《微机原理及接口技术》全套PPT电子课件教案-第八章 中断.ppt

第八章 中断 第一节 引言 一、中断系统及功能 CPU和外设接口的硬件：中断控制逻辑 指令系统：管理中断的指令 中断功能： 1. 分时操作 2. 实现实时处理 3. 故障处理 二、中断源 引起中断或发出中断请求的来源称中断源。 1. 外部设备请求中断 2. 故障强迫中断 3. 实时时钟 4. 程序自愿中断 三、中断处理过程 1. 中断请求 中断源提出中断请求的条件： (1) 外设工作已告一段落 (2) CPU允许该设备发出中断请求 2. CPU允许中断 开中断指令：STI 允许CPU响应可屏蔽中断 关中断指令：CLI 禁止CPU响应可屏蔽中断 3. 中断优先级排队 有多个中断源，根据轻重缓急，事先安排一个中断优先级顺序，称中断排队。 4. CPU检测中断请求信号 CPU在现行指令的最后一个总线周期的最后一个T状态时，检测中断请求INTR，若有，则下一周期进入中断响应周期。 5. CPU响应中断 中断响应周期。 (1) 发中断响应信息INTA，关闭中断。 (2) 保留断点，将IP，CS入栈。 (3) 给出中断入口，转入相应的中断服务程序。 6. 中断服务 首先保护现场，中断服务，恢复现场。 33 7. 中断返回 开中断，IRET中断返回，CPU恢复主程序执行。 8. 关于多重中断 多中断源，CPU执行一中断服务程序，又有优先级别更高的中断请求产生。 中断服务程序中STI(开中)指令安排在不同地方，效果不同。 第二节 中断优先权 一、软件排队 一进入中断服务程序，就是一段软件查询程序。 二、硬件优先权排队电路 1.中断优先权编码电路 2.链式优先权排队电路 (1) 若上级的输出信号为0，则屏蔽了本级和所有低级中断。 (2) 若上级的输出信号为1，本级有中断请求，转去执行本级的中断服务程序，本级至下级的输出为0，屏蔽所有低级中断。 (3) 若上级的输出信号为1，本级无中断请求，则本级至下级的输出为1，允许下一级中断。 34 第三节 8088中断方式 CPU支持256个中断，0～255，中断类型码(中断号) 硬中断:外设引起的外中断 08H～0FH 70H～77H 内中断:内部硬件，CPU引起的 0H～07H 软中断:中断指令引起的 10H～FFH 一、内中断 内部硬件出错引发NMI中断 CPU遇到某些特殊事件，引发CPU中断 1. 微处理器中断 (1) 0号中断—除数零 DIV(无符号) IDIV(有符号) (2) 1号中断—单步执行 TF=1(单步标志) (3) 3号中断—断点处理 (4) 4号中断—运算溢出 OF=1 2.不可屏蔽中断NMI NMI输入端上跳边沿触发，引起2号中断NMI。 二、外中断源 INTR可屏蔽中断请求信号线，IF=1，CPU才响应，STI/CLI管理。 三、软中断 INT n n=10H～FFH 四、优先权 除数零 INT n 断点 溢出 五、中断向量表 256个中断号，256个中断服务程序入口地址，每个地址CS:IP 4个字节，256×4=1024 六、8086中断响应过程 CPU响应中断，取得中断类型码(中断号)n。 (1) n × 4 ，作为中断向量表指针。 (2) SP-2，标志寄存器Flags入栈。 (3) 清除中断标志IF=0，单步标志TF=0。 (4) SP-2，断点CS入栈。 SP-2，断点IP入栈。 (5) n × 4 的后2个字节→CS n × 4 的前2个字节→IP (6) CS:IP，CPU转向执行该中断服务程序。 第四节 中断控制器8259A 一、功能 1. 管理八级向量中断，可级联，最多管理64级。 2. 每级都可屏蔽或允许。 3. 响应周期提供中断向量。 4. 可编程选择几种工作方式。 二 、结构 1.单片连接 2.多片连接 过程： (1) 主片从CAS0～CAS2送出该次中断响应所属的从控制器编码。 三、编程 (1) 初始化编程 写入初始化命令字ICW1～ICW4，建立8259A基本工作条件。 ICW1，ICW2必须送，ICW3，ICW4由工作方式选择。 (2) 操作编程 写入操作命令