微機(jī)原理與接口技術(shù)-周荷琴第五版課件-微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)PPT

1、1微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)原理及其應(yīng)用第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)2第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷的概念及處理過程中斷的概念及處理過程 8086中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 中斷控制器中斷控制器8259A3第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷的概念及處理過程中斷的概念及處理過程 8086中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 中斷控制器中斷控制器8259A4第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程什么是中斷？什么是中斷？ 在在CPUCPU執(zhí)行程序的過程中，由于某種突發(fā)事件的發(fā)生，強(qiáng)迫執(zhí)行程序

2、的過程中，由于某種突發(fā)事件的發(fā)生，強(qiáng)迫CPUCPU暫時(shí)停止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)向?qū)υ撏话l(fā)事件進(jìn)行處理，對這個(gè)暫時(shí)停止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)向?qū)υ撏话l(fā)事件進(jìn)行處理，對這個(gè)事件處理結(jié)束后又能回到原中止的程序事件處理結(jié)束后又能回到原中止的程序, ,接著中止前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行接著中止前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行原來的程序，這一個(gè)過程就稱為原來的程序，這一個(gè)過程就稱為中斷中斷。把引起中斷的原因或觸發(fā)中斷。把引起中斷的原因或觸發(fā)中斷請求的來源稱為請求的來源稱為中斷源中斷源。5第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷請求信號的產(chǎn)生中斷請求信號的產(chǎn)生 中斷方式提高了中斷方式提高了C

3、PU的工作效率，但是它同時(shí)也提高了系統(tǒng)的工作效率，但是它同時(shí)也提高了系統(tǒng)的硬件開銷。因?yàn)橄到y(tǒng)需增加含有中斷功能接口電路，用來產(chǎn)生中斷的硬件開銷。因?yàn)橄到y(tǒng)需增加含有中斷功能接口電路，用來產(chǎn)生中斷請求信號。以輸入方式為例，接口電路如圖所示。請求信號。以輸入方式為例，接口電路如圖所示。 外設(shè)發(fā)外設(shè)發(fā)STB數(shù)據(jù)入鎖存器，中斷請求觸發(fā)器置數(shù)據(jù)入鎖存器，中斷請求觸發(fā)器置1若沒有屏蔽則若沒有屏蔽則產(chǎn)生產(chǎn)生INTRCPU滿足條件滿足條件(允許中斷；指令執(zhí)行完允許中斷；指令執(zhí)行完)發(fā)發(fā)(進(jìn)入中斷服進(jìn)入中斷服務(wù)子程序務(wù)子程序)讀數(shù)據(jù)和地址讀數(shù)據(jù)和地址清中斷請求觸發(fā)器，數(shù)據(jù)送清中斷請求觸發(fā)器，數(shù)據(jù)送D0D7。 6第

4、七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷優(yōu)先級中斷優(yōu)先級中斷優(yōu)先級中斷優(yōu)先級 （1）如果有多個(gè)不同優(yōu)先級的中斷源同時(shí)提出中斷請求時(shí)，）如果有多個(gè)不同優(yōu)先級的中斷源同時(shí)提出中斷請求時(shí)，CPU應(yīng)當(dāng)先響應(yīng)最高優(yōu)先級的中斷源。應(yīng)當(dāng)先響應(yīng)最高優(yōu)先級的中斷源。 （2）如果）如果CPU正在對某一中斷源服務(wù)時(shí)，比它優(yōu)先級更高正在對某一中斷源服務(wù)時(shí)，比它優(yōu)先級更高的中斷源提出中斷請求時(shí)，的中斷源提出中斷請求時(shí)，CPU能夠暫停正在執(zhí)行的中能夠暫停正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)向?qū)?yōu)先級高的中斷源進(jìn)行服務(wù)，當(dāng)服務(wù)結(jié)斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)向?qū)?yōu)先級高的中斷源進(jìn)行服務(wù)，當(dāng)服務(wù)結(jié)束后再返回原

