微型计算机原理及应用 第5章 中断系统

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1、第5章中断系统5.1中断系统基本概念5.2中断的处理过程5.3IBM-PC机中断系统结构5.4Intel8259A可编程中断控制器5.5中断程序举例本章学习目标掌握有关中断的基本概念、中断优先级、中断嵌套、中断屏蔽、中断向量等基本概念。了解8086/8088中断系统中的中断源分类、IBM-PC机中断系统结构。掌握可编程中断控制器8259A的功能、内部结构、工作方式及初始化命令和操作命令的定义、使用方法，服务程序的基本编写方法。5.1中断系统基本概念5.1.1中断系统的作用5.1.2中断源返回本章首页5.1.1中断系统的作用（1）分时处理（2）故障处理（3

2、）实时处理返回本节5.1.2中断源1．外部设备请求中断：是指系统中外设所发生的中断。2．实时请求中断：实时中断用于实时系统中，在工业控制中经常使用。3．故障请求中断：同机器硬件错误有关的中断系统称谓硬件故障中断。4．程序性中断：与用户程序错误有关的中断，统称为程序性中断。返回本节5.2中断的处理过程5.2.1中断请求与中断屏蔽5.2.2中断优先级排队5.2.3中断响应5.2.4中断处理返回本章首页处理一个中断的过程，就是妥善处理以下一些基本问题的过程：1）何时检查中断输入信号及其处理办法。2）如何把控制转给中断服务程序。3）如何保护和恢复中断的现场。4）

3、如何识别中断源。5）如何识别优先级较高的中断。6）如何开放和关闭中断。5.2.1中断请求与中断屏蔽1．中断请求的定义：用某种信号通知CPU指明某台外设正在请求需要中断现行程序的执行。2．中断请求的条件：第一、外设本身的准备工作已完成；第二、系统允许该外设发中断请求。3．中断屏蔽：当此触发器在程序控制下，使触发器输出端置“1”时，允许中断（EI），若触发器输出端置“0”时，则关闭中断（DI）。返回本节5.2.2中断优先级排队1．中断优先级：当CPU正在处理中断时，能响应更高级别的中断请求，而屏蔽掉同级或较低级别的中断请求。2．单级中断处理和多级中断处理：单

4、级中断处理不允许其他设备再中断CPU的程序；多级中断处理允许优先级高的中断打断优先级低的中断服务程序。图5-2同时中断请求的处理方法（a）单级中断处理（b）多级中断处理3．中断排队与中断源的识别（如图5-3~5-7所示）（1）程序查询识别（软件查询法）（2）单线串行顺序链识别（硬件查询法）（3）中断向量法识别图5-3多级中断结构图5-4单级中断结构图5-5程序查询识别中断方法图5-6串行顺序链识别中断方法图5-7向量中断示意图返回本节5.2.3中断响应1．中断响应的方法（1）中断隐指令（2）中断矢量2．中断响应的条件1）设置中断请求触发器，发出中断请求信

5、号2）设置中断屏蔽触发器，当此触发器为“1”时，允许外设的中断请求才能被送出至CPU。3）CPU处于开中断状态。4）CPU在一条现行指令结束之后响应中断。3．中断响应的过程1）发出中断响应信号。2）同时自动关中断，即置中断允许触发器IF为“0”。3）保存断点。4）保护现场。5）输入到中断服务程序逻辑的入口地址。返回本节5.2.4中断处理1．起始部分—保护现场2．主体部分—中断服务3．结尾部分—恢复现场图5-8中断服务程序框图与程序示例返回本节5.3IBM-PC机中断系统结构5.3.18086/8088CPU的中断结构体系5.3.28086/8088中断优

6、先级别对中断源的管理5.3.3IBM-PC/XT的中断控制逻辑5.3.4IBM-PC/AT的中断控制逻辑返回本章首页5.3.18086/8088CPU的中断结构体系图5-98086/8088的中断源1．内部中断内部中断的特点是：1）是指令中指定的，或隐含的，或是预定的。2）CPU不执行中断响应总线周期INTA。3）除单步中断外，其他内部中断的优先级都比外部中断的要高，都不能被屏蔽（禁止）。4）单步中断的优先级是所有中断里最低的，它可以用中断允许标志位TF置0来屏蔽。2．外部硬件中断（1）非屏蔽中断NMI：不受中断允许标志IF的影响，它总是被CPU接受的，

7、（2）屏蔽中断INTR：是否响应INTR的请求，取决于中断允许标志位IF的状态。3．中断类型号和中断向量表中断类型号：对每种中断都指定一个中断类型号代码，从0～255，每一个中断类型号都可以与一个中断服务程序相对应。中断服务程序存放在存储区域内，而中断服务程序的入口地址存在内存储器的中断向量表内。中断向量表：是中断类型号与它相应的中断服务程序入口地址之间的转换表。图5-10中断向量表表5-1IBMPC／XT机的中断类型号的安排（一）表5-2IBMPC／XT机的中断类型号的安排（二）中断类型号地址（H）中断功能中断类型号地址（H）中断功能2080-83程序

8、结束2698-9B绝对磁盘写2184-87DOS系统调用279C-9F程序结束，