微機原理-課件第8章中斷

8章中引最簡單的中斷情中斷優(yōu)先8086微處理器的中斷方中斷控制器 引為什么要用中中斷中斷系統(tǒng)的功8.1.18.1.1中斷有以下好同步操實現(xiàn)實時故障處8.1.28.1.2中斷源有以下幾種數(shù)據(jù)通道中斷源。如磁盤、磁帶等實時時故障源為調試程序而設置的中斷8.1.3中斷系統(tǒng)的功實現(xiàn)中斷及返實現(xiàn)優(yōu)先高級中斷源能中斷低級的中斷處最簡單的中斷情只有一個中斷源的情8.2.1CPU響應中斷的條D設置中斷觸發(fā)被送出至CPU?？砂?個外設的中斷觸發(fā)器組成一個 現(xiàn)行指令執(zhí)行結8.2.28.2.2CPU斷響應信號INTA的同時，自動地CPU響應中斷，IP+1，并且給出中斷8086是由中斷源提供的中斷矢量形成中斷地址在中斷服務程序完成后，還要做下述的5、6 8.38.31、用軟件確定中斷優(yōu)先優(yōu)點(1)程序決定優(yōu)先權的次序；(2)不需要有判斷與確定優(yōu)先權的硬件隊電路缺點：由詢問轉至相應的服務程序的時間長，尤其是在中斷源較的情況下2、硬件優(yōu)先權排隊電8.3.1用軟件確定中斷優(yōu)先-譯譯

……

中斷…中斷…法 ；輸入中斷請求觸發(fā) ；檢查 (電源故障)是否有求JNEPWF AL40H JNEDISS AL ；否，檢查磁帶是否有請JNE ；有，轉至磁帶服務 8.3.28.3.21.中斷優(yōu)先權編碼電有中斷請比較比較2