5、優(yōu)先級較低的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行。束后再返回原優(yōu)先級較低的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行。中斷嵌套中斷嵌套 正在運(yùn)行的中斷處理程序，被優(yōu)先級高的中斷源正在運(yùn)行的中斷處理程序，被優(yōu)先級高的中斷源中斷，從而轉(zhuǎn)入新的中斷處理程序，當(dāng)新的中斷處理程序中斷，從而轉(zhuǎn)入新的中斷處理程序，當(dāng)新的中斷處理程序執(zhí)行完再回到原來的中斷處理程序，這一現(xiàn)象稱為執(zhí)行完再回到原來的中斷處理程序，這一現(xiàn)象稱為中斷嵌中斷嵌套套。7第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程 中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序: 為中斷請求源服務(wù)的子程序。為中斷請求源服務(wù)的子程序。中斷類型號：中斷類型號：根據(jù)中斷服務(wù)程序入口

6、地址在中斷向根據(jù)中斷服務(wù)程序入口地址在中斷向量表中的位置編號，該編號即中斷類型號。中斷量表中的位置編號，該編號即中斷類型號。中斷向量表存儲器由向量表存儲器由0000H0000H開始每個(gè)連續(xù)單元為個(gè)開始每個(gè)連續(xù)單元為個(gè)類型號，共類型號，共2 25656個(gè)類型號。個(gè)類型號。中斷向量表：中斷向量表：CPUCPU響應(yīng)中斷后，必須由中斷源提供地響應(yīng)中斷后，必須由中斷源提供地址信息，引導(dǎo)程序進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，這些中址信息，引導(dǎo)程序進(jìn)入中斷服務(wù)子程序，這些中斷服務(wù)子程序的入口地址存放在中斷向量表中。斷服務(wù)子程序的入口地址存放在中斷向量表中。8中斷請求何時(shí)發(fā)生是隨機(jī)的。中斷請求何時(shí)發(fā)生是隨機(jī)的。CPU在每條

7、指在每條指令的最后一個(gè)令的最后一個(gè)T周期去檢測周期去檢測INTR引腳，引腳，CPU一旦一旦檢測到有中斷請求，在滿足中斷響應(yīng)的條件下檢測到有中斷請求，在滿足中斷響應(yīng)的條件下（IF=1），），CPU響應(yīng)中斷，向外設(shè)發(fā)響應(yīng)中斷，向外設(shè)發(fā)INTA中斷響中斷響應(yīng)信號。并保護(hù)斷點(diǎn)（當(dāng)前應(yīng)信號。并保護(hù)斷點(diǎn)（當(dāng)前CS，IP和和PSW值入值入棧），然后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序執(zhí)棧），然后轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，行完畢，CPU返回原執(zhí)行程序的中斷處，繼續(xù)向返回原執(zhí)行程序的中斷處，繼續(xù)向下執(zhí)行，稱為下執(zhí)行，稱為中斷返回中斷返回。中斷響應(yīng)：中斷響應(yīng)：9第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算

8、機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷源：引起程序中斷的事件稱為中斷源。8086中斷源：外部中斷源和內(nèi)部中斷源,都包含于256個(gè)中斷類型中；內(nèi)部中斷源：中斷指令 INT n引起的中斷；由CPU的某些運(yùn)算錯(cuò)誤引起的中斷；由調(diào)試程序debug設(shè)置的中斷外部中斷源：外部硬件產(chǎn)生。分為不可屏蔽中斷（請求線NMI）可屏蔽中斷（請求線 INTR）10第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷優(yōu)先級中斷優(yōu)先級 當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)設(shè)備提出中斷請求時(shí)，就有一個(gè)該響應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)設(shè)備提出中斷請求時(shí)，就有一個(gè)該響應(yīng)誰的問題，也就是一個(gè)優(yōu)先級的問題，解決優(yōu)先級的問題一

