第7章中断系统和中断控制器ppt课件.ppt

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1、第7章中断系统和中断控制器8259A7.1中断的基本概念中断：是指CPU在正常运行程序时，由于内部或外部事件引起CPU暂时中止执行现行程序，转去执行请求CPU为其服务的那个外设或事件的服务程序，待该服务程序执行完后又返回到被中止的程序这样一个过程。中断源：能发出中断申请的外设或引起中断的原因。中断源●引起中断的事件称为中断源，通常中断源有以下几种：输入、输出设备:如键盘、显示器和打印机等;数据通道:如磁带等;实时控制过程中的各种参数;故障源:如掉电保护等;(5)控制系统的现场测试信号以及软件中断。●为了满足上述各种条件下的要求,中断系统应具有以下功能1.能实现中断响

2、应、中断服务和中断返回2.能实现中断优先级排队3.能实现中断嵌套中断技术的优点：并行操作：指CPU和多个外设并行操作。分时操作：指CPU可分时执行多个用户程序和多道作业。实现实时处理、故障处理。基本功能调用：通过软件中断可实现DOS功能调用和基本BIOS调用。提高了CPU的利用效率。中断处理过程1.中断过程●对于不同的微机系统，CPU中断处理的具体过程不尽相同，但是一个完整的中断基本过程应包括五个基本过程：7.1.2中断请求中断判优中断响应中断处理中断返回产生中断信号。来至于中断指令或CPU引脚。每个中断接口电路有一个中断请求触发器和中断屏蔽触发器。确定有中断请求且

3、优先级最高的那个中断源。CPU响应进入中断周期，自动完成下列工作：关中断；保护断点；保护现场；形成中断服务程序入口地址中断服务就是CPU执行中断服务程序过程。中断服务程序结构如图保护现场开中断中断处理关中断恢复现场中断返回弹出断点，返回主程序。（1）软件查询方式●软件查询优先方式是最简单的中断优先处理方式。图6.5显示了采用软件查询方式的接口电路。7.1.3中断优先权软件查询方式流程图保留现场A申请服务?B申请服务?C申请服务?恢复现场外设A中断服务程序外设B中断服务程序外设C中断服务程序YYYNNN（2）硬件优先权排队电路①简单硬件方式——中断优先权编码链法或链式

4、优先权排队电路。中断优先权编码电路主要由硬件编码器和比较器组成。由编码器送出优先权最高的编码，由此编码获得相应的中断服务程序入口地址。由比较器判别只有比当前优先权高的中断请求才能送到CPU引脚。链式优先权排队电路由硬件逻辑电路代替查询程序。各中断源通过一个特定的信号串行连接成链。无中断请求时，该信号可串行通过；链中某个中断源由中断请求，CPU响应后，该信号在中断源出截止，只有该中断源前的中断源可以打断CPU的服务程序。即：排在最前面的中断源为优先权最高的，排在最后面的为优先权最低。②专用硬件方式——可编程的中断控制器。采用可编程中断控制器，是当前微型计算机系统中解决

5、中断优先权管理的常用办法。如8259A，它具有8个优先权控制，级联后可扩展至64级优先权控制，且每级中断都可设置为允许或屏蔽。8086/8088的中断系统1.中断分类●8086/8088CPU可以处理256种类型的中断源，这些中断源可分为外部(硬件)中断和内部(软件)中断两大类。内部中断：由执行指令引起外部中断：由CPU得引脚线INTR、NMI引起。2.中断向量表●在8086系统中，允许引入256种类型中断源（类型码为0～255），相应有256个中断服务程序首址。存放中断地址的一段内存空间称中断向量表。7.27.2.1中断指令1、中断指令格式：INTn或INT;n

6、=0~255,为中断类型码分别为;双/单字节指令指令的操作：(SP)←(SP)-2,((SP+1),(SP))←(FR)(IF)←0,(TF)←0(SP)←(SP)-2,((SP+1),(SP))←(CS)(SP)←(SP)-2,((SP+1),(SP))←(IP)(IP)←(n×4)(CS)←(n×4+2)7.2.1中断指令2、溢出中断指令格式：INTO;单字节指令操作同INTn,n=4.用于代符号数加减后溢出产生的中断.通常放在一条算术运算指令后面.7.2.1中断指令3、中断返回指令格式：IRET指令的操作：(IP)←((SP+1),(SP)(SP)←(SP

7、)+2(CS)←((SP+1),(SP)(SP)←(SP)+2(FR)←((SP+1),(SP)(SP)←(SP)+2注意入栈和出栈的顺序!!IPCSFR高低7.2.2中断分类●8086/8088中的各种中断的响应和处理过程是不相同的。主要区别在于如何获取相应的中断类型码。内部中断●对于专用中断，中断类型码是自动形成的。几种类型码为：类型0、1、3、4●对于INTn指令，其类型码为指令中给定的n。除法错误：除数为0或商超过寄存器表达范围。单步中断：TF＝1，自动产生单步中断。一般用在调试程序中。断点中断：与单步中断类似。用在调试程序中。溢出中断：OF为1时，执行