中斷請求編優(yōu)先優(yōu)先編優(yōu)先優(yōu)先寄存… 比較器失效信（先前無中斷請求時有效優(yōu)先控失效控中 寄存器－中斷矢量

中斷矢量

中斷矢量

中斷矢量 緩沖- 緩沖 觸發(fā)觸觸發(fā)觸發(fā)觸發(fā)觸發(fā)中斷源高優(yōu)先

中斷源

中斷源

中斷源2.2.雛菊花環(huán)(DaisyChain)式或稱為鏈式優(yōu)先權排隊電8.48.480868086的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機一共可處理256個中采用中斷向量0～255，對256個中斷可中斷需借助的中斷控制器In8259A對系統(tǒng)中的可中斷資源擴充系統(tǒng)的可中斷資源，并管理它們實現(xiàn)中斷優(yōu)先權實現(xiàn)中斷源的識8.4.18.4.18086中中斷邏2外源INT指指除錯單中中不 中斷 中斷中控制 中斷申不 中斷申8086的中斷分中斷— 機制產(chǎn)除法錯中斷（0號）——除運算指令中斷（n號）——執(zhí)行intn指令后產(chǎn)生（操作碼斷點中斷（3號）——執(zhí)行int3指令（單字節(jié)指令操作碼CCH）用于在調試中設置斷點，程序遇斷點則中溢出中斷（4號）——執(zhí)行into指令，且前面運算有溢出（OF=1）時產(chǎn)單步中斷（1號）——TF標志置1后，每執(zhí)行一條子指令將發(fā)生一外部中斷—— 中斷（外設提供向量號）——觸發(fā)INTR引腳產(chǎn) 中斷（2號）——觸發(fā)NMI引腳產(chǎn) 除法錯中斷 向量號為指令中斷（intn）：向量號為斷點中斷（int3）：向量號為溢出中斷（into）向量號為單步中斷 向量號為中斷的中斷向量號已由外部中斷是由于8086外部通過CPU引腳提出中斷 中斷（NMI）：向量號為外部通過 中斷NMI請求，必須響 中斷主要用于處理系統(tǒng)的意外或故障（如奇偶校驗協(xié)處理器運算錯誤等 中斷（INTR）：向量號由中斷控制器提 中斷INTR請求，由標志位IF控制是否響應；響應時將產(chǎn)生有效的–INTA信號 中斷主要用于外設中斷請求（請求交換數(shù)據(jù)等服務標志標志位IF控制中斷的響IF＝0： 中斷不會被響應 中斷，關中斷中 系統(tǒng)復位，使任何一個中斷被響應，使執(zhí)行指令CLI，使IF＝1：可 中斷會被響應（允許中斷，開中斷，中執(zhí)行指令STI，使執(zhí)行指令IRET后IF將恢復為中斷前的狀明確明確IF標志的狀態(tài)是關8.4.28.4.28086查詢中斷的先后順序決定了各中斷軟件中除法錯中 指令中溢出中 中 中單步中 軟件中N軟件中NNYYYNYY下條指中斷響應周讀中斷向量執(zhí)行中斷服現(xiàn)行指還有還有NYY執(zhí)行服務程獲取中斷向CS：IP入標志寄存器入彈彈出彈出標志寄存彈出標志寄存80868086各種中斷源的優(yōu)先權，實際上多種中斷同時請求時，最先響應的則可能是單步中斷或NMI中斷8.4.38086該地址包該地址包括：偏移地址IP、段地址CS（共位每個中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用4個字節(jié)（低對低，高對高）8088微處理器從物理地址000H開始到（1KB），依次安排各個中斷向量，向量號從0到255256個中斷向量所占用的1KB區(qū)域，稱量地址中斷向量：指示中斷服務程序的 中斷向量的存中斷向量的存放首址幾個概念：向量號N/中斷向量0號中斷向編 中斷服務程序與編寫子程序類利用過程定義偽指令第1條指令通常為開中斷指令最后用中斷返回指令通常采用寄存器傳遞參主程序需要調用中斷服務程使用前，需要重新設置中斷向量 地址利用INTn指令調用中斷服務程編寫：80H號中斷服務程功能：通過BIOS功能調用INT10H，顯示以參數(shù)DS:DX存字符串緩沖區(qū)首地址（段地址：偏移地址）dwdwdw;用于保存原中斷向量將來恢;用于保存原中斷向量將來‘AInstructionInterrupt;要顯示的信例 movax,35movax,35intmovintoff,bxmov;讀出原中斷向;保存偏移地;地AH=35H的int21H功能調用為獲取中斷向量值；ES:BX=中斷地pushmovdx,offsetnew80hmovax,segnew80hmovds,axmovax,25 ;設置新中斷向int21hpopds;中斷;中斷調movdx,offsetint注注意比較指令：int中斷服務子程 pushaxpushpush;開中斷，允許中斷嵌;保護現(xiàn)例顯示字符 mov movcmp ;判是否串jzmov ;調BIOS中movah,0ehint10hincjmppoppoppopbxpopax;恢復現(xiàn);中斷返;恢復;恢復原中斷向movmovax,intsegmovds,axmovax,2580hint21hmovint主程序結 8.58.58259A 8259A是可編程中斷控制器可配合CPU（I8080/85、I8086/88/286/386等）理 中8259A的基本功1片8259A可以管理8級中斷，經(jīng)級聯(lián)最多可擴展至64每一級中斷都可單獨 或允在中斷響應周期，可提供相應的調用指令（配合I8080/85）或中斷向量號（配合8259A設計有多種工作方 結構和引控制邏控制邏邏--

中 寄存

比較中斷請求寄存器保存8條外界中斷請求信號IR0～IR7的請求狀Di位為1表示IRi引腳有中斷請求；為0中斷服務寄存器保存正在被8259ADi位為1表示IRi中斷正在服務中；為0中 寄存器保存對中斷請求信號IR 狀Di位為1表示IRi中斷 ）；為0表示允---功0010寫入ICW1、OCW2和0110寫入ICW2～ICW4和0001讀出IRR、ISR和查詢0101讀出0×11數(shù)據(jù)總線高阻狀1×××數(shù)據(jù)總線高阻狀8259A的級8259級聯(lián)工作示意級聯(lián)連接 地址總線從8259從8259SP/ENIR7IR6-從8259SP/ENIR7IR6-D7-D0 SP/ENIR7IR6- CS D7-D0 CS D7-D0

3.8259A可以級連，1個主片最多可以級連8個從級連時，主片的級連線CAS0～CAS2連至每個從片的0～，輸出被選中的從片，每個從片的中斷請求信號INT，連至主8259A的一個中斷請求輸入端IRx；主片INT線連至CPU的在非緩沖方式下，引腳-P/-N，通過接地指定該片充當從片（-SP＝0）；反之若接高電平則該片充當主片（-＝）。8259A的引---SP/-