9、般誰的問題，也就是一個(gè)優(yōu)先級的問題，解決優(yōu)先級的問題一般可有三種方法：可有三種方法：軟件查詢法軟件查詢法、簡單硬件方法簡單硬件方法及及專用硬件方法專用硬件方法。 11軟件查詢方法軟件查詢方法 只需有簡單的硬件電路，如將只需有簡單的硬件電路，如將A、B、C三臺設(shè)備的中斷請求信三臺設(shè)備的中斷請求信號號“或或”后作為系統(tǒng)后作為系統(tǒng)INTR，這時(shí)，這時(shí)，A、B、C三臺設(shè)備中只要至三臺設(shè)備中只要至少少有一臺設(shè)備提出中斷請求，都可以向有一臺設(shè)備提出中斷請求，都可以向CPU發(fā)中斷請求。進(jìn)入中斷發(fā)中斷請求。進(jìn)入中斷服務(wù)子程序后，再用軟件查詢的方式分別對不同的設(shè)備的服務(wù)，服務(wù)子程序后，再用軟件查詢的方式分別對不

10、同的設(shè)備的服務(wù)，查詢程序的設(shè)計(jì)思想同查詢式，查詢的前后順序就給出了設(shè)備的查詢程序的設(shè)計(jì)思想同查詢式，查詢的前后順序就給出了設(shè)備的優(yōu)先級。優(yōu)先級。 12軟件查詢方法軟件查詢方法13第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷優(yōu)先級中斷優(yōu)先級簡單硬件方法簡單硬件方法 將所有的設(shè)備連成一條鏈，靠近將所有的設(shè)備連成一條鏈，靠近CPU的設(shè)的設(shè)備優(yōu)先級最高，越遠(yuǎn)的設(shè)備優(yōu)先級別越低，則發(fā)備優(yōu)先級最高，越遠(yuǎn)的設(shè)備優(yōu)先級別越低，則發(fā)出中斷響應(yīng)信號，若級別高的設(shè)備發(fā)出了中斷請出中斷響應(yīng)信號，若級別高的設(shè)備發(fā)出了中斷請求，在它接到中斷響應(yīng)信號的同時(shí)，封鎖其后的求，在它接到

11、中斷響應(yīng)信號的同時(shí)，封鎖其后的較低級設(shè)備使得它們的中斷請求不能響應(yīng)，只有較低級設(shè)備使得它們的中斷請求不能響應(yīng)，只有等它的中斷服務(wù)結(jié)束以后才開放，允許為低級的等它的中斷服務(wù)結(jié)束以后才開放，允許為低級的設(shè)備服務(wù)。設(shè)備服務(wù)。 14簡單硬件方法簡單硬件方法15第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷優(yōu)先級中斷優(yōu)先級專用硬件方法專用硬件方法 采用可編程的中斷控制器芯片，如采用可編程的中斷控制器芯片，如Intel8259A。16第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷過程中斷過程 是指是指中斷請求中斷請求、中斷

12、響應(yīng)中斷響應(yīng)、中斷處理中斷處理、中斷返回中斷返回這四個(gè)過程。這四個(gè)過程。中段請求、中斷響應(yīng)由硬件完成，中斷處理、中斷返回由軟件完成。中段請求、中斷響應(yīng)由硬件完成，中斷處理、中斷返回由軟件完成。 中斷請求中斷請求 1）外部設(shè)備發(fā)中斷請求的條件：當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒或本身工作已經(jīng)）外部設(shè)備發(fā)中斷請求的條件：當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備就緒或本身工作已經(jīng)完成時(shí)，才向完成時(shí)，才向CPU提出中斷請求。提出中斷請求。 2）外部設(shè)備中斷請求的標(biāo)志：當(dāng)外設(shè)要求和）外部設(shè)備中斷請求的標(biāo)志：當(dāng)外設(shè)要求和CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，將中斷請求信號送往中斷請求觸發(fā)器或中斷控制器，經(jīng)它們處理后，將中斷請求信號送往中斷請求觸發(fā)器或中斷

