微机原理第9章中断与DMA技术

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1、课程教学单元第1章微型计算机基础知识第2章80X86/Pentium微处理器内部结构第3章指令系统第4章汇编语言程序设计第5章8086/8088CPU的总线操作与时序第6章微型计算机系统结构第7章半导体存储器第8章输入输出接口技术第9章中断与DMA技术第10章定时与计数技术第11章并行接口与串行接口第12章人机交互接口第13章模拟量输入输出接口第9章中断与DMA技术§9.1概念及处理过程1、中断概念2、中断源3、中断处理过程（1）中断请求（2）中断判优（3）中断响应（4）中断服务①②③④⑤（5）中断返回§9.28086中断系统1、中断源与中断类

2、型号2、中断向量表3、中断响应过程4、中断时序§9.3中断控制器Intel8259A1、性能2、结构和工作原理3、外部引脚和工作过程4、工作方式（1）中断优先权管理方式①②③④（2）中断源屏蔽方式①②（3）结束中断方式①②③④（4）与系统总线的连接方式①②（5）引入中断请求的方式①②③5、8259A的编程（1）端口地址（2）初始化编程ICW1-ICW4（3）操作编程OCW1-OCW36、级联§9.1中断的概念及处理过程1、中断概念2、中断源3、中断处理过程（1）中断请求（2）中断判优（3）中断响应（4）中断服务①②③④⑤（5）中断返回计算机在执

3、行正常程序的过程中，当出现某些紧急情况，异常事件或其它请求时，处理器会暂时中断正在运行的程序，转而去执行对紧急情况或其它请求的操作处理。处理完成以后，CPU回到被中断程序的断点处接着往下继续执行，这个过程称为中断。1、中断概念——引起中断的原因或设备称为中断源2、中断源中断源可以被禁止(CLI)、被屏蔽(MASK)、可以嵌套硬件中断（外部中断）：即通过外部的硬件产生的中断不可屏蔽中断：每个系统中仅允许有一个，都是用来处理紧急情况的，由NMI引脚引入，不受IF标志的影响，一旦发生，系统会立即响应；可屏蔽中断：由INTR引脚引入，IF＝1时可屏蔽中

4、断才能进入，反之则不允许进入。可屏蔽中断可有多个，一般是通过优先级排队，从多个中断源中选出一个进行处理。(2)软件中断（内部中断）：即根据某条指令或者对标志寄存器中某个标志的设置而产生，它与硬件电路无关，常见的如除数为0，或用INTn指令产生3、中断处理过程（以外部中断为例）（1）中断请求请求中断的条件：①外设准备好数据②系统允许外设发出中断请求信号工作特点：Ⅰ.中断请求信号应保持到中断被处理为止Ⅱ.CPU识别中断源有两个方法：软件查询、中断矢量法Ⅲ.CPU响应中断后，中断请求信号应及时撤销（2）中断判优——多设备同时中断请求,CPU首先为谁服

5、务？中断优先级控制要处理两种情况：对同时产生的中断：首先处理优先级别较高的中断；若优先级别相同，则按先来先服务的原则处理；非同时产生的中断：低优先级别的中断处理程序允许被高优先级别的中断源所中断，即允许中断嵌套。中断优先级的控制可有三种方法软件查询法——顺序查询中断请求，先查询的级别高硬件链式判优——优先权排队电路专用硬件判优——可编程中断控制器（PIC）芯片软件查询法硬件链式判优专用硬件PIC判优（3）中断响应响应中断的时间：每条指令最后一个时钟周期，CPU检测INTR或NMI信号响应中断的条件：当前指令执行完（带LOCK、REP前缀要求完整

6、地执行）当前没有复位(RESET)和保持(HOLD)信号对INTR，CPU应处于开中断状态，即IF=1，且无NMI响应中断的动作：向中断源发出中断响应信号断点保护，包括CS、IP和FR获得中断服务程序入口地址（软件获取法、中断向量法）（4）中断处理——进入中断服务程序由一系列的PUSH指令完成，保护那些与主程序中有冲突的寄存器。由STI实现，为了能中断的嵌套。与保护现场对应，注意恢复次序。使用中断返回指令IRET，不能用子程序返回指令RET。恢复断点地址外和标志寄存器的值。（5）中断返回提供具体的数据传输和处理。§9.28086中断系统1、中断

7、源与中断类型号2、中断向量表3、中断响应流程1、8086/8088的中断源与中断类型号中断源外部中断内部中断外部可屏蔽中断INTR不可屏蔽中断NMI内部硬件中断内部软件中断INTn除法出错单步跟踪断点中断溢出中断优先级从高到低顺序如下：除法出错、INTn、INT0→NMI→INTR→单步中断PC机中软件中断源与硬件中断源的关系每个中断源分配一个中断类型码，范围0～255，8086/8088总可处理256种中断源。——溢出(INT4)、断点(INT3)、除法溢出(INT0)、单步(INT1)、非屏蔽中断的类型码(INTn)为固定值——软件中断的类

8、型码由指令给出（n）——可屏蔽中断的类型码由PIC（可编程中断控制器）给出中断类型号：CPU获得中断号的方法：表地址：00000H～003FFH256