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《中斷系統(tǒng)與中斷控制器》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、主講：禹定臣微機(jī)原理及接口技術(shù)信息工程學(xué)院第7章8086中斷系統(tǒng)與中斷控制器微機(jī)原理與接口技術(shù)中斷的基本概念8086中斷系統(tǒng)中斷處理過(guò)程可編程中斷控制器8259A主要內(nèi)容§7.1概述中斷申請(qǐng)主程序中斷服務(wù)程序返回圖7.1中斷示意圖1.什么是中斷？7.1.1基本概念（1）實(shí)現(xiàn)CPU與外設(shè)的并行工作，提高了CPU的效率。（2）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理。（3）實(shí)現(xiàn)故障處理。2.應(yīng)用中斷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)引起中斷的原因，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求的來(lái)源。通常有以下幾種：①一般的I/O設(shè)備，如鍵盤(pán)、打印機(jī)等。②實(shí)時(shí)時(shí)鐘。③硬件故障。④中斷指令或軟件故障，如程序錯(cuò)、運(yùn)算錯(cuò)、調(diào)試程序而設(shè)置的中斷（例如設(shè)置斷點(diǎn)，單步運(yùn)行等）。3.中斷源
2、（1）實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)地址的保護(hù)與恢復(fù)。（2）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的保護(hù)。（3）實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先級(jí)的排隊(duì)。（4）實(shí)現(xiàn)中斷的嵌套。中斷服務(wù)2 (高優(yōu)先級(jí))主程序中斷服務(wù)14.中斷系統(tǒng)的功能5.中斷優(yōu)先級(jí)當(dāng)多個(gè)中斷源請(qǐng)求中斷時(shí)，CPU響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高的中斷，掛起優(yōu)先級(jí)低的中斷。當(dāng)CPU運(yùn)行中斷服務(wù)子程序時(shí)，又有新的更高優(yōu)先級(jí)中斷申請(qǐng)進(jìn)入，CPU要掛起原中斷進(jìn)入更高級(jí)的中斷服務(wù)子程序，實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。7.1.2實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先級(jí)的方法軟件查詢方式硬件方式—菊花鏈法矢量中斷優(yōu)先級(jí)1.軟件查詢方式圖7.2軟件查詢優(yōu)先級(jí)管理電路圖7.3軟件查詢中斷流程圖采用軟件查詢方式的特點(diǎn)：①詢問(wèn)的次序，即為優(yōu)先權(quán)的次序。②硬件簡(jiǎn)單。③由查詢
3、轉(zhuǎn)至相應(yīng)的服務(wù)程序的時(shí)間長(zhǎng)，尤其在中斷源較多的情況。2.硬件方式圖7.4菊花鏈優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路圖7.5菊花鏈邏輯電路3.矢量中斷優(yōu)先級(jí)利用專用的可編程中斷控制器管理中斷優(yōu)先級(jí)，又稱專用芯片中斷管理方式。典型的可編程中斷控制器是8259A?！?.28086的中斷系統(tǒng)8086有256種中斷，分為兩大類：7.2.1中斷類型外部中斷(硬件中斷)內(nèi)部中斷（軟件中斷）圖7.68086中斷類型1.外部中斷（硬件中斷）（1）非屏蔽中斷NMI（類型號(hào)2）有效，不受FR中IF的影響，常用于處理系統(tǒng)的重大故障。（2）可屏蔽的中斷INTR高電平有效，CPU是否響應(yīng)，取決于FR中IF的狀態(tài)。常用于各種外設(shè)的中斷。2
4、.內(nèi)部中斷（軟件中斷）通常由三種情況引起：（1）INTn指令中斷（n為中斷類型號(hào)）（2）處理CPU某些錯(cuò)誤的中斷①除法錯(cuò)中斷（中斷類型號(hào)0）②溢出中斷（INTO）（中斷類型號(hào)4）（3）為調(diào)試程序設(shè)置的中斷①單步中斷當(dāng)FR中TF=1時(shí)，每執(zhí)行一條指令，CPU產(chǎn)生類型為1的單步中斷。②斷點(diǎn)中斷設(shè)置斷點(diǎn)實(shí)際上是把指令“INT3”插入到程序中，CPU每執(zhí)行到斷點(diǎn)處的“INT3”指令，便產(chǎn)生類型為3的中斷。8086系統(tǒng)中，中斷優(yōu)先級(jí)的次序?yàn)椋焊叩蛢?nèi)部中斷(除法錯(cuò)、INTO、INTn)NMIINTR單步中斷7.2.2中斷優(yōu)先級(jí)§7.3中斷處理過(guò)程一個(gè)完整的中斷處理過(guò)程為：①中斷請(qǐng)求（中斷源提出）②中
5、斷檢測(cè)（判斷是何種類型中斷）③中斷響應(yīng)④執(zhí)行中斷服務(wù)程序⑤中斷返回7.3.18086CPU對(duì)中斷的響應(yīng)流程CPU響應(yīng)中斷要有三個(gè)條件：①外設(shè)提出中斷申請(qǐng)；②本中斷位未被屏蔽；③中斷允許（可用指令STI開(kāi)中斷）。滿足上述條件，則CPU在當(dāng)前指令執(zhí)行完后響應(yīng)中斷。1.一般的中斷響應(yīng)過(guò)程圖7.7中斷響應(yīng)流程CPU在每一個(gè)指令周期的最后一個(gè)總線周期的最后一個(gè)T狀態(tài)采樣INTR或NMI信號(hào)線。若發(fā)現(xiàn)有中斷申請(qǐng)，則不進(jìn)入取指周期，而轉(zhuǎn)入中斷響應(yīng)周期。下面以INTR為例，說(shuō)明8086CPU響應(yīng)中斷的過(guò)程。2.8086CPU響應(yīng)外部中斷的過(guò)程執(zhí)行一條指令最后一個(gè)總線周期的最后一個(gè)T狀態(tài)？有INTR？中斷
6、開(kāi)放？(FR中的IF=1?)關(guān)中斷CLI(置FR中IF=0)斷點(diǎn)地址(IP.CS)入棧FR入棧轉(zhuǎn)入相應(yīng)中斷服務(wù)程序保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)中斷服務(wù)處理恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)中斷STI(置FR中IF=1)中斷返回IRET取下一條指令NoNoNoYesYesYes圖7.88086CPU響應(yīng)INTR的過(guò)程討論：（1）為什么要在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行STI指令？（2）STI指令在中斷服務(wù)程序中的不同位置時(shí)，對(duì)CPU處理中斷有何影響？CPU響應(yīng)中斷后，如何得到中斷服務(wù)程序的入口地址，轉(zhuǎn)入到中斷服務(wù)程序？8086CPU通過(guò)建立中斷向量表的方法解決。7.3.2中斷向量和中斷向量表1.中斷向量表圖7.9中斷向量表中斷向量(中斷服務(wù)程序
7、入口地址)在表中的地址=中斷類型號(hào)×4BIOS負(fù)責(zé)0～1FH共32個(gè)中斷向量的裝入。用戶若想裝入自己的中斷向量到向量表中的，可用以下方法：2.中斷向量的裝入（1）用STOS指令填空中斷向量表假設(shè)類型號(hào)60H的中斷向量為? CLI CLD MOVAX,0 MOVES,AX MOVDI,4?60H;DI指向表中對(duì)應(yīng)位置MOVAX,OFFSET_INTR;取偏移地址STOSW;AL?[DI],AH?[DI+1],DI+2?DIMOVAX,
