中断的基本概念

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1、第七章中断7.1概述7.1.1中断的基本概念7.1.2中断的处理过程7.1.3中断优先级7.1.4中断看套嵌套7.28086/8088的中断系统7.2.1外部中断7.2.2内部中断7.2.3中断向量表7.2.4中断过程7.3可编程中断控制器8259A7.3.18259A的内部结构与功能7.3.28259A的初始化命令字及其编程7.3.38259A的操作命令字及其编程7.3.48259A的应用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

2、、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。7.1概述7.1.1中断的基本概念7.1.2中断的处理过程7.1.3中断优先级7.1.4中断嵌套7.1.1中断的基本概念一、中断和中断源中断的概念所谓“中断”是指在CPU正常运行程序时,由于内、外部事件引起CPU暂时中止正在执行的程序，转而去执行请求CPU暂时中止的内、外部事件的服务程序，待该服务程序处理完毕后返回到被中止的程序。中断源引起中断的原因，或能发出中断请求的来源，称为中断源。3.常见

3、的中断源1)．外部设备请求（输入/输出）中断：是指系统中外设所发生的中断。2).数据通道中断：如DAM操作等（磁带、磁盘）；3)．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。4)．故障请求中断：与机器硬件错误有关的中断系统称谓硬件故障中断。5)．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。二、中断系统功能中断系统应具有如下功能：（1）实现中断及返回的功能（2）能实现优先权排队的功能（3）高级中断源能中断(打断)低级的中断处理的功能。为满足上述中断要求，中断系统应具有的功能可归结为中断处理和中断控制

4、。中断处理包括中断请求、响应中断请求、中断处理与中断返回。中断控制主要是实现中断优先级的排队和中断嵌套。三、中断的主要用途计算机采用中断控制技术主要用在以下三个方面：（1）故障处理（2）分时操作（3）实时处理四、可屏蔽中断和不可屏蔽中断根据微处理器内部受理中断请求的情况，中断可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。可屏蔽中断：凡是微处理器内部能够“屏蔽”的中断，称为可屏蔽中断。(IF=0时屏蔽外部中断）不可屏蔽中断：凡是微处理器内部不能“屏蔽”的中断，称为不可屏蔽中断。屏蔽：所谓“屏蔽”是指微处理器拒绝响应中断请求信号，不允许打断微

5、处理器所执行的主程序。这通常是由内部触发器（或中断允许触发器）来控制的。7.1.2中断的处理过程微型计算机系统的中断过程大致分为：中断请求：由需要提供中断服务程序的设备提出；（CPU引脚INTR上的请求）中断响应：CPU给设备发出一个中断应答信号；（INTA）现场保护：保护执行中断服务程序前的各种信息；执行中断服务程序：完成特定的操作；中断返回:退出中断服务程序,恢复现场。微机中断过程如图7.1所示。图7.1中断过程示意图此过程由欲提出中断的外部设备或内部系统提出。当外部设备需要完成某种特定的操作或者处理器系统内部出错时，需

6、要CPU进行处理，外部设备可以向CPU提出中断申请，请求CPU进行处理。中断请求中断响应CPU给设备发出一个中断应答信号；当外设提出的中断申请被CPU接收并认可后，首先解决的是必须关中断，其次是微处理器在处理中断、实现控制权的转移前必须把当前程序状态保存起来，最后是查找中断源，即查找提出中断请求的是外围设备还是内部系统。现场保护为了确保在中断完成之后，程序能正确地返回到原来的断点处，继续执行原程序的下一条指令，必须对断点处的各种数据进行现场保护，主要是标志寄存器和CS、IP的值，我们可以将其压入堆栈中，利用堆栈来进行保护。同

7、时还要清除中断标志IF和TF，关闭中断。执行中断服务程序根据中断类型号N，可以在中断向量表中查出要执行中断服务程序的入口地址，从而执行相应的中断处理程序，该程序可以是用户自己编写的程序，也可以是系统提供的程序。恢复现场在中断处理程序完成后，应当对现场进行恢复。此时可以将保存在堆栈中的内容弹出，即按照“后进先出”的原则将相应的值弹出到原来的寄存器中，从而恢复中断前的状态。中断返回任何一个中断都必须在中断服务程序的末尾并在中断服务程序指令返回之强前才重新开放中断。二、CPU对中断的响应1.关中断2.保护断点3.识别中断源(1).

8、查询中断主要采用软件查询,用程序查询在中断线上的每一个外设,依次读出每个外设的中断状态来判断是哪个外设发出中断请求。如图7.4所示(2).向量中断又称矢量中断,在具有向量中断的微机系统中,每个外设都预先指定一个中断向量,当CPU识别出某个外设请求中断并予以响应时,控制逻辑就依次将外设的中断