13、控制器，經(jīng)它們處理后，向向CPU發(fā)出中斷請求。發(fā)出中斷請求。中斷響應(yīng)中斷響應(yīng) 如果如果CPU處于開中斷狀態(tài)，經(jīng)判優(yōu)后響應(yīng)其中最高優(yōu)先級的處于開中斷狀態(tài)，經(jīng)判優(yōu)后響應(yīng)其中最高優(yōu)先級的中斷請求，關(guān)中斷，將斷點(diǎn)壓入堆棧中（有的微機(jī)還將程序狀態(tài)字和中斷請求，關(guān)中斷，將斷點(diǎn)壓入堆棧中（有的微機(jī)還將程序狀態(tài)字和相關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧）保存，以備返回原程序，緊接著將相應(yīng)相關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧）保存，以備返回原程序，緊接著將相應(yīng)的中斷處理程序入口地址或中斷向量送的中斷處理程序入口地址或中斷向量送CPU，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。17第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及

14、處理過程概念及處理過程中斷過程中斷過程 中斷處理中斷處理 保護(hù)現(xiàn)場。保護(hù)現(xiàn)場。將在中斷處理程序中使用的有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧保將在中斷處理程序中使用的有關(guān)寄存器的內(nèi)容壓入堆棧保護(hù)起來。在現(xiàn)場保護(hù)的過程中，絕對不允許被中斷護(hù)起來。在現(xiàn)場保護(hù)的過程中，絕對不允許被中斷( (應(yīng)禁止中斷應(yīng)禁止中斷),),否否則現(xiàn)場將被破壞。當(dāng)現(xiàn)場保護(hù)好后應(yīng)開中斷。則現(xiàn)場將被破壞。當(dāng)現(xiàn)場保護(hù)好后應(yīng)開中斷。 中斷服務(wù)。中斷服務(wù)。即該中斷所要執(zhí)行的具體指令內(nèi)容。即該中斷所要執(zhí)行的具體指令內(nèi)容。 恢復(fù)現(xiàn)場?；謴?fù)現(xiàn)場。當(dāng)中斷服務(wù)結(jié)束后，應(yīng)用中斷結(jié)束命令清除中斷標(biāo)志，立當(dāng)中斷服務(wù)結(jié)束后，應(yīng)用中斷結(jié)束命令清除中斷標(biāo)志，立即關(guān)中斷

15、，以保證恢復(fù)現(xiàn)場的過程不受干擾?；謴?fù)現(xiàn)場就是把原來壓即關(guān)中斷，以保證恢復(fù)現(xiàn)場的過程不受干擾?；謴?fù)現(xiàn)場就是把原來壓入堆棧的有關(guān)寄存器的內(nèi)容彈出?，F(xiàn)場恢復(fù)后應(yīng)開中斷，以便入堆棧的有關(guān)寄存器的內(nèi)容彈出。現(xiàn)場恢復(fù)后應(yīng)開中斷，以便CPUCPU響響應(yīng)更高級的中斷請求。應(yīng)更高級的中斷請求。中斷返回中斷返回 將壓入的斷點(diǎn)地址彈出，保證被中斷的程序按原來狀態(tài)執(zhí)行下去。將壓入的斷點(diǎn)地址彈出，保證被中斷的程序按原來狀態(tài)執(zhí)行下去。18第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)概念及處理過程概念及處理過程中斷過程中斷過程 中斷處理和中斷返回中的所有內(nèi)容，也叫做中斷服務(wù)程序。即：中斷處理和中斷返回中的所有內(nèi)

16、容，也叫做中斷服務(wù)程序。即：19可屏蔽中斷處理過程可屏蔽中斷處理過程第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)2021第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷響應(yīng)過程中斷響應(yīng)過程2223第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷響應(yīng)過程與時(shí)序中斷響應(yīng)過程與時(shí)序24第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷的概念及處理過程中斷的概念及處理過程 8086中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 中斷控制器中斷控制器8259A25第七章：微型計(jì)算

