微机原理 第8章 中断系统

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1、第8章中断系统8.1概述8.280X86中断系统8.3中断控制器8259A8.1概述8.1.1中断的基本概念1．中断和中断源所谓“中断”是指CPU中止正在执行的程序，转去执行请求CPU为之服务的内、外部事件的服务程序，待该服务程序执行完后，又返回到被中止的程序中继续运行的过程。引起CPU中断的事件称为“中断源”。常见的中断源有：⑴外部设备的请求，如CRT终端、键盘、打印机等；⑵由硬件故障引起的，如电源掉电，硬件损坏等；⑶实时时钟，如定时器芯片等；⑷由软件引起的，如程序错、运算错、为调试程序而设置的断点等。8.1.2中断处理过程1．中断请求2．中断判优

2、3．中断响应2．中断系统的功能：⑴能实现中断响应、中断服务及中断返回。⑵能实现中断优先权排队⑶能实现中断嵌套通常中断响应的操作过程应包括（由硬件实现）：保留断点地址关闭中断允许（关中断）转入中断服务程序4．中断处理（由中断服务程序完成）开中断*（弱允许中断嵌套）保护现场完成中断服务恢复现场5.中断返回8.1.3中断优先级(优先权)1．软件查询方式2．链式优先权排队（菊花链法）3．可编程中断控制器中断控制器是集中断请求、中断屏蔽、中断判优、中断源类型码提供等功能于一身的专用大规模集成芯片。采用可编程中断控制器是当前微型计算机中解决中断的最常用方案。In

3、tel公司的8259A，就是具有上述功能的可编程中断控制器。8.280x86中断系统80x86的中断系统可处理256种个中断源。这些中断源可分为两大类：外部中断（硬件中断）内部中断（软件中断）8.2.1外部中断（硬件中断）1、可屏蔽中断INTR受CPU中断允许标志位IF的控制，即IF=1时，CPU才能响应INTR引脚上的中断请求。复习：CLI功能：IF0STIIF1当可屏蔽中断被响应，CPU需执行7个总线周期，才转入中断服务程序。即：(1)在第一个总线周期内通知外部中断系统CPU已响应；(2)在第二个总线周期，从中断源读取中断类型号；(3)执行一个总

4、线写周期，将标志寄存器内容压栈，同时使IF为0，TF为0；(4)执行一个总线写周期，把CS内容压栈；(5)执行一个总线写周期，把当前IP内容压栈；；(6)执行一个总线读周期，从中断向量表中读取中断服务程序的偏移地址并送IP；(7)执行一个总线读周期，从中断向量表中读取中断服务程序的段地址并送CS。2、非屏蔽中断非屏蔽中断NMI信号连到CPU的NMI引脚，它不受CPU中断允许标志位IF的控制；中断类型号为2；PC机系统中，NMI被用于检查系统RAM的奇偶错，或I/O通道中扩展选件板上的奇偶校验错等。8.2.2内部中断（软件中断）除法错中断：执行除法指令

5、时，若除数为0或商超过寄存器所能表达的范围，则CPU立即产生一个中断类型号为0的中断。溢出中断：如果上一条指令使溢出标志位OF为1，则执行INTO指令产生中断，溢出中断的中断类型号为4。INTn指令中断：在执行中断指令INTn时产生的一个中断类型号为n的内部中断。单步中断：当单步标志（陷阱标志）TF置“1”时，80x86处于单步工作方式。在单步工作时，每执行完一条指令，CPU自动产生中断类型号为1的中断。断点中断：断点中断是80x86提供的一种调试程序的手段。用于设置程序中的断点，中断类型号为3。中断优先级（由高到低）：除法错、溢出、INTn指令、断

6、点中断非屏蔽中断可屏蔽中断INTR单步中断8.2.3中断向量表中断向量表是存放中断服务程序入口地址的表格。它存放于系统内存的最低端，共1024个字节，每4个字节存放一个中断服务程序的入口地址。CPU响应中断后，将中断类型号×4，在中断向量表中“查表”得到中断服务程序入口地址，分别送CS和IP，从而转入中断服务程序。设置中断向量的方法：1、将中断服务程序的入口地址直接写入中断向量表中的相应单元MOVAX,0000HMOVDS,AXMOVSI,中断类型号*4MOVAX,中断服务程序偏移地址MOV[SI],AXMOVAX,中断服务程序段地址MOV[SI+2

7、],AX2、二是利用DOS功能调用完成中断向量的设置中断向量设置(DOS功能调用INT21H)功能号：AH=25H入口参数：AL=中断类型号，DS:DX=中断向量(段地址:偏移地址)获取中断向量(DOS功能调用INT21H)功能号：AH=35H入口参数：AL=中断类型号出口参数：ES:BX=中断向量(段地址:偏移地址)8.2.480x86中断响应过程8.3中断控制器8259A在PC/XT微机系统中使用了一片8259A，在PC/AT微机系统中使用了两片8259A。目前的PC系列微机，其外围接口芯片（如80C286）都集成有与两片8259A相当的中断控制

8、电路。8.3.18259A的功能⑴具有8级优先权控制，通过级联可扩展至64级。⑵每一级均可通过编程实现屏蔽或