[工学]微机原理与接口技术 第七章.ppt

微型计算机中断系统 7-1 概 述 一. 中断的概念 二. 中断的分类 7-2 中断的处理过程 一、CPU响应中断的过程 二、中断向量表 三、中断服务子程序 四、中断响应时序 7-3 中断优先级和中断嵌套 一、中断优先级 二、中断嵌套 7-4 可编程中断控制器8259A 一、功能和引脚 二、内部结构 三、8259A的中断管理方式 四、8259A的编程方法 五、8259A的中断级连 7-1 概 述 一、中断概念 中断技术是微机中一项重要技术。它不仅在数据输入、 输出中提高了CPU的效率，而且在多外设、实时控制、故障 处理中也是一项必不可少的技术。 ③故障处理。计算机系统的故障往往随机发生，如电源断电、运算溢出、存储器出错等。采用中断技术，系统故障一旦出现，就能及时处理。 中断的基本术语 1、中断源 引起程序中断的时间称为中断源。 Intel 8088/8086的外部中断申请 2、中断响应和返回 中断响应：中断屏蔽、断点和标志保护(CS、IP、PSW)、 转向中断服务程序。 中断返回：断点和标志恢复(PSW、IP、CS)、转向主程序。 4、中断优先级 优先权排队：多个中断源同时申请中断时，根据预先安排 的各中断源预先级别，首先响应级别高的中断源；待中断服务 结束后，再响应级别稍低的中断源。 中断系统的功能 (1) 能实现中断响应、中断服务、中断返回、中断屏蔽。 (2) 能实现中断优先级排队。 (3) 能实现中断嵌套。 二、中断分类 8088/8086有一个简单而灵活的中断系统，每个中断都有 一个中断类型码以供CPU进行识别，8086/8088可以处理256种 不同的中断。这些中断又可分为外部中断和内部中断两大类。 7-2 中断处理过程 一、CPU响应中断的条件及过程 8086/8088的中断响应过程 二、中断向量 寻找中断源可用查询中断和矢量中断两种方法。 8086系统中采用矢量中断方法。 1. 中断向量表 中断服务程序入口地址表 3. 中断类型号的获取 (1) 对于除法中断、单步中断、不可屏蔽中断NMI，断点中 断和溢出中断，CPU分别自动提供中断类型号0~4。 (2) 对于用户自己确定的软件中断INT n，类型号由n决定。 (3) 对外部可屏蔽中断INTR，可用硬件电路设计产生。也可 用可编程中断控制器8259A获得中断类型号。 CPU响应中断的条件 注意： 对重复前缀的指令（如 REP MOVSV）作为一条指令处理。执行一次重复前缀和串指令即可响应中断，而不是把串操作全部执行完。 遇到开中断指令STI和中断返回指令IRET，要在这两条指令执行完后，在执行一条指令才能响应。 CPU自动清除IF及TF位，使CPU进入中断服务程序后，不允许再产生新的中断，如果在中断服务程序中还允许外部中断进入，则在中断服务程序中必须在开中断。 三、中断服务子程序 (1) 用PUSH指令保护现场； (2) 若允许嵌套，则使IF=0（使用STI指令）； (3) 执行中断服务程序； (4) 用CLI指令来设置IF的值，使中断允许标志IF=0，禁止其他中断请求进入； (5) 给中断命令寄存器送中断结束命令EOI，使当前正在处理的中断请求标志位被清除，否则同级中断或低级的中断仍被屏蔽； (6) 用POP指令恢复中断时的现场； (7) 用中断返回指令IRET返回主程序，此时堆栈中保存的断点值和标志值分别装入IP、CS和PSW； 四、中断响应时序 7-3 中断优先级和中断嵌套 问题：多中断源，一条INTR申请线 中断优先级的确定方法 在微机系统中通常用三种方法来确定中断源的优先级别， 即软件查询法、硬件排队电路法和专用中断控制芯片法。 查询法中断服务程序 2. 硬件查询优先方法——菊花链法 3. 矢量中断优先级 可编程8259A就是这样的芯片。 二、中断嵌套 CPU在执行低级别中断服务程序时，又收到较高级别的中 断请求，CPU暂停执行低级别中断服务程序，转去处理这个高 级别的中断，处理完后再返回低级别中断服务程序，这个过程 称为中断嵌套。比较复杂的嵌套序列可见280页图7-10。 7-4 可编程中断控制器8259A 一、功能和引脚 一、功能和引脚 二、内部结构 三、8259的中断管理方式 1、8259的编程结构 中断管