17、機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷分類及中斷類型碼中斷分類及中斷類型碼 中斷源可以分為兩大類，即外部中斷源可以分為兩大類，即外部(硬件硬件)中斷和內(nèi)部中斷和內(nèi)部(軟件軟件)中斷。中斷。硬件中斷：硬件中斷：即通過外部的硬件產(chǎn)生的中斷，如打印機(jī)、鍵盤等。硬件即通過外部的硬件產(chǎn)生的中斷，如打印機(jī)、鍵盤等。硬件中斷又可分為：中斷又可分為：可屏蔽中斷可屏蔽中斷和和不可屏蔽中斷不可屏蔽中斷。不可屏蔽中斷：不可屏蔽中斷：由由NMI引腳引入，它不受中斷允許標(biāo)志的影響，引腳引入，它不受中斷允許標(biāo)志的影響，每個(gè)系統(tǒng)中僅允許有一個(gè)，都是用來處理緊急情況的，如掉電處每個(gè)系

18、統(tǒng)中僅允許有一個(gè)，都是用來處理緊急情況的，如掉電處理。這種中斷一旦發(fā)生，系統(tǒng)會立即響應(yīng)。理。這種中斷一旦發(fā)生，系統(tǒng)會立即響應(yīng)。可屏蔽中斷：可屏蔽中斷：由由INTR引腳引入，它受中斷允許標(biāo)志的影響，也引腳引入，它受中斷允許標(biāo)志的影響，也就是說，只有當(dāng)就是說，只有當(dāng)IF1時(shí)，可屏蔽中斷才能進(jìn)入，反之則不允許時(shí)，可屏蔽中斷才能進(jìn)入，反之則不允許進(jìn)入，可屏蔽中斷可有多個(gè)，一般是通過優(yōu)先級排隊(duì)，從多個(gè)中進(jìn)入，可屏蔽中斷可有多個(gè)，一般是通過優(yōu)先級排隊(duì)，從多個(gè)中斷源中選出一個(gè)進(jìn)行處理。斷源中選出一個(gè)進(jìn)行處理。軟件中斷：軟件中斷：即根據(jù)某條指令或者對標(biāo)志寄存器中某個(gè)標(biāo)志的設(shè)置而產(chǎn)即根據(jù)某條指令或者對標(biāo)志寄存器

19、中某個(gè)標(biāo)志的設(shè)置而產(chǎn)生，它與硬件電路無關(guān)，常見的如除數(shù)為生，它與硬件電路無關(guān)，常見的如除數(shù)為0，或用，或用INT n指令產(chǎn)生。指令產(chǎn)生。 26第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷分類及中斷類型碼中斷分類及中斷類型碼 8086/8088系統(tǒng)最多可處理系統(tǒng)最多可處理256級不同類型的中斷。級不同類型的中斷。27第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷分類及中斷類型碼中斷分類及中斷類型碼 INTn指令中斷邏輯INTO指令單步中斷INT 3指令除數(shù)為0中斷非屏蔽中斷請求中斷控制系統(tǒng)（82

20、59A）。可屏蔽中斷請求NMIINTR軟件中斷硬件中斷28第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷分類及中斷類型碼中斷分類及中斷類型碼 中斷類型碼：中斷類型碼：8086為每個(gè)中斷源分配了一個(gè)中斷類型碼，其取值范圍為為每個(gè)中斷源分配了一個(gè)中斷類型碼，其取值范圍為0255，即可處理，即可處理256種中斷。其中包括軟件中斷，系統(tǒng)占用的中斷以及開放給種中斷。其中包括軟件中斷，系統(tǒng)占用的中斷以及開放給用戶使用的中斷。用戶使用的中斷。中斷類型碼或者包含在指令中，或者預(yù)先規(guī)定；中斷類型碼或者包含在指令中，或者預(yù)先規(guī)定；所有內(nèi)部中斷和所有內(nèi)部中斷和NMI

