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1、《微機原理及應用》主講教師*****第7章中斷系統(tǒng)和中斷控制器8259A一、中斷的基本概念二、8086/8088的中斷系統(tǒng)三、中斷控制器8259A2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識2一、中斷的基本概念1、中斷及中斷源2、中斷處理過程3、中斷優(yōu)先權管理2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識31、中斷及中斷源中斷是一種讓CPU掛起正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去處理特殊事件的操作。CPU暫時停止執(zhí)行原來的程序而轉(zhuǎn)去中斷處理，處理好中斷服務后再返回繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，這樣一個過程就是一個中斷過程。能夠引起CPU中斷的事件稱為中斷源。CPU中斷系統(tǒng)的基本功能。2021/8/8第一章微型計算機的基礎知
2、識4中斷源（1）一般的輸入輸出設備。如鍵盤，打印機等；（2）數(shù)據(jù)通道中斷源。如磁盤，磁帶機等直接與存儲器交換數(shù)據(jù)所要求的中斷；（3）實時時鐘。在控制系統(tǒng)中使用外部硬件電路實現(xiàn)時間控制，當定時時間到時向CPU發(fā)出中斷申請；（4）故障引起的中斷。如電源掉電等；（5）由中斷指令或軟件故障引起的中斷。如系統(tǒng)功能調(diào)用，除數(shù)為0，或者在程序調(diào)試時設置斷點等引起的中斷。2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識5中斷分類根據(jù)中斷與CPU的相對關系，中斷分為內(nèi)部中斷和外部中斷。內(nèi)部中斷可以是中斷指令設置的中斷，調(diào)試程序時設置的中斷，或是程序運行過程中發(fā)生的非預期情況而產(chǎn)生的中斷；外部中斷則是由直接連到CPU
3、引腳上的信號引起的中斷，如外部設備請求服務中斷，實時時鐘定時到中斷，電源掉電等等。2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識6CPU中斷系統(tǒng)的功能（1）實現(xiàn)中斷及返回（2）實現(xiàn)優(yōu)先權排隊，以確定優(yōu)先處理的中斷源。（3）優(yōu)先權高的中斷源能中斷優(yōu)先權低的中斷處理2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識7（1）實現(xiàn)中斷及返回當有一中斷源提出中斷請求時，CPU首先判斷是否響應該中斷?*如果CPU正在執(zhí)行的是重要的程序，可以暫不響應，即關中斷；*當CPU完成了當前的重要程序后，開中斷予以響應，同時，保存斷點，轉(zhuǎn)入中斷處理；*當中斷處理完后，恢復斷點從而回到被中斷運行的原程序繼續(xù)執(zhí)行；2021/8/8
4、第一章微型計算機的基礎知識8（1）實現(xiàn)中斷及返回*通過設置CPU內(nèi)部的中斷允許觸發(fā)器(IFF)，開關中斷。當IFF＝1，使中斷允許（開中斷）；當IFF＝0，使中斷不允許（關中斷）。注意：不可屏蔽中斷，要求CPU立即處理。不受中斷允許觸發(fā)器（IFF）的控制。可屏蔽中斷，受中斷允許觸發(fā)器（IFF）的控制。2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識9（2）實現(xiàn)優(yōu)先權排隊，以確定優(yōu)先處理的中斷源一個系統(tǒng)中有多個中斷源，存在著幾個中斷源同時請求的可能；因此，必須事先根據(jù)中斷源的重要性，給每個中斷源確定一個中斷優(yōu)先級別——優(yōu)先權。中斷響應時，CPU應能首先響應優(yōu)先權級別高的中斷源。2021/8/8第一章
5、微型計算機的基礎知識10在中斷服務處理過程中：若新的中斷申請其優(yōu)先級別更高，則CPU應再一次中斷，轉(zhuǎn)去優(yōu)先權更高的中斷源服務。處理完后，再回到原來的中斷服務中，這也稱為中斷嵌套。若新的中斷源優(yōu)先權級別為同級或低級，則CPU暫不理會，繼續(xù)正在處理的中斷服務，直到當前中斷處理結束后再去處理新的中斷申請。（3）優(yōu)先權高的中斷源能中斷優(yōu)先權低的中斷處理2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識112、中斷處理過程一個中斷過程應該包含以下五個過程:（1）中斷請求（2）中斷排隊（3）中斷響應（4）中斷服務（5）中斷返回2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識12（1）中斷請求當中斷源需要CPU為其服務
6、時，首先送出中斷請求信號。中斷信號可以由中斷指令或是某些特定條件產(chǎn)生，也可以是通過CPU引腳（INTR）向CPU發(fā)出中斷請求信號而產(chǎn)生。實際系統(tǒng)中一般都有多個中斷源，為了增加控制的靈活性，每個中斷源接口電路中，設置一個中斷請求觸發(fā)器和一個中斷屏蔽觸發(fā)器。2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識13（1）中斷請求當中斷源有請求時，將中斷請求觸發(fā)器置1：*若中斷屏蔽觸發(fā)器為“0”狀態(tài)，表示允許該中斷源向CPU發(fā)出中斷請求“信號”；*若中斷屏蔽觸發(fā)器為“1”狀態(tài)，表示禁止該中斷源向CPU發(fā)出中斷請求“信號”。盡管該中斷源有中斷請求，也不能被送出，稱該中斷請求被屏蔽了。2021/8/8第一章微型計
7、算機的基礎知識14（2）中斷排隊和（3）中斷響應中斷排隊是確定當前所有中斷請求中優(yōu)先級最高的那個中斷源。因為CPU一次只能響應一個中斷，所以必須首先處理最緊急最重要的中斷。根據(jù)中斷源的輕重緩急給予一個中斷優(yōu)先權級別，優(yōu)先權級別最高的中斷源將首先得到響應。2021/8/8第一章微型計算機的基礎知識15（2）中斷排隊和（3）中斷響應CPU通過中斷排隊確定了要響應的中斷源后，進入中斷響應，自動完成以下步驟：①關中斷
