输入输出和中断技术

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1、6.4中断技术中断基本概念中断的一般过程8086/8088中断系统8259介绍一、中断基本概念1.实现CPU与外设的并行工作，提高了CPU的效率。NYREADY？输入状态信息输入数据查询方式的数据输入中断方式的数据输入外设请求中断INTR有效主程序中断服务程序输入数据外设准备数据所谓中断，是指这样一个过程：当CPU正在执行程序过程中，由于某一突然事件的发生，暂时中止正在执行的程序，转去处理突然发生的事件（执行中断服务程序），处理完毕，再返回原来被中止的程序继续运行。中断申请主程序中断服务程序返回中断示意图2中断定义引起CPU中断的事件——中断源。例如：数据传送

2、——请求输入输出数据，报告故障等事故处理——掉电、硬件故障、软件错误、非法操作、定时时间到等中断源分为：外部中断、内部中断内部中断：CPU内部执行程序时自身产生的中断外部中断：CPU以外的设备、部件产生的中断8086/8088的外部中断信号：INTR、NMIINTR——可屏蔽中断请求，高电平有效，受IF标志的控制。IF=1时，执行完当前指令后CPU对它作出响应。NMI——非屏蔽中断请求，上升沿有效，任何时候CPU都要响应此中断请求信号。中断类型（回顾）二、中断过程五个步骤：中断请求中断判优(有时还要进行中断源识别)中断响应中断服务中断返回以下以外部中断为主介绍

3、这五个步骤。1）中断请求外设接口（中断源）发出中断请求信号，送到CPU的INTR或NMI引脚；中断请求信号：边沿请求，电平请求例如，NMI为边沿请求，INTR为电平请求中断请求信号应保持到中断被处理为止；CPU响应中断后，中断请求信号应及时撤销。2.1）中断源识别计算机中的中断源有很多，CPU必须识别是哪一个设备产生中断。识别中断源有两个方法：1、软件查询（查询中断）。INAL．IPORT；从输入接口取中断信息TESTAL，80H；是0号设备请求吗?JNZSEVO；是，转0号设备服务程序TESTAL．40H；否，是1号设备请求吗?JNZSEVl；是，转1号设备

4、服务程序TESTAL．20H；否，是2号设备请求吗?JNZSEV2；是，转2号设备服务程序TESTAL．10H；否，是3号设备请求吗?JNZSEV3；是，转3号设备服务程序条件传送＝查询中断？查询中断没有浪费CPU资源缺点：低级别的中断反映慢！(二)、矢量中断中断申请信号INTR和中断响应信号INTA是一对握手信号。要求外设提供中断类型号。中断矢量8086/8088使用INTA的第二个总线周期读入中断矢量。教材图6-22矢量中断CSTINTA信号2.2）中断判优多个中断源产生中断，CPU首先为谁服务？——中断优先级排队问题。中断优先级的控制方法硬件判优——链式

5、判优、并行判优（中断向量法）软件判优——顺序查询中断请求，先查询的先服务（即先查询的优先级别高）通常将中断判优与中断源识别合并在一起进行处理。x86系统中，这项任务由PIC8259和CPU共同完成。链式判优电路原理图（教材图6.18）INTAinCPUINTAINTR外设1外设2外设接口1菊花链逻辑电路外设接口2外设3外设接口3≥1菊花链逻辑电路菊花链逻辑电路┇IREQIREQIREQ中断确认INTAinINTAin中断确认中断确认菊花链逻辑电路INTAinIREQINTR&=1≥1INTAoutDB三态门中断向量码E外设接口中断确认菊花链逻辑电路3）中断响应

6、在每条指令的最后一个时钟周期，CPU检测INTR或NMI信号。若以下条件成立，则CPU响应中断：对INTR，CPU被允许中断，即IF=1；当前指令执行完。对INTR，还应满足以下条件当前指令是STI和IRET，则下条指令也要执行完。无总线请求。(HOLD)信号和复位(RESET)。------若NMI和INTR同时发生，则首先响应NMI。响应中断的条件3）中断响应（续）CPU中断响应时，要做下述五项工作：向中断源发出INTA中断响应信号；获得向量。硬件现场保护PSW（FLAGS）关中断IF=0；断点保护和CS、IP。这主要是保证中断结束后能返回被中断的程序。获

7、得中断服务程序首地址（入口）。如何得到中断处理程序的首地址？固定入口法----单片机中断向量法——常用4）中断处理（中断服务）中断服务子程序特点为”远”过程或“过程”（类型为FAR或NEAR）要用IRET指令返回中断服务子程序要做的工作保护现场(PUSHreg’s)开中断(STI)进行中断处理关中断（CLI）恢复现场(POPreg’s)中断返回(IRET)pushax；1、保护现场……pushbxsti；2、开中断……；3、中断处理cli；4、关中断popbx；5、恢复现场……popaxsti；6、开中断和中断返回iretInt_48HPROCFAR5）中断返

8、回执行中断返回指令IRETIRET指令