21、中斷都不執(zhí)行中斷都不執(zhí)行INTA總線周期；總線周期；除單步中斷外，任何內(nèi)部中斷都無法禁止且都比外部中斷優(yōu)先級高；除單步中斷外，任何內(nèi)部中斷都無法禁止且都比外部中斷優(yōu)先級高；中 斷優(yōu) 先 級內(nèi)中斷（除法錯(cuò)，INTO，INT）最 高最 低非屏蔽中斷NMI可屏蔽中斷INTR單步中斷29第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷向量和中斷向量表中斷向量和中斷向量表中斷向量：中斷向量：把各個(gè)中斷服務(wù)子程序的入口都稱為一個(gè)中斷向量；把各個(gè)中斷服務(wù)子程序的入口都稱為一個(gè)中斷向量； 中斷向量表：中斷向量表：將這些中斷向量按一定的規(guī)律排列成一個(gè)表，就是所謂的

22、中斷向?qū)⑦@些中斷向量按一定的規(guī)律排列成一個(gè)表，就是所謂的中斷向量表，當(dāng)中斷源發(fā)出中斷請求時(shí)，即可查找該表，找出其中斷向量，就可轉(zhuǎn)入量表，當(dāng)中斷源發(fā)出中斷請求時(shí)，即可查找該表，找出其中斷向量，就可轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。相應(yīng)的中斷服務(wù)子程序。向量表地址：向量表地址：中斷向量在中斷向量表中的位置。中斷向量在中斷向量表中的位置。 8086中斷系統(tǒng)中的中斷向量表是位于中斷系統(tǒng)中的中斷向量表是位于0段的段的03FFFH的存貯區(qū)內(nèi)，每個(gè)中斷向量占四個(gè)單元，其中前兩個(gè)單元存放中的存貯區(qū)內(nèi)，每個(gè)中斷向量占四個(gè)單元，其中前兩個(gè)單元存放中斷處理子程序的入口地址的偏移量斷處理子程序的入口地址的偏移量(IP)，低位

23、在前，高位在后；，低位在前，高位在后；后兩個(gè)單元存放中斷處理子程序入口地址的段地址后兩個(gè)單元存放中斷處理子程序入口地址的段地址(CS)，也是低，也是低位在前，高位在后，整個(gè)中斷向量的排列是按中斷類型號進(jìn)行的。位在前，高位在后，整個(gè)中斷向量的排列是按中斷類型號進(jìn)行的。30第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷向量和中斷向量表中斷向量和中斷向量表000H004H008H00CH014H080H3FFHIP偏移地址CS段基地址IP偏移地址CS段基地址IP偏移地址CS段基地址中斷類型碼0（除法錯(cuò)）中斷類型碼1（單步中斷）中斷類型碼2（NMI中斷

24、）中斷類型碼3（斷點(diǎn)中斷）中斷類型碼4（溢出中斷）中斷類型碼5（保留）系統(tǒng)保留中斷用戶自定義中斷31第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)中斷向量和中斷向量表中斷向量和中斷向量表00H：除法出錯(cuò)中斷除法出錯(cuò)中斷01H: 單步中斷單步中斷02H: NMI端引入的不可屏蔽中斷端引入的不可屏蔽中斷03H: 斷點(diǎn)中斷斷點(diǎn)中斷04H：溢出中斷溢出中斷05H31H：-系統(tǒng)使用中斷，不容許用戶修改系統(tǒng)使用中斷，不容許用戶修改（08H 0FH：8259A中斷向量；中斷向量；10H1FH：-BIOS用）用）20H3FH：-DOS用用40HFFH：-用戶用用戶