第1個總線周T1T2T3

第2個總線周T1T2T3

CPU響應周8259A工作

第1個-INTA前保持高電8.5.38.5.38259A級連方

與與CPU設置優(yōu)先權方結束中斷方中斷方

與8080/8085CPU配合與8086/8088CPU優(yōu)先權固定方非自動中斷結束方普 方特 方

普通中斷結束方特殊中斷結束方中斷觸發(fā)方 邊沿觸發(fā)方電平觸發(fā)方緩沖方數(shù)據(jù)線連接方

非緩沖方與8080/8085CPU配合——中斷響應時，-INTA信號3次有效，8259A送CALLXXXXH指令（3個字節(jié)）的機器與8086/8088U配合——中斷響應時，A信號2次有效，9A送相應的中斷向量號（1個字節(jié)）到數(shù)據(jù)總線。CALL 中斷向量-

-不級連——只用1片，如級連——使用2~9片，如PC/AT（2片

普通全嵌套方IRi予以響應，將其向量號送上數(shù)據(jù)總線，對應ISRDi位置位，直到中斷結束（ISRDi位復位）在ISRDi位置位期間，再發(fā)生同級和低級優(yōu)先的中斷特殊全嵌套方式——允許同級中斷嵌套（用于級連主片優(yōu)先權自動循環(huán)方式低優(yōu)先級中斷源優(yōu)先權特殊循環(huán)方式的中斷源什么是8259A的中斷結束字8259A判斷中斷服務寄存器ISR的狀態(tài)若某位為1，表示該中斷源正在得到服務；一般情況下，將不再響應同級或低級的中斷（采用特殊方式時，可響應低級別的中斷）若某位為0，表示該中斷服務已結束，可響應低級級別中斷。用指令向A送中斷結束字，可以使R的某位清0該操作與CPU無關自動中斷結束方式——中斷響應后自動送結束字，清0ISR中當前優(yōu)先級最高的中斷服務標志。普通中斷結束方式——中斷結束時用戶用指令送配合全嵌套優(yōu)先權方式使當用輸出指令往8259發(fā)出普通中斷結束EOI命令時，8259A就會清0SR中當前優(yōu)先級最高的中斷服務標志特殊中斷結束方式——中斷結束時用戶用指令送特定的結束字，指明要清除ISR中的哪一配合循環(huán)優(yōu)先權普通方將IMR的Di位置1，對應的中斷IRi將被，如果將IMR的Di位置0，則允許對應的中斷產(chǎn)特殊方式——允許發(fā)生低級的中斷嵌套，將IMR的Di位置1，中斷IRi被；同時，ISR邊沿觸發(fā)方中斷請求輸入端出現(xiàn)上升沿有效的中斷請求信電平觸發(fā)方中斷請求端出現(xiàn)高電平為有效的中斷請求信緩沖方對8259A的數(shù)據(jù)線（輸出中斷向量）加緩沖器予以和驅動S/EN引腳作為輸出端，輸出允許信號，用以關閉或開啟緩沖器非緩沖方-SP/-EN引腳作為輸入在8259A級連時，用它選擇該充當主片或從8.5.48259A初始化編8259A開始工作用戶必須對8259A進行初始化編程。通過寫入初始化命令字ICW對8259A進行初始中斷操作編在8259A工作期可以隨時向8259A寫入操作命令字OCW，使之按用戶設置的新的工作方式進行工用戶還可以通過寫操作命令字OCW通知8259A，下面的操作 8259A中的狀態(tài)信息，以便了解其工作情8259A在開始工作前必須寫入初始化命初始化命令字ICW最多可以有4個必須按照以上順序依次寫ICW1ICW2是必須ICW3和ICW4是否需流流 ×××1×1——只能為1，為標×——表示可以任意為1為0都可以（議為LTIM＝0，邊沿觸發(fā)

IC4＝0不寫入ICW4規(guī)定的位全 ×××設設置中斷向量T7～T3為中斷向量號的高5低3位由8259A自動確定IR0為000、IR1為001、……、IR7為 針對主級連命令

針對從主片：Si＝1，說明其對應引腳IRi上連接有從片；否則引腳IRi從片：ID0～ID2編碼說明該從片的INT引腳接到了主片上的哪個IRi引 000嵌套方式特殊全嵌套方式（SFNM＝）普通全嵌套方式 數(shù)據(jù)線的緩沖方式緩沖方式非緩沖方式

