 255区别 可屏蔽中断还需要借助专用中断控制器Intel 8259A实现优先权管理 1、8088的中断类型（P100） （1） 内部中断 内部中断是由于8088内部执行程序出现异常引起的程序中断 利用内部中断，微处理器为用户提供了发现、调试并解决程序执行时异常情况的有效途径 例如，ROM-BIOS和DOS系统利用内部中断为程序员提供了各种功能调用(INT 21) （2） 外部中断 外部中断是由于8088外部提出中断请求引起的程序中断 利用外部中断，微机系统可以实时响应外部设备的数据传送请求，能够及时处理外部意外或紧急事件 外部中断的原因是处理器外部随机产生的，所以是真正的中断（Interrupt） 内部中断的原因是处理器执行程序出现异常，所以经常被称为异常（Exception） 非屏蔽中断 通过非屏蔽中断请求信号向微处理器提出的中断请求，微处理器无法禁止，将在当前指令执行结束予以响应，这个中断被称为非屏蔽中断 8088的非屏蔽中断的向量号为2，非屏蔽中断请求信号为NMI 非屏蔽中断主要用于处理系统的意外或故障。例如： 电源掉电前的数据保护 可屏蔽中断 外部通过可屏蔽中断请求信号向微处理器提出的中断，微处理器在允许可屏蔽中断的条件下，在当前指令执行结束予以响应，同时输出可屏蔽中断响应信号，这个中断就是可屏蔽中断 8088的可屏蔽中断请求和响应信号分别是INTR和INTA*；由IF标志控制可屏蔽中断是否允许响应；向量号来自外部中断控制器 8088通常需要配合中断控制器8259A共同处理可屏蔽中断 可屏蔽中断主要用于主机与外设交换数据 中断标志IF的状态 IF＝0：可屏蔽中断不会被响应 关中断、禁止中断、中断屏蔽 系统复位，使IF＝0 任何一个中断被响应，使IF＝0 执行指令CLI，使IF＝0 IF＝1：可屏蔽中断会被响应 开中断、允许中断、中断开放 执行指令STI，使IF＝1 执行指令IRET恢复原IF状态 2、中断向量表 中断向量：中断服务程序的入口地址（首地址） 逻辑地址含有段地址CS和偏移地址IP（32位） 每个中断向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用4个字节 8088微处理器从物理地址000H开始，依次安排各个中断向量，向量号也从0开始 256个中断占用1KB区域，就形成中断向量表 中断的响应过程 当CPU在INTR引脚上接收到一个高电平的中断请求信号，并且当前的中断允许标志为1时，CPU就会在当前指令执行完以后，开始响应外部的中断请求。具体地说，就是CPU往INTA引脚上发两个负脉冲，外设接到第2个负脉冲以后，立即往数据线上给CPU送来中断类型码。CPU依次作下面几件事： (1) 从数据总线上读取中断类型码，将其存入内部暂存器。 (2) 将标志寄存器的值推入堆栈。 (3) 把标志寄存器的中断允许标志IF和单步标志TF清零。将IF清零是为了能够在中断响应过程中暂时屏蔽外部其他中断，以免还没有完成对当前中断的响应过程而又被另一个中断请求所打断，清除TF是为了避免CPU以单步方式执行中断处理子程序。 (4) 将断点保护到堆栈中。断点：是指响应中断时，主程序中当前指令下面的一条指令的地址，即代码段寄存器CS的值和指令指针IP的值。只有保护了断点，才能在中断处理子程序执行完以后，正确返回到原程序继续执行。 (5) 根据中断类型码，到中断向量表中找到中断向量，再根据中断向量转入相应的中断处理子程序。 例如：中断类型码为0BH，则此中断对应的中断向量的首字节在0BH×4=2CH处，于是CPU在0段的002CH，002DH，002EH，002FH这4个字节中取得中断向量，并将前两个字节中的内容装入IP，将后两个字节中的内容装入CS。这样，CPU要执行的下一条指令就是中断处理子程序的第一条指令，也就是说，CPU转入了对中断处理子程序的执行。 4、中断处理子程序的结构模式 (1) 中断处理子程序的开始必须通过一系列推入堆栈指令来进一步保护中断时的现场，即保护CPU各寄存器的值 (2) 设置中断允许标志IF来开放中断，以允许级别较高的中断请求进入。(STI) (3) 中断处理的具体内容 (4) 中断