25、用 32中斷向量：中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址中斷向量的獲取：中斷向量的獲?。?086/8088 CPU根據(jù)中斷類型號在中斷向量表中取得。中斷向量表：中斷向量表：中斷服務(wù)程序的入口地址存放的區(qū)域中斷服務(wù)程序的入口地址存放的區(qū)域（也稱中斷矢量表）（也稱中斷矢量表）中斷類型號的獲?。褐袛囝愋吞柕墨@?。?.中斷指令I(lǐng)NT n 中直接得到；2.外部中斷類型寄存器從DB輸入。33PA0PA1PA255PA0PA1PA255P0P1P255 8086/8088CPU中對應(yīng)于256個(gè)中斷類型的中斷向量必須設(shè)置于0000H至03FFH的1KB內(nèi)存空間的中斷向量表中。中斷服務(wù)程序348086/8088 CP

26、U中斷優(yōu)先級：內(nèi)中 不可屏蔽中斷 可屏蔽中斷 單步中斷最高 最低可屏蔽中斷優(yōu)先級設(shè)定三種方式：多中斷源的中斷嵌套 進(jìn)入中斷處理程序時(shí)，系統(tǒng)自動關(guān)中斷； 中斷服務(wù)程序中必須有STI開中斷指令允許其它中斷進(jìn)入實(shí)現(xiàn)中斷嵌套。 中斷結(jié)束返回前要有EOI中斷結(jié)束命令，EOI結(jié)束命令應(yīng)放在中斷返回指令 IRET前面。RET軟件查詢中斷優(yōu)先級軟件查詢中斷優(yōu)先級硬件查詢優(yōu)先級硬件查詢優(yōu)先級菊花鏈菊花鏈?zhǔn)噶恐袛鄡?yōu)先級矢量中斷優(yōu)先級35硬件查詢優(yōu)先方式硬件查詢優(yōu)先方式菊花鏈法菊花鏈法36矢量中斷優(yōu)先級矢量中斷優(yōu)先級37中斷嵌套38第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng) 中斷的概念及處理過程中斷的

27、概念及處理過程 8086中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 中斷控制器中斷控制器8259A39第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A性能概述性能概述1. 具有具有8級中斷優(yōu)先控制，通過級連可以擴(kuò)展至級中斷優(yōu)先控制，通過級連可以擴(kuò)展至64級優(yōu)先權(quán)控制；級優(yōu)先權(quán)控制；2. 每一級中斷都可以通過初始設(shè)置為允許或屏蔽狀態(tài)；每一級中斷都可以通過初始設(shè)置為允許或屏蔽狀態(tài)；3. 8259A的工作方式，可通過編程進(jìn)行設(shè)置，因此使用非常靈的工作方式，可通過編程進(jìn)行設(shè)置，因此使用非常靈活；活；4. 8259A采用采用NMOS制造工藝，只需要單一的制造工藝，只需要單

28、一的+5V電源。電源。5.可以通過編程選擇多種不同的工作方式?？梢酝ㄟ^編程選擇多種不同的工作方式。 40第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理41第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理數(shù)據(jù)總線緩沖器：數(shù)據(jù)總線緩沖器：它是它是8259A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口，是與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口，是8位雙向三態(tài)緩沖器。位雙向三態(tài)緩沖器。CPU與與8259A之間的控制命令信息、狀態(tài)信息以及中斷類型信息

29、，都是通過之間的控制命令信息、狀態(tài)信息以及中斷類型信息，都是通過該緩沖器傳送的。該緩沖器傳送的。讀讀/寫控制邏輯：寫控制邏輯：CPU通過它實(shí)現(xiàn)對通過它實(shí)現(xiàn)對8259A的讀的讀/寫操作。寫操作。級連緩沖器：級連緩沖器：用以實(shí)現(xiàn)用以實(shí)現(xiàn)8259A芯片之間的級連，使得中斷源可以由芯片之間的級連，使得中斷源可以由8級擴(kuò)展至級擴(kuò)展至64級。級。控制邏輯電路：控制邏輯電路：對整個(gè)芯片內(nèi)部各部件的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制。對整個(gè)芯片內(nèi)部各部件的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制。中斷請求寄存器中斷請求寄存器IRR：8位，用以分別保存位，用以分別保存8個(gè)中斷請求信號，當(dāng)相應(yīng)的中斷請個(gè)中斷請求信號，當(dāng)相應(yīng)的中斷請求輸入引腳有中斷請求