中斷結束方式非自動中斷結束（AEOI＝0）

微處理器類型16位8位8080/8085（PM＝） 寫 寫 是否寫 否

按順序對A0=1口寫入命令是寫 movout20h,aljmpintr1moval,08hout21h,aljmpintr2moval,04hout21h,aljmpintr3moval,1hout;寫入;寫入;寫入;寫入PC機上8259地址：20h- moval,11h out0a0h,aljmp mov ;寫入out0a1h,aljmpintr6 mov ;寫入out0a1h,aljmpintr7 moval, ;寫入out該題中8259的兩個地址：0a0h、8259A工作期間，可以隨時接受操作命令字OCW共有3寫入時沒有順序要求，需要哪個OCW就寫入 命令其內容將寫入中 寄存器Mi=1， 對應IRi中斷Mi=0，則允許對應IRi各位互相獨 R00產(chǎn)生中斷結束EOI命令

L2～L0的3位編指定IR引 001PESMM、設置中 方

P、RR和 3.狀態(tài)CPU可隨時讀出IRR、ISR、IMR和查詢A0為低（偶地址）由OCW3中RR和RIS位編碼決 的是IRR由OCW3中位決定的是查詢字，查詢字可反映9A是否有中斷請求，及哪個引腳上有中斷請求A0為高（奇地址）時 的是 I————有外設請求中

W2～W04⑴利用讀寫信號區(qū)別寫入的控制寄存器和讀出的利用地址信號區(qū)別不同I/O地址的寄存由控制字中的標志位說明是哪個寄存⑷由 內順序控制邏輯按一定順序識別不同的⑸由前面的控制字（引導字）決定后續(xù)操作的寄接接口電路中常用的方8.68259A在IBMPC8259A在IBMPC/XT機上的應

實時改向0AH中保協(xié)處理硬保

----SP/- —-INTR

-

IBMPC/XT8259A23456優(yōu)先8259A23456優(yōu)先級01I/O通道檢查鍵盤（主板上未并8259A在IBMPC/AT

80286CPU

D

DB25………串行口

B24………串行口B23………并行口

主

軟盤

B21………并行口-INTR1系統(tǒng)總線B4…改向0AH

保留保留保留

硬盤IRQ14保留IRQ15A0—A0

從-INTR2

利用上升沿做為中斷請求IRQIRQ0～IRQ7中斷向量號依次為IRQ8～IRQ15中斷向量號依次為70H～77H（PC/AT機采用普通全嵌套優(yōu)先權方式，中斷優(yōu)先權從高到低順序為IRQ0～IRQ2、IRQ8～IRQ15（級連從片）、IRQ3～采用普通中斷結束EOI方式，需在中斷服務程序最后發(fā)送普通EOI命一般采用普通方式，通過寫IMR相應位為0允許中斷， 應注意不要破壞 狀態(tài) 8.7編寫外部 中斷服務程序，需注意中斷服務結束時應向8259發(fā)送中斷結束命令一般只能采 單元來傳遞參不能使用DOS系統(tǒng)功能調用（DOS為單用戶單任操作系統(tǒng)，不能重入寄存編寫主程序，需注意修改寄存編寫主程序，需注意修改中斷向控制CPU的中斷允許標設設置8259A例 中斷服務程在PC機中8259A的IRQ0（向量號為08H）中斷請求來自該例的08H號中斷服務程序將顯示一個10次中斷共顯示10個字符用內存單元（共享變量）在主程序與外部中斷顯示信息安排在共同的數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù) ‘A8259AInterruptmovax,35intmovax,35intpush;保存偏移地push;地pushmovpushmovdx,offset;保護;地movax,segmovds,axmovax,2508hint21hpop;恢復設置中斷寄存 inal,21h pushaxandal,0feh out21h,almovcounter,0 cmpcmpjb;中斷10次退循環(huán)等待中 就就在主程序循環(huán)當;設;設置數(shù)據(jù)段movmov;開中;保護寄存pushaxpushpush;顯;顯示信incmovsi,offsetintmsgcalldpstri中斷處 顯示字符 push;顯示字符串子程push;取一字cmpjz;判是否結束標movmovmovah,0ehint10hjmpdps1popbxpopmovmovout20h,alpopdspopbxpopax;送中斷結束;恢復寄存;中斷返主程序結 popaxout21h,alpopdxpopdsmovax,2508hint21hmovax,4c00hint21h

A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt!A8259AInterrupt8.7內存駐留TSR (Terminate and StayResident)程序應用程序運行后仍然保存在主存中，可以利用DOS功能調31H4CH終止程 需要駐留內存的程序段要書寫在其他代碼例報時中斷駐留服務程在PC機08HINT1CH指令中每隔55ms調用這個報時中斷，中斷65543了1小INT1CH