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微机原理与接口技术第七章——中断系统.pdf

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第7章中断系统 概要概要 „中断和中断系统 „中断的处理过程 „中断优先级和中断嵌套 „可编程中断控制器Intel8259A L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 中断和中断系统中断和中断系统 „中断的概念 „CUP在正常执行程序的过程当 中，由于某种原因，使CPU前 暂停当前程序的执行，程中 转去处理临时发生的事件，序断 处 返 处理完毕再返回继续执行暂理 停的程序。回 ——该过程称中断 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 中断的概念中断的概念 „中断源 „引起程序中断的事件 „外部中断 „内部中断 „中断响应 „CPU在每条指令的最后一个周期检测中 断信号引脚，当条件满足时，CPU响应 中断，向外设发中断响应信号，并保护 断点，转向中断服务程序 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 中断的概念中断的概念 „中断向量表 „中断服务程序的入口地址存放处 „中断优先级 „为每个中断源分配一个优先级，CPU总 是优先响应优先级高的中断 „中断屏蔽 „通过软件设置，使CPU不能响应中断源 的申请 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 中断的分类中断的分类 „中断类型号 „8086/8088可以处理256种中断，每一种 中断都规定一个唯一的中断类型号N，即 中断向量 „256种中断分为两类 „外部中断——由外部硬件的请求产生的 中断，又称硬件中断 „内部中断——是由指令的执行所引起的 中断，又称软件中断 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 中断的分类中断的分类 外部 中断 内部 中断 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 外部中断外部中断 „非屏蔽中断请求 „由引脚NMI引入，边沿触发，上升沿之 后维持两个时钟周期高电平有效，中断 类型号N＝2 „不受中断标志位IF影响 „引起原因 „RAM奇偶校验错误 „I/O通道扩展板奇偶校验错误 „协处理器8087中断请求 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 外部中断外部中断 „可屏蔽中断请求 „引脚INTR引入，电平触发，高电平有效 „中断标志位IF＝1时允许中断；IF＝0时 禁止中断 „可用STI指令置位IF状态（开中断），CLI指 令复位（关中断） „引起原因 „外部设备的中断请求 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 内部中断内部中断 „INTn指令中断 „CPU执行INTn指令后，产生中断类型 号N＝n的中断 „中断向量表地址＝4×n „例如：INT21H，产生中断类型号为21H 的中断，并从中断向量表的4*21H（即 0:84H）单元取出中断服务程序的入口地 址，转去执行 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 内部中断内部中断 „除法错中断 „除数为0或商超出寄存器范围。中断类型号N=0 „溢出中断指令INTO „在算术运算指令之后紧跟INTO指令，可检查溢 出标志OF。中断类型号N＝4 „例如：测试加法的溢出 MOVAX,0009HMOVAX,9000H ADDAX,0080HADDAX,8000H INTOINTO ：： ™无溢出,不中断,顺序™溢出,中断,转移 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 内部中断内部中断 „单步中断 „当标志位TF＝1时，每执行一条指令， CPU便产生中断类型号N＝1的单步中断。 单步中断用于Debug调试程序 „断点中断 „当程序设置了断点时，CPU执行到断点 处便产生中断类型号N＝3的断点中断， 并显示寄存器及单元内容，供Debug调 试程序使用 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU 可屏蔽中断处理流程 N YCPU开中断时 CN P CPU自动关中断 UY 硬 件IP，CS自动进栈 完 成 标志自动进栈，PUSH保护寄存器内容 中 断 关中断，寄存器内容POP恢复 服 务 程弹出IP，CS，及标志，自动开中断 序 CPUCPU响应中断过程响应中断过程 „可屏蔽中断请求INTR 1.CPU响应可屏蔽中断 2.CPU转入中断服务过程 L.J.Zhu,AutomationDept.,SJTU CPUCPU响应中断过程响应中断过程 1.CPU响应可屏蔽中断 „当中断屏蔽触发器未被屏蔽时，外设发出中断 请求信号 „CPU在每条指令的最后一个机器周期的最后一 个T状态采样中断请求INTR引脚，若有中断请 求信号且CPU内部中断允许触发器是开放的 （IF＝1），则CPU响应中断 „CPU向外设接口发两个中断响应信