参赛作品 中断系统和中断控制器8259A

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1、《微机原理及应用》主讲教师*****第7章中断系统和中断控制器8259A一、中断的基本概念二、8086/8088的中断系统三、中断控制器8259A2021/8/8第一章微型计算机的基础知识2一、中断的基本概念1、中断及中断源2、中断处理过程3、中断优先权管理2021/8/8第一章微型计算机的基础知识31、中断及中断源中断是一种让CPU挂起正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作。CPU暂时停止执行原来的程序而转去中断处理，处理好中断服务后再返回继续执行原来的程序，这样一个过程就是一个中断过程。能够引起CPU中断的事件称为中断源。CPU中断系统的基本功能。2021/8/8第一章微型计算机的基础知

2、识4中断源（1）一般的输入输出设备。如键盘，打印机等；（2）数据通道中断源。如磁盘，磁带机等直接与存储器交换数据所要求的中断；（3）实时时钟。在控制系统中使用外部硬件电路实现时间控制，当定时时间到时向CPU发出中断申请；（4）故障引起的中断。如电源掉电等；（5）由中断指令或软件故障引起的中断。如系统功能调用，除数为0，或者在程序调试时设置断点等引起的中断。2021/8/8第一章微型计算机的基础知识5中断分类根据中断与CPU的相对关系，中断分为内部中断和外部中断。内部中断可以是中断指令设置的中断，调试程序时设置的中断，或是程序运行过程中发生的非预期情况而产生的中断；外部中断则是由直接连到CPU

3、引脚上的信号引起的中断，如外部设备请求服务中断，实时时钟定时到中断，电源掉电等等。2021/8/8第一章微型计算机的基础知识6CPU中断系统的功能（1）实现中断及返回（2）实现优先权排队，以确定优先处理的中断源。（3）优先权高的中断源能中断优先权低的中断处理2021/8/8第一章微型计算机的基础知识7（1）实现中断及返回当有一中断源提出中断请求时，CPU首先判断是否响应该中断?*如果CPU正在执行的是重要的程序，可以暂不响应，即关中断；*当CPU完成了当前的重要程序后，开中断予以响应，同时，保存断点，转入中断处理；*当中断处理完后，恢复断点从而回到被中断运行的原程序继续执行；2021/8/8

4、第一章微型计算机的基础知识8（1）实现中断及返回*通过设置CPU内部的中断允许触发器(IFF)，开关中断。当IFF＝1，使中断允许（开中断）；当IFF＝0，使中断不允许（关中断）。注意：不可屏蔽中断，要求CPU立即处理。不受中断允许触发器（IFF）的控制。可屏蔽中断，受中断允许触发器（IFF）的控制。2021/8/8第一章微型计算机的基础知识9（2）实现优先权排队，以确定优先处理的中断源一个系统中有多个中断源，存在着几个中断源同时请求的可能；因此，必须事先根据中断源的重要性，给每个中断源确定一个中断优先级别——优先权。中断响应时，CPU应能首先响应优先权级别高的中断源。2021/8/8第一章

5、微型计算机的基础知识10在中断服务处理过程中：若新的中断申请其优先级别更高，则CPU应再一次中断，转去优先权更高的中断源服务。处理完后，再回到原来的中断服务中，这也称为中断嵌套。若新的中断源优先权级别为同级或低级，则CPU暂不理会，继续正在处理的中断服务，直到当前中断处理结束后再去处理新的中断申请。（3）优先权高的中断源能中断优先权低的中断处理2021/8/8第一章微型计算机的基础知识112、中断处理过程一个中断过程应该包含以下五个过程:（1）中断请求（2）中断排队（3）中断响应（4）中断服务（5）中断返回2021/8/8第一章微型计算机的基础知识12（1）中断请求当中断源需要CPU为其服务

6、时，首先送出中断请求信号。中断信号可以由中断指令或是某些特定条件产生，也可以是通过CPU引脚（INTR）向CPU发出中断请求信号而产生。实际系统中一般都有多个中断源，为了增加控制的灵活性，每个中断源接口电路中，设置一个中断请求触发器和一个中断屏蔽触发器。2021/8/8第一章微型计算机的基础知识13（1）中断请求当中断源有请求时，将中断请求触发器置1：*若中断屏蔽触发器为“0”状态，表示允许该中断源向CPU发出中断请求“信号”；*若中断屏蔽触发器为“1”状态，表示禁止该中断源向CPU发出中断请求“信号”。尽管该中断源有中断请求，也不能被送出，称该中断请求被屏蔽了。2021/8/8第一章微型计

7、算机的基础知识14（2）中断排队和（3）中断响应中断排队是确定当前所有中断请求中优先级最高的那个中断源。因为CPU一次只能响应一个中断，所以必须首先处理最紧急最重要的中断。根据中断源的轻重缓急给予一个中断优先权级别，优先权级别最高的中断源将首先得到响应。2021/8/8第一章微型计算机的基础知识15（2）中断排队和（3）中断响应CPU通过中断排队确定了要响应的中断源后，进入中断响应，自动完成以下步骤：①关中断