中斷控制器及定時(shí)控制器（精品）

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1、第10章中斷控制器、計(jì)數(shù)/定時(shí)控制器10.1中斷概述10.2可編程中斷控制器8259A10.3可編程計(jì)數(shù)/定時(shí)控制器825310.4DMA的概念習(xí)題9/29/2021110.1中斷概述10.1.1中斷的一般概念10.1.28086/8088的中斷方式10.1.3中斷優(yōu)先權(quán)管理返回9/29/2021210.1.1中斷的一般概念中斷（Interrupt）是一種使CPU中止正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去處理特殊事件的操作過(guò)程。它是微處理器與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的一種方式。目的：解決CPU與外設(shè)之間速度不匹配的矛盾。（一）

2、中斷控制方式的優(yōu)點(diǎn)（二）中斷源（三）中斷系統(tǒng)的功能（四）中斷服務(wù)程序與一般子程序調(diào)用的區(qū)別返回9/29/20213（一）中斷控制方式的優(yōu)點(diǎn)使CPU與外設(shè)并行工作實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理自動(dòng)地進(jìn)行故障處理返回9/29/20214（二）中斷源引起中斷的事件，或提出中斷申請(qǐng)的來(lái)源，稱為中斷源。如：輸入/輸出設(shè)備中斷（如鍵盤、打印機(jī)）、過(guò)程控制產(chǎn)生的中斷（如程序調(diào)試）、電源故障中斷等。中斷源分為內(nèi)部中斷和外部中斷兩大類。內(nèi)部中斷（軟件中斷）：產(chǎn)生于處理器內(nèi)部，由專門的中斷指令引起。外部中斷（硬件中斷）：產(chǎn)生于處理器外部，由外

3、部硬件引起。返回9/29/20215（三）中斷系統(tǒng)的功能能實(shí)現(xiàn)中斷及正確地返回中斷前：保護(hù)斷點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)返回前：恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)能實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊(duì)和中斷嵌套中斷優(yōu)先權(quán)：多個(gè)中斷源同時(shí)提出申請(qǐng)時(shí)，CPU響應(yīng)中斷的先后次序。中斷嵌套：CPU處理低級(jí)中斷源的中斷響應(yīng)時(shí)，能夠被高級(jí)中斷中止而轉(zhuǎn)去響應(yīng)高級(jí)中斷。能屏蔽某些中斷由中斷允許觸發(fā)器決定是否響應(yīng)中斷請(qǐng)求。8086/8088中，當(dāng)中斷標(biāo)志位IF=1時(shí)，才允許響應(yīng)可屏蔽中斷INTR。返回9/29/20216（四）中斷服務(wù)程序與一般子程序調(diào)用的區(qū)別產(chǎn)生中斷的時(shí)間具有隨機(jī)性

4、，何時(shí)執(zhí)行中斷服務(wù)程序是不確定的。在中斷方式中，CPU自動(dòng)完成對(duì)標(biāo)志寄存器FR的保護(hù)與恢復(fù)，無(wú)需PUSHF和POPF指令。中斷服務(wù)程序采用中斷返回指令I(lǐng)RET，而不是子程序返回指令RET，二者執(zhí)行的操作不同。中斷服務(wù)程序中總有一條開(kāi)中斷指令（該指令安排在IRET指令前，以便返回主程序后能再次響應(yīng)中斷；該指令若安排在中斷服務(wù)程序開(kāi)始的地方，則允許在中斷處理過(guò)程中響應(yīng)更高級(jí)的中斷源請(qǐng)求）。返回9/29/2021710.1.28086/8088的中斷方式（一）8086/8088中斷分類（二）8086/8088中

5、斷向量表（三）8086/8088中斷響應(yīng)過(guò)程返回9/29/20218（一）8086/8088中斷分類8086/8088中斷系統(tǒng)可處理256種不同的中斷，其中斷源如圖10-1所示。這256種中斷分兩大類：硬件中斷（外部中斷）——由外部硬件引起的中斷。軟件中斷（內(nèi)部中斷）——由CPU執(zhí)行某些指令引起的，即由INT指令或CPU執(zhí)行程序時(shí)某些錯(cuò)誤引起的中斷。返回9/29/20219圖10-18086/8088中斷源返回中斷邏輯INTn指令單步TF=1除法錯(cuò)誤INTO指令非屏蔽中斷請(qǐng)求INTR2NMICPU014n

6、IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR782510AINT可編程中斷控制器（PIC）系統(tǒng)定時(shí)器鍵盤彩色圖形接口保留（通信）串行通信接口保留（ALT打印機(jī)）軟盤保留（打印機(jī)）08090A0B0C0D0E0F圖10-18086/8088中斷源返回類型號(hào)9/29/202110（1）硬件中斷非屏蔽中斷NMI由引腳NMI（non-maskableinterrupt）引入，中斷類型號(hào)為2。NMI不受中斷允許標(biāo)志IF的屏蔽。當(dāng)NMI引腳上出現(xiàn)寬度大于2個(gè)時(shí)鐘周期的正脈沖時(shí)，CPU在執(zhí)行完當(dāng)前指令后就馬上響應(yīng)NM

7、I中斷。一般用于處理系統(tǒng)的重大故障，如系統(tǒng)掉電等?？善帘沃袛郔NTR由引腳INTR（interrupt）引入，采用高電平觸發(fā)方式。INTR上的中斷請(qǐng)求可被IF屏蔽。只有當(dāng)IF=1時(shí)，CPU才能響應(yīng)INTR中斷。IF的狀態(tài)可由開(kāi)中斷指令STI和關(guān)中斷指令CLI來(lái)設(shè)置。注意：系統(tǒng)復(fù)位或響應(yīng)任一種中斷后，IF均被清零，必須在一定時(shí)候用STI來(lái)開(kāi)放中斷。8086/8088只有一條INTR輸入線。將INTR與中斷控制器8259A的INT相連，由8259A可擴(kuò)展多個(gè)外部中斷源。返回9/29/202111（2）軟件中斷

8、軟件中斷通常由三種情況引起：①由指令I(lǐng)NT引起的中斷②由CPU某些錯(cuò)誤引起的中斷③由DEBUG調(diào)試程序設(shè)置的中斷注：286以上微處理器常將軟件中斷稱為異常返回9/29/202112①由指令I(lǐng)NT引起的中斷CPU執(zhí)行一條INTn指令后立即產(chǎn)生中斷。n為中斷類型號(hào)，可為00H～FFH中的某數(shù)。返回9/29/202113②由CPU某些錯(cuò)誤引起的中斷除數(shù)為0中斷——類型0中斷。除法運(yùn)算中，若除數(shù)為0或商超過(guò)寄存器所能表達(dá)的范圍，則產(chǎn)生