微机原理 中断.ppt

第九章微型计算机中断系统9-1概述2、中断的定义
CPU正常运行程序时，由于CPU的内部事件或外设请求，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行相应的外设（或内部事件）的服务程序，程序执行完后又返回到原先的程序继续执行，这一过程称为中断。
中断流程如下页图所示
3、使用中断的好处
分时操作提高效率
CPU在启动外设后与外设同时工作。当外设的数据准备好向CPU发中断请求，CPU响应处理。CPU可让多个外设同时工作，这将加快数据传送速度、提高CPU的效率。
实现实时处理
实时控制时，现场各种信息可随时发出中断请求
故障自行处理
将计算机在运行的过程中常遇到的意外情况，如：电源突跳，存储器出错，运算溢出等设计成中断，计算机可利用中断系统自行处理或告警。4、与中断相关的基本概念

中断源
中断类型号
中断请求
中断响应
中断服务程序
中断返回5、中断系统的基本功能
（1）中断响应，中断服务，中断返回，中断屏蔽；
（2）中断优先级排队；
（3）中断嵌套。

注意：
这些功能是由软件与硬件共同构成的系统完成的。
本章讨论与8086/8088CPU相配合的中断系统1、外部中断（硬件中断）
不可屏蔽中断NMI
不能用软件屏蔽，CPU必须响应；
上升沿触发；
中断的类型号为2。
可屏蔽中断INTR
IF=1，CPU响应中断；IF=0，CPU不响应；
高电平触发，高电平维持到CPU响应中断时结束；
中断类型号由中断控制器8259A或硬件电路提供。2、内部中断（软件中断）
由三种情况引起：
由软中断指令INTn引起
INTn指令，类型号n(0-255)。
由CPU运算错误引起
除法错中断：类型号0
溢出中断：类型号4，由INTO指令引起的中断；2、内部中断（软件中断）（续）
由调试程序debug设置的中断
单步中断：
类型号1，TF=1时产生（当前指令需执行完）；
Debug状态下的T命令执行时产生；
断点中断：
类型号3，INT3指令引起的中断，属于软件中断
Debug状态下由G命令设置，相当于是在程序的某个位置设置了一条INT3。引脚
INTR、INTA#、NMI
指令
INTn、INTO、IRET不同类型的中断处理过程略有不同，本节所介绍的内容主要针对可屏蔽中断的处理过程。
可屏蔽中断处理过程步骤：
中断请求
中断响应
保护现场
转入执行中断服务子程序
恢复现场
中断返回N1、CPU响应可屏蔽中断的条件
（1）外设提出中断申请；
（2）本中断未被中断控制器屏蔽；
（3）本中断优先级最高；
（4）CPU允许中断；2、CPU响应可屏蔽中断的过程
CPU在每条指令的最后一个T周期，检测INTR，若为高电平，且IF=1，则CPU响应中断。
响应过程中自动依次完成以下工作：
CPU向外设发两个/INTA，外设收到第2个/INTA后，立即往数据线上给CPU送中断类型号。
CPU从数据线上读取中断类型号；
将flags入栈；
保护现行程序运行结果产生的状态和控制标志。
关中断（清IF和TF）
为了防止在进入中断处理，但并未执行中断程序这段时间内又响应新的中断。
保护断点
将当前指令的下一条指令的CS和IP压入堆栈，使中断处理完成后能正确的回到原程序继续执行。
转入相应的中断服务子程序；
中断返回
从堆栈中弹出断点的地址和flags的内容，返回主程序的断点处，继续执行主程序。确定中断源的方法：查询中断和矢量中断。
查询中断：一种软件查询法，中断响应后，启动中断查询程序，依次查询哪个外设申请了中断，检测以后，转到此设备预先设置的中断服务程序处执行。这种中断处理过程称为查询中断。
特点：速度慢，且后检测的设备服务机会少。
矢量中断：中断响应后，外设中断接口电路将中断类型号送给CPU，CPU根据中断类型号找到对应的中断服务程序的入口地址送入CS或IP,然后转入相应的中断服务程序处执行。这种中断处理过程称为矢量中断，也叫向量中断。
特点：速度快。1、中断向量表
又称：中断服务程序的入口地址表。
中断服务程序的入口地址又称中断向量
8086在存储器最低的1KB(00000H~003FFH)空间内，存放256个中断的中断向量。
每个类型号的中断向量占4字节，高2字节存放段基址，低2字节存放偏移地址；
按照中断类型号的顺序依次将其中断向量存在1K的内存表中，格式如下：中断类型号n与中断向量的地址关系：n×4＝中断向量地址

（4n和4n+1）→IP
（4n+2和4n+3）→CS【例】某中断的类型号为68H，中断的操作过程如下：
步骤分析：
取中断类型号68H；
计算中断向量地址68H*4=1A0H；
取中断入口地址的偏移地址送入IP，段地址送入CS；
转向中断服务程序；
中断返回到INT68H指令的下一条指令。类型69H
中断向量用指令设置中断服务程序的入口地址表利用D