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《微機(jī)接口技術(shù) 第3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)》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。
1、第3章微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)3.1中斷系統(tǒng)概述3.2微機(jī)系統(tǒng)的中斷類型及機(jī)構(gòu)3.3微機(jī)系統(tǒng)的中斷過程3.4中斷優(yōu)先級管理器8259APIC3.58259A在PC/AT及80386微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用本章學(xué)習(xí)目標(biāo)l中斷與異常的概念及中斷的用途l中斷類型及中斷向量l中斷過程l8259A中斷原理l中斷在微機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用返回本章首頁3.1中斷系統(tǒng)概述3.1.1計(jì)算機(jī)采用中斷控制技術(shù)的主要用途3.1.2中斷過程與中斷技術(shù)返回本章首頁3.1.1計(jì)算機(jī)采用中斷控制技術(shù)的主要用途計(jì)算機(jī)采用中斷控制技術(shù)主要用在以下三個(gè)方面：（1）
2、故障處理（2）分時(shí)操作（3）實(shí)時(shí)處理返回本節(jié)3.1.2中斷過程與中斷技術(shù)一個(gè)完整的中斷過程由中斷請求、中斷判優(yōu)及屏蔽、中斷響應(yīng)、中斷處理及中斷返回五個(gè)部分組成。微機(jī)系統(tǒng)中使用的中斷技術(shù)有單線中斷、多級中斷、矢量中斷三種。圖3.1為微處理器的3種中斷技術(shù)示意圖。一個(gè)完整的中斷過程，如圖3.2所示。圖3.1微處理器的3種中斷技術(shù)示意圖圖3.2一個(gè)完整的向量中斷過程返回本節(jié)3.2微機(jī)系統(tǒng)的中斷類型及機(jī)構(gòu)3.2.1中斷源3.2.2中斷類型3.2.3異常3.2.4中斷的優(yōu)先權(quán)及其管理3.2.5中斷向量表返回本章首頁
3、3.2.1中斷源圖3.3微機(jī)系統(tǒng)中的各種中斷源返回本節(jié)3.2.2中斷類型1．外部中斷（1）可屏蔽中斷INTR、（2）非可屏蔽中斷NMI2．內(nèi)部中斷（1）除數(shù)零中斷、（2）單步執(zhí)行中斷、（3）溢出中斷、（4）指令中斷3．軟件中斷返回本節(jié)3.2.3異常異常是在指令執(zhí)行期間檢測到的不正常的或非法的狀態(tài)，使指令不能成功執(zhí)行。異常分為：故障、陷阱和中止（或失?。?。故障是引起該故障的程序可被恢復(fù)執(zhí)行的異常。陷阱是在指令執(zhí)行期間被檢測到的，并在引起異常的指令執(zhí)行之后向系統(tǒng)報(bào)告的一種異常。中止（失敗）是微處理器面臨嚴(yán)重錯(cuò)
4、誤時(shí)產(chǎn)生的異常。表3.1為異常一覽表返回本節(jié)3.2.4中斷的優(yōu)先權(quán)及其管1．優(yōu)先權(quán)概念根據(jù)中斷源提出中斷申請的輕重緩急為每個(gè)中斷源確定CPU對它們響應(yīng)的優(yōu)先權(quán)。CPU在分配優(yōu)先權(quán)時(shí)，一般是按照提出中斷的外設(shè)的速度和它們在微機(jī)系統(tǒng)中所處的地位來進(jìn)行分配的。在8086/8088微機(jī)系統(tǒng)中，中斷源的優(yōu)先權(quán)由高到低的順序依次為：除零數(shù)、INTn、INTo、NMI、INTR、單步執(zhí)行中斷。2．中斷權(quán)的優(yōu)先管理（1）用硬件實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先權(quán)的管理最常用的方法是采用、所示的排隊(duì)鏈優(yōu)先權(quán)的控制方法。如圖3.4、3.5所示。（
5、2）用軟件實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先權(quán)的管理最常用的方法是軟件查詢方法，它要借助一些簡單的接口電路來實(shí)現(xiàn)，如圖3.6所示。圖3.4排隊(duì)鏈優(yōu)先權(quán)的控制方法圖3.5矢量中斷優(yōu)先權(quán)的控制系統(tǒng)圖3.6軟件查詢方法流程圖用軟件查詢的程序如下：INTERPROCPUSHAXPUSHBXPUSHCXPUSHDX；現(xiàn)場保護(hù)INAL,100H；查詢SALAL,1；寄存器邏輯左移1JCSERVA；為1則執(zhí)行A服務(wù)程序SALAX,1；寄存器邏輯左移1JCSERVB；為1則執(zhí)行B服務(wù)程序……………..SALAL,1；寄存器邏輯左移1JCSER
6、VH；為1則執(zhí)行H服務(wù)程序SERVH；H服務(wù)程序……………..SERVA；A服務(wù)程序……………..SERVB；B服務(wù)程序……………..CLI；關(guān)中斷POPDX；恢復(fù)現(xiàn)場POPCXPOPBXPOPAXSTI；開中斷IRET；中斷返回原斷點(diǎn)INTERENDP返回本節(jié)3.2.5中斷向量表中斷向量表由三部分組成，如圖3.7所示。地址如表3.2所示。（1）中斷類型號0~4為專用中斷指針，占用0000H~0013H的20個(gè)字節(jié)，并且用戶不能對其修改。（2）中斷類型號5~13為保留中斷指針，占用0013H~007FH的
7、108個(gè)字節(jié)，這是Intel公司保留的中斷指針，用戶不應(yīng)使用。（3）中斷類型號32~255為用戶使用的中斷指針，占用0080H~03FFH的896個(gè)字節(jié)，它可由用戶指定。圖3.7中斷向量指針表表3.2中斷向量地址一覽表返回本節(jié)表3.2中斷向量地址一覽表續(xù)表3.3微機(jī)系統(tǒng)的中斷過程3.3.1中斷請求3.3.2中斷響應(yīng)3.3.3現(xiàn)場保護(hù)3.3.4執(zhí)行中斷服務(wù)程序3.3.5恢復(fù)現(xiàn)場3.3.6中斷返回返回本章首頁微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中斷過程大致分為：中斷請求：由需要提供中斷服務(wù)程序的設(shè)備提出；中斷響應(yīng)：CPU給設(shè)備發(fā)
8、出一個(gè)中斷應(yīng)答信號；現(xiàn)場保護(hù)：保護(hù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序前的各種信息；執(zhí)行中斷服務(wù)程序：完成特定的操作；退出中斷服務(wù)程序：恢復(fù)現(xiàn)場。微機(jī)中斷過程如圖3.8所示。圖3.8中斷過程3.3.1中斷請求此過程由欲提出中斷的外部設(shè)備或內(nèi)部系統(tǒng)提出。當(dāng)外部設(shè)備需要完成某種特定的操作或者處理器系統(tǒng)內(nèi)部出錯(cuò)時(shí)，需要CPU進(jìn)行處理，外部設(shè)備可以向CPU提出中斷申請，請求CPU進(jìn)行處理。返回本節(jié)3.3.2中斷響應(yīng)CPU給設(shè)備發(fā)出一個(gè)中斷應(yīng)答信號；當(dāng)外設(shè)
