中断控制器及定时控制器

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1、第10章中断控制器、计数/定时控制器10.1中断概述10.2可编程中断控制器8259A10.3可编程计数/定时控制器825310.4DMA的概念习题6/30/2021110.1中断概述10.1.1中断的一般概念10.1.28086/8088的中断方式10.1.3中断优先权管理返回6/30/2021210.1.1中断的一般概念中断（Interrupt）是一种使CPU中止正在执行的程序而转去处理特殊事件的操作过程。它是微处理器与外部设备进行信息交换的一种方式。目的：解决CPU与外设之间速度不匹配的矛盾。（一）中断控制方式的优点（二）中断源（三）中断系统的功能（四）中断服务程序与一般

2、子程序调用的区别返回6/30/20213（一）中断控制方式的优点使CPU与外设并行工作实现实时处理自动地进行故障处理返回6/30/20214（二）中断源引起中断的事件，或提出中断申请的来源，称为中断源。如：输入/输出设备中断（如键盘、打印机）、过程控制产生的中断（如程序调试）、电源故障中断等。中断源分为内部中断和外部中断两大类。内部中断（软件中断）：产生于处理器内部，由专门的中断指令引起。外部中断（硬件中断）：产生于处理器外部，由外部硬件引起。返回6/30/20215（三）中断系统的功能能实现中断及正确地返回中断前：保护断点和现场返回前：恢复现场和断点能实现优先权排队和中断嵌套

3、中断优先权：多个中断源同时提出申请时，CPU响应中断的先后次序。中断嵌套：CPU处理低级中断源的中断响应时，能够被高级中断中止而转去响应高级中断。能屏蔽某些中断由中断允许触发器决定是否响应中断请求。8086/8088中，当中断标志位IF=1时，才允许响应可屏蔽中断INTR。返回6/30/20216（四）中断服务程序与一般子程序调用的区别产生中断的时间具有随机性，何时执行中断服务程序是不确定的。在中断方式中，CPU自动完成对标志寄存器FR的保护与恢复，无需PUSHF和POPF指令。中断服务程序采用中断返回指令IRET，而不是子程序返回指令RET，二者执行的操作不同。中断服务程序中

4、总有一条开中断指令（该指令安排在IRET指令前，以便返回主程序后能再次响应中断；该指令若安排在中断服务程序开始的地方，则允许在中断处理过程中响应更高级的中断源请求）。返回6/30/2021710.1.28086/8088的中断方式（一）8086/8088中断分类（二）8086/8088中断向量表（三）8086/8088中断响应过程返回6/30/20218（一）8086/8088中断分类8086/8088中断系统可处理256种不同的中断，其中断源如图10-1所示。这256种中断分两大类：硬件中断（外部中断）——由外部硬件引起的中断。软件中断（内部中断）——由CPU执行某些指令引起

5、的，即由INT指令或CPU执行程序时某些错误引起的中断。返回6/30/20219图10-18086/8088中断源返回中断逻辑INTn指令单步TF=1除法错误INTO指令非屏蔽中断请求INTR2NMICPU014nIR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR782510AINT可编程中断控制器（PIC）系统定时器键盘彩色图形接口保留（通信）串行通信接口保留（ALT打印机）软盘保留（打印机）08090A0B0C0D0E0F图10-18086/8088中断源返回类型号6/30/202110（1）硬件中断非屏蔽中断NMI由引脚NMI（non-maskableinterrupt）引入

6、，中断类型号为2。NMI不受中断允许标志IF的屏蔽。当NMI引脚上出现宽度大于2个时钟周期的正脉冲时，CPU在执行完当前指令后就马上响应NMI中断。一般用于处理系统的重大故障，如系统掉电等。可屏蔽中断INTR由引脚INTR（interrupt）引入，采用高电平触发方式。INTR上的中断请求可被IF屏蔽。只有当IF=1时，CPU才能响应INTR中断。IF的状态可由开中断指令STI和关中断指令CLI来设置。注意：系统复位或响应任一种中断后，IF均被清零，必须在一定时候用STI来开放中断。8086/8088只有一条INTR输入线。将INTR与中断控制器8259A的INT相连，由825

7、9A可扩展多个外部中断源。返回6/30/202111（2）软件中断软件中断通常由三种情况引起：①由指令INT引起的中断②由CPU某些错误引起的中断③由DEBUG调试程序设置的中断注：286以上微处理器常将软件中断称为异常返回6/30/202112①由指令INT引起的中断CPU执行一条INTn指令后立即产生中断。n为中断类型号，可为00H～FFH中的某数。返回6/30/202113②由CPU某些错误引起的中断除数为0中断——类型0中断。除法运算中，若除数为0或商超过寄存器所能表达的范围，则产生