微型计算机的中断系统

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1、第九章微型计算机的中断系统9.1中断的基本概念9.28086微处理器的中断方式9.3可编程中断控制器8259A9.1中断的基本概念一、中断与异常1、中断在CPU正常运行程序时，由于内部或外部某个非预料事件的发生，使CPU暂停正在运行的程序，而转去执行处理引起中断事件的程序，然后再返回被中断了的程序，继续执行。这个过程就是中断。早期中断概念的引入，是为解决CPU与外设间的速度匹配问题，提高CPU的工作效率。中断源主要是由外部硬件产生。当今的中断技术，不再限于外部硬件产生中断(称硬件中断或外中断)，还可由CPU内部产生。2、异常（软件中

2、断或内中断）因内部意外条件而改变程序执行流程以报告出错情况和非正常状态的过程或者由程序预先安排，即由指令INTn调用中断服务程序产生的中断。（286以上称内中断为异常）可分为失效、陷阱和终止。二、中断原理（外中断）1、中断过程1）中断请求2）中断判优3）中断响应响应条件：无总线请求和非屏蔽中断请求;中断允许控制位IF=1;CPU执行完当前指令;当前中断级别最高。响应时自动完成以下工作:发送两个INTA负脉冲，取中断类型号N；将FLAGS入栈，关中断，即IF=0、TF=0；保护断点，将CS、IP入栈；根据中断类型号N取得中断向量送入I

3、P、CS；进入中断服务子程序。4）中断处理保护现场；开中断，以允许嵌套，也可不开中断；中断服务；关中断，保证无干扰恢复现场；恢复现场。5）中断返回开中断；中断返回。2、中断优先级的识别当有多个中断源同时提出中断申请时，究竟应该先响应哪个中断源的申请；当CPU正在执行中断服务程序时，又接收到新的中断申请，是否应该响应这个中断请求，这些问题都应当通过设置与判断中断的优先级来得以解决。1）软件查询法2）硬件处理法3、中断嵌套指当CPU因响应某一中断源的中断请求而正在执行其中断服务程序时，若此时中断是开放的，那必然可以把正在执行的中断服务程

4、序暂停下来转而响应和处理中断优先级更高的中断请求，等到处理完后再转回来继续执行原来的中断服务程序。一、中断分类从8086/8088到以上系统中，可以处理256个不同类型的中断，其编号从00H~0FFH，称为中断类型号。内部中断：除法出错类型号0自动产生单步中断类型号1DEBUG执行T命令断点中断类型号3DEBUG执行G命令溢出中断类型号4执行INTOINTn类型号n(05H~0FFH)9.28086微处理器的中断方式外部中断:不可屏蔽中断类型号2自动产生可屏蔽中断类型号(32～255)由8259管理中断逻辑INTn指令INTO指令除

5、法错误单步断点非屏蔽中断请求n401CPUINTRNMIIR0IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR7可编程中断控制器(PIC)8259AINT23当有多个中断源同时产生中断申请时，CPU先响应优先权最高的中断源，再响应优先级较低的中断源。二、8086（8088）CPU的中断优先级优先级高低内部中断(除法出错,INT指令,断点,INTO指令)非屏蔽中断可屏蔽中断低内部中断(单步)三、中断向量与中断向量表0000H：0000H0000H：0003H0000H：0004H0000H：0007H0000H：0008H0000H：000B

6、H0000H：000CH0000H：000FH0000H：0010H0000H：0013H0000H：0014H0000H：0017H0000H：007CH0000H：007FH0000H：03FCH0000H：03FFH255/0FFHIPCS01234专用中断5个531/1FH保留中断27个32/20H用户中断224个中断向量：中断服务程序入口地址。中断向量表：用于存放256个中断向量的存储区域，共占1KB存储空间。中断向量指针：在向量表中存放每个中断向量的地址。例：NMI中断，为2号中断中断向量存于IP0000H:0008H0

7、000H:0009HCS0000H:000AH0000H:000BH中断响应后CPU根据CS和IP内容进入中断子程序。例：中断类型号30H(30H×4=C0H)中断向量存于IP0000H:00C0H10H0000H:00C1H20HCS0000H:00C2H30H0000H:00C3H40H则中断所对应的中断向量为4030H：2010H，也即该中断服务程序的入口地址。四、设置中断向量前面提到8086/8088利用向量中断的方法，一旦响应中断便可方便地找到中断服务程序的入口地址。它是在规定的内存区域中，每4个连续字节存放一个中断向量，

8、可建立一个1KB大小的中断向量表。尽管表规定了内存区域，但表中的内容，除已被系统定义的中断类型的中断向量以外，其他新增加的中断类型要在中断向量表中由用户建立相应的中断向量。为了让CPU响应中断后正确转入中断服务程序，中断向量表的建立是