计算机接口技术 第7章.ppt

第7章中断7.1概述7.1概述
7.1.1中断的基本概念
一、中断和中断源
所谓“中断”是指在CPU正常运行程序时，由于内、外部事件引起CPU暂时中止正在运行的程序，转而去执行请求CPU暂时中止的内、外部事件的服务程序，待该服务程序处理完毕后又返回到被中止的程序。
二、中断系统的功能
中断处理
中断控制 三、中断的主要用途
四、可屏蔽中断与不可屏蔽中断
凡是微处理器内部能够“屏蔽”的中断，称为可屏蔽中断；
凡是微处理器内部不能够“屏蔽”中断，称为不可屏蔽中断；所谓“屏蔽”是指微处理器拒绝响应中断请求信号，不允许打断微处理器所执行的主程序。通常是由内部的中断触发器（或中断允许触发器）来控制的。7.1.2中断处理过程
一、CPU响应中断的条件
1.设置中断请求触发器
2.设置中断屏蔽触发器
3.设置中断允许触发器的状态(CPU内)
4.CPU在现行指令结束后响应中断

中断处理过程的流程图

具有中断屏蔽的接口电路二、CPU对中断响应
1.关中断
2.保护断点
3.识别中断源
识别中断源的两种方法：
（1）查询中断；（2）向量中断（VectoredInterrupt）
4.保护现场
5.执行中断服务程序
6.恢复现场
7.开中断与返回97.1.3中断优先级
遇到多个中断源同时请求中断的情况，
CPU必须确定首先为哪一个中断源服务，
根据中断源要求的轻重缓急，
排好中断处理的优先次序，
即优先级（Priority），又称优先权。
解决中断的优先级的方法有：
一、软件查询确定中断优先级11二、硬件查询确定优先级

优先级中断链电路三、中断优先级编码电路
优先级编码器—对提出请求的中断源的中断请求的优先级进行编码，中断源编码为三位代码。
优先级寄存器—存放正在进行中断处理的外设的优先级编码，当CPU执行主程序时，优先级失效信号置“1”。
比较器—用于对新输入的中断请求和CPU正在执行的中断请求进行比较，以确定是否进行中断嵌套。
三态缓冲器—存放中断类型码，由读出。
147.1.4中断的嵌套
当CPU执行优先级较低的中断服务程序时，允许响应优先级较高的中断源请求中断，而挂起正在处理的中断，这就是中断嵌套或称多重中断。
多重中断流程与单级中断的区别：
（1）加入屏蔽本级和较低级中断请求的环节；
（2）在进行中断服务之前，要开放中断；
（3）中断服务程序结束之后，必须安排并执行关中断指令。7.28086/8088的中断系统7.28086/8088的中断系统
8086/8088有一个简单而灵活的中断系统，每个中断都有一个中断类型码（TypeCode），以供CPU进行识别，8086/8088最多能处理256种不同的中断类型。
7.2.1外部中断
8086/8088有两条中断信号线—INTR和NMI，可供外设向CPU发中断请求指令。一、可屏蔽中断INTR
如果IF=“H”（置1）表示INTR线上的中断开放，CPU在完成现在正在执行的指令后，识别该中断请求，并进行中断处理。
CPU对INTR中断请求的响应过程是执行两个INTA（中断响应）总线周期。

二、不可屏蔽中断NMI
不可屏蔽中断请求信号NMI用来通知CPU发生了“灾难性”的事件，如电源掉电、存储器读写出错、总线奇偶位出错等。在CPU响应NMI时，不必由中断源提供中断类型码(规定为2)，因此NMI响应也不需要执行总线周期INTA。
7.2.2内部中断
内部中断是通过软件调用的不可屏蔽中断，包括溢出中断、除法出错中断、单步中断、INTn指令中断以及单字节INT3指令中断。一、溢出中断
OF置“1”，执行溢出中断指令（INTO），产生一个4型中断（中断类型码为4）。
二、除法出错中断（中断类型码为0）
三、INTn指令中断（中断类型码为n）
四、断点中断
断点中断即单字节INT3指令中断（中断类型码为3）
五、单步（陷阱）中断
当陷阱标志TF置“1”时，8086/8088处于单步工作方式。单步方式是一种有用的调试工具（中断类型码为1） 内部中断的特点是：
（1）中断类型码或包含在指令中，或是预先规定的；
（2）不执行INTA总线周期；
（3）除单步中断外，任何内部中断都无法禁止；
（4）除单步中断外，任何内部中断的优先级都比任何外部中断的优先级高。7.2.3中断向量表
中断向量表（又称中断指针表）是存放中断服务程序入口地址（即“中断向量”）的表格。它存放在存储器的最低端，共1024个字节，每4个字节存放一个中断服务程序的入口地址。
给出中断类型码n，CPU将n×4得中断向量表的地址指针，找到该指针对应的4个内存单元，前2字节送IP,
后二字节送CS，由此