《微机原理与应用》第5章中断系统.ppt

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1、《微机原理与接口技术》辅助教学电子课件第五章中断系统5.1中断的基本概念中断处理器暂停执行现行的程序，转而处理随机事件，处理完毕后再返回被中断的程序处继续执行，这一全过程称为中断。中断源能够引发处理器中断的信息源称为中断源。常见的中断源一般输入／输出设备，如图像管终端,打印机等。数据通道，如磁盘、磁带等。实时时钟，如定时器芯片8253产生的定时中断请求信号。故障信号，如电源掉电等。软件中断，如为调试程序而设置的中断。中断系统系统为实现中断而采用的硬件和软件措施。计算机采用中断系统的目的维持系统的正常工作，提高系统效率。实时处理。为故障

2、处理作准备。中断系统应具备的基本功能对于硬设备的中断请求，要具备屏蔽和开放功能，使得程序员能灵活控制。能实现“中断判优”，即中断源排队，当有多个中断源提出请求时，高级别的中断请求能被优先响应。能实现中断嵌套，即高级别的中断源能够中断低级别的中断服务程序。系统响应中断后，能自动转入中断处理中断处理结束，能自动返回。5.28086中断系统8086系统共有256种类型的中断，对应的中断类型号为：0～255(0～0FFH)可分为软件中断和硬件中断两大类。8086系统的中断分类图示软件中断由处理器执行某些指令引起的中断称为软件中断(亦称内部中断)

3、，它包括：除法出错中断－0类型中断当除数为0或商超出了有关寄存器能表示的数值范围，则产生除法出错中断。例如movbl,0idivbl；除数＝0，产生除法错中断movax,200hmovbl,1divbl；商＝200H，不能用AL表达；产生除法错中断单步中断－1类型中断在单步标志TF=1，每执行一条指令就引起一次中断。断点中断－3类型中断主要用在除错调试程序中,利用"INT3"设置断点,目的是显示断点前程序执行结果。当溢出标志OF=1时，执行指令INTO则产生溢出中断。溢出中断－4类型中断例如MOVAX,2000HADDAX,7000HI

4、NTO；2000H＋7000H＝9000H，溢出：OF=1；因为OF=1，所以产生溢出中断INTN是中断指令N是中断类型号(0～0FFH)DOS系统功能,基本输入输出系统（BIOS）的功能即是用INTN指令中断调用。中断指令INTN硬件中断由处理器外部引脚NMI和INTR引起的中断称为硬件中断(亦称为外部中断)通过处理器的NMI(非屏蔽中断)引脚进入，NMI被响应时,自动产生2号类型中断。非屏蔽中断它不受中断允许标志的屏蔽，微处理器无法禁止，将在当前指令执行结束予以响应；8086的非屏蔽中断的类型号为2；非屏蔽中断主要用于处理系统的意外

5、或故障例如：电源调电前的数据保护存储器读写错误的处理中断请求信号通过CPU的INTR引脚进入；中断响应信号从INTA引脚发出；IF=1时,CPU响应中断；IF=0,中断请求被屏蔽通常可屏蔽中断源经过中断控制器8259A管理再向CPU发INTR请求。可屏蔽中断中断标志IF的状态指令CLI使IF＝0关中断，禁止中断,中断屏蔽统复位，使IF＝0任何一个中断被响应，使IF＝0指令STI使IF＝1开中断、允许中断、中断开放执行，IF＝1中断处理过程中断请求过程中断源向处理器发出请求中断信号；中断信号将被锁存，一直保持；直到处理器响应中断后，中断请

6、求信号才被能清除中断过程处理器在执行每条指令的最后一个时钟周期检测中断请求信号若发现中断请求信号有效，在允许中断的条件下，处理器响应中断。中断响应过程处理器会自动完成3项任务关闭中断，以禁止其它中断请求；断点(IP和CS)和标志寄存器内容入栈保护；获得中断服务程序入口地址，转中断服务程序。中断处理过程保护现场相关工作寄存器的内容压栈保护。开中断若要响应高级别的中断，则需要打开中断。执行中断服务程序关中断使得不被中断，可顺利恢复现场。恢复现场将压栈保护的内容顺序出栈给相关寄存器中断返回中断服务子程序的最后是一条中断返回指令IRET，执行后

7、IRET后处理器自动从堆栈中弹出IP、CS和FLAGS的内容,返回主程序继续执行。形成中断类型号n形成中断类型号2形成中断类型号1NMIN软件中断INTRTF=1中断响应周期读中断向量号下条指令现行指令IF＝1NNNNYYYYY查询中断的顺序，决定了各种中断源的优先权软件中断除法错中断指令中断溢出中断非屏蔽中断可屏蔽中断单步中断高低Y还有NMITEMP＝1标志寄存器入栈TEMP＝TF，IF＝TF＝0CS：IP入栈获取中断向量执行服务程序弹出CS：IP弹出标志寄存器返回被中断程序（1）（2）（3）（4）（5）NNY（6）8086各种中断源

8、的优先权，实际上是指被识别出来的先后；多种中断同时请求时，最先响应的则可能是单步中断或NMI中断。中断响应过程执行不可屏蔽中断执行单步中断中断向量中断服务子程序所在段的段基址(2个字节)中断服务子程序入口的