30、時(shí)，該寄存器的相應(yīng)位置求輸入引腳有中斷請求時(shí)，該寄存器的相應(yīng)位置1。中斷屏蔽寄存器中斷屏蔽寄存器IMR：8位，相應(yīng)位用以對位，相應(yīng)位用以對8個(gè)中斷源的中斷請求信號進(jìn)行屏蔽個(gè)中斷源的中斷請求信號進(jìn)行屏蔽控制。當(dāng)其中某位置控制。當(dāng)其中某位置”0”時(shí)，則相應(yīng)的中斷請求可以向時(shí)，則相應(yīng)的中斷請求可以向CPU提出；否則，相應(yīng)提出；否則，相應(yīng)的中斷請求被屏蔽，即不允許向的中斷請求被屏蔽，即不允許向CPU提出中斷請求。該寄存器的內(nèi)容為提出中斷請求。該寄存器的內(nèi)容為8259A的操作命令字的操作命令字OCW1，可以由程序設(shè)置或改變。，可以由程序設(shè)置或改變。中斷服務(wù)寄存器中斷服務(wù)寄存器ISR： 8位，當(dāng)位，當(dāng)CP

31、U正在處理某個(gè)中斷源的中斷請求時(shí)，正在處理某個(gè)中斷源的中斷請求時(shí)，ISR寄寄存器中的相應(yīng)位置存器中的相應(yīng)位置1。優(yōu)先級比較器優(yōu)先級比較器PR：用以比較正在處理的中斷和剛剛進(jìn)入的中斷請求之間的優(yōu)先用以比較正在處理的中斷和剛剛進(jìn)入的中斷請求之間的優(yōu)先級別，以決定是否產(chǎn)生多重中斷或中斷嵌套。級別，以決定是否產(chǎn)生多重中斷或中斷嵌套。 42第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的外部引腳的外部引腳43第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的外部引腳的外部引腳D7-D0：

32、雙向數(shù)據(jù)輸入雙向數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳，用以與輸出引腳，用以與CPU進(jìn)行信息交換。進(jìn)行信息交換。IR7-IR0：8級中斷請求信號輸入引腳。級中斷請求信號輸入引腳。INT：中斷請求信號輸出引腳，高電平有效，用以向中斷請求信號輸出引腳，高電平有效，用以向CPU發(fā)中斷請求，應(yīng)接在發(fā)中斷請求，應(yīng)接在CPU的的INTR輸入端。輸入端。INTA#：中斷響應(yīng)應(yīng)答信號輸入引腳，低電平有效，接在中斷響應(yīng)應(yīng)答信號輸入引腳，低電平有效，接在CPU的中斷應(yīng)答信號的中斷應(yīng)答信號輸出端。輸出端。RD#、WR#：讀讀/寫控制信號輸入引腳，低電平有效，實(shí)現(xiàn)對寫控制信號輸入引腳，低電平有效，實(shí)現(xiàn)對8259A內(nèi)部有內(nèi)部有關(guān)寄存器內(nèi)容

33、的讀操作。關(guān)寄存器內(nèi)容的讀操作。CS#：片選信號輸入引腳，低電平有效，決定了片選信號輸入引腳，低電平有效，決定了8259A的端口地址范圍。的端口地址范圍。A0：8259A兩組內(nèi)部寄存器的選擇信號輸入引腳，決定兩組內(nèi)部寄存器的選擇信號輸入引腳，決定8259A的端口地址。的端口地址。CAS2-CAS0：級連