第7章 中断处理

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1、第7章中断技术第1节中断概述第2节中断处理的一般过程第3节8086中断系统第4节8259可编程中断控制器§7-1中断概述一、中断的基本概念1.中断的定义计算机在例行程序运行过程中，能够处理突发事件的能力。CPU正在执行的程序中断断点中断事件发生！CPU响应中断中断结束中断事件处理程序中断与子程序的区别程序功能的不同子程序——必然的例行工作中断——偶然的突发事件处理程序执行时刻的不同子程序——执行的时刻是确定的中断——执行的时刻是随机的3.中断的作用与目的增加CPU实时处理突发事件的能力；实现CPU与外设的同步并行工作；实现CPU与外设的并行工

2、作，避免等待，提高CPU的使用效率和工作速度：打印机的打印事务；数据采集中的A/D转换等。多道程序或多重任务的运行：分时中断处理。4.中断源任何能够引发CPU中断的事件都称为中断源。键盘中任一按键的变位（按下或释放）；A/D转换中A/D转换结束信号；时钟中的定时到信号；补码运算溢出错误；除法运算被0除；系统故障信号等。5.中断源的类型硬件中断源（外部中断）来自CPU以外的I/O设备、系统时钟、硬件故障源等外设的中断申请信号。特点中断源来自CPU外部；通过中断输入引脚来触发中断。分类：非屏蔽中断NMI（Non-MaskingInterrupt）

3、：只要外设有申请，CPU必然响应。主要用于故障处理。可屏蔽中断INTR（Interrupt）：能否中断受中断控制标志IF的影响，只有当IF=1时，可屏蔽中断申请才能被响应。软件中断源（内部中断）中断信号来自CPU内部，譬如软件中断指令，指令运算结果溢出错误、除法运算被0除等。特点中断源来自CPU内部；中断类型由指令及其运算结果决定；分类：软件中断指令INT，如INT21H；溢出错误中断指令：INTO；除法运算被0除：INT0；单步运行中断：INT1。1.中断源的识别对于软件中断而言，CPU对中断源的识别靠软件中断指令（INTn）中的中断号n来

4、识别，并转到响应中断服务程序去执行。对于硬件中断，CPU只有一个NMI和INTR引脚，当有多个外设要申请中断时，就必须通过中断接口电路来连接，同时给每个中断外设编排一个中断号（8086系统称为中断类型码）。当任一外设有中断申请时，通过中断接口电路将外设中断信号转发给CPU，然后再由CPU从中断接口电路读取该中断源的编号。二、多中断源情况下的特殊问题CPU中断控制器外设0外设1外设nIRQ0IRQ1IRQnINTRINTAD0~D7专用的中断接口电路集成到一个芯片中，称作中断控制器，如8086系统的中断控制器8259A。在单片机系统中，往往内部

5、集成有一个简单的中断控制器。软硬件结合的简易中断控制器12.中断优先级对于多中断源而言，存在各中断源的优先级别问题。当两个及以上的中断源同时申请中断时，最先响应哪个中断源的中断请求，则由它们的优先级别决定。可屏蔽中断源的优先级别由中断控制器决定。8086系统中各类中断的优先级别如下：内部中断软件中断NMI中断INTR中断单步中断3.中断嵌套所谓中断嵌套，是指CPU在执行某一个中断源的中断服务程序过程中，有一个更高级别的中断源提出中断请求，则CPU暂停当前中断服务程序转去执行该高级别中断源的中断服务程序。高优先级中断可以打断低优先级中断，反之

6、不可！4.中断屏蔽在多中断源的情况下，存在中断嵌套的问题。有时候，在某段程序（或某个中断源的中断服务程序）执行过程中，可能不希望被打断，此时就需要对所有中断源或某些中断源进行屏蔽，暂时禁止它们的申请中断。屏蔽中断的方法：要禁止所有可屏蔽中断，可以使IF=0；要禁止部分中断源，就必须依靠中断控制器。三、与中断有关的几条指令开中断指令：STI；关中断指令：CLI；软中断指令：INTn；中断服务子程序返回：IRET；等待外部中断或复位：HLT；§7-2中断处理的一般过程一、中断处理的一般过程中断请求中断响应中断服务中断返回1.中断请求外设通过CPU

7、的中断输入引脚（INTR／NMI）发出中断服务请求。中断请求信号的形式：跳变请求上升沿跳变下降沿跳变电平请求高电平低电平一旦中断被响应之后2.中断响应CPU在每条指令执行结束前检测中断请求，如果以下情形之一发生，CPU自动进入中断响应周期：有软件中断；有NMI中断信号；有INTR中断信号且IF=1。进入中断响应周期后，若是INTR，则CPU产生INTA信号并从中断源读取中断类型码；若是NMI，则类型码是2；若是软件中断，指令中包含有类型码；若是程序出错中断，则类型码为默认值。标志寄存器进栈，断点地址CS和IP进栈，清除TF和IF标志。根据中断

8、类型码，CPU转入相应中断服务程序。响应中断3.中断服务保护现场将断点处相关寄存器的内容入栈保护；开中断如果允许更高级中断，则使IF=1；中断任务处理关中断使IF=