第5章 中断系统_微机原理及单片机.pptVIP

第五章 中断系统 5.1 中断的基本概念 中断 处理器暂停执行现行的程序，转而处理随机事件，处理完毕后再返回被中断的程序处继续执行，这一全过程称为中断。 中断源 能够引发处理器中断的信息源称为中断源。 常见的中断源 一般输入／输出设备，如图像管终端, 打印机等。 数据通道，如磁盘、磁带等。 实时时钟，如定时器芯片 8253 产生的定时中断请求信号。 故障信号，如电源掉电等。 软件中断，如为调试程序而设置的中断。 中断系统 系统为实现中断而采用的硬件和软件措施。 计算机采用中断系统的目的 维持系统的正常工作，提高系统效率。 实时处理。 为故障处理作准备。 中断系统应具备的基本功能 对于硬设备的中断请求，要具备屏蔽和开放功能，使得程序员能灵活控制。 能实现“中断判优”，即中断源排队，当有多个中断源提出请求时，高级别的中断请求能被优先响应。 能实现中断嵌套，即高级别的中断源能够中断低级别的中断服务程序。 系统响应中断后，能自动转入中断处理中断处理结束，能自动返回。 5.2 8086 中断系统 8086 系统共有 256 种类型的中断，对应的中断类型号为： 0 ～ 255 (0 ～0FFH)可分为软件中断和硬件中断两大类。 8086 系统的中断分类 图示 软件中断 由处理器执行某些指令引起的中断称为软件中断 ( 亦称内部中断) ，它包括： 除法出错中断－ 0 类型中断 当除数为 0 或商超出了有关寄存器能表示的数值范围，则产生除法出错中断。 例如 mov bl,0 idiv bl ；除数＝ 0 ，产生除法错中断 mov ax,200 h mov bl,1 div bl ；商＝ 200 H ，不能用 AL 表达 ；产生除法错中断 单步中断－ 1 类型中断 在单步标志 TF=1 ，每执行一条指令就引起一次中断。 断点中断－ 3 类型中断 主要用在除错调试程序中, 利用 INT 3 设置断点, 目的是显示断点前程序执行结果。 当溢出标志OF=1时，执行指令INTO则产生溢出中断。 溢出中断－ 4 类型中断 例如 MOV AX ,2000 H ADD AX ,7000 H INTO ；2000 H ＋ 7000 H ＝ 9000 H ，溢出：OF=1 ；因为OF=1 ，所以产生溢出中断 INT N 是中断指令 N 是中断类型号 (0 ～ 0 FFH) DOS系统功能, 基本输入输出系统（BIOS）的功能即是用 INT N 指令中断调用。 中断指令 INT N 硬件中断 由处理器外部引脚 NMI 和 INTR 引起的中断称为硬件中断 ( 亦称为外部中断) 通过处理器的 NMI( 非屏蔽中断) 引脚进入， NMI 被响应时, 自动产生 2 号类型中断。 非屏蔽中断 它不受中断允许标志的屏蔽，微处理器无法禁止，将在当前指令执行结束予以响应； 8086 的非屏蔽中断的类型号为 2 ； 非屏蔽中断主要用于处理系统的意外或故障例如： 电源调电前的数据保护 存储器读写错误的处理 非屏蔽中断 中断请求信号通过CPU的INTR引脚进入； 中断响应信号从INTA引脚发出； IF=1时, CPU响应中断；IF=0, 中断请求被屏蔽 通常可屏蔽中断源经过中断控制器8259A管理再向CPU发INTR请求。 可屏蔽中断 中断标志IF的状态 指令 CLI 使 IF ＝ 0 关中断，禁止中断, 中断屏蔽统复位，使IF＝ 0 任何一个中断被响应，使IF＝ 0 指令 STI 使IF＝ 1 开中断、允许中断、中断开放执行， IF＝ 1 中断处理过程 中断请求过程 中断源向处理器发出请求中断信号； 中断信号将被锁存，一直保持； 直到处理器响应中断后，中断请求信号才被能清除 中断过程 处理器在执行每条指令的最后一个时钟周期检测中断请求信号若发现中断请求信号有效，在允许中断的条件下，处理器响应中断。 中断响应过程 处理器会自动完成 3 项任务 关闭中断，以禁止其它中断请求； 断点 (IP 和 CS) 和标志寄存器内容入栈保护； 获得中断服务程序入口地址，转中断服务程序。 中断处理过程 保护现场 相关工作寄存器的内容压栈保护。 开中断 若要响应高级别的中断，则需要打开中断。 执行中断服务程序 关中断 使得不被中断，可顺利恢复现场。 恢复现场 将压栈保护的内容顺序出栈给相关寄存器 中断返回 中断服务子程序的最后是一条中断返回指令 IRET ，执行后 IRET 后处理器自动从堆栈中弹出 IP、 CS 和FLAGS的内容, 返回主程序继续执行。 形成中断类型号n 形成中断类型号2 形成中断类型号1 NMI N 软件中断 INTR TF=1 中断响应周期 读中断向量号 下条指令 现行指令 IF＝1 N N N N Y Y Y Y Y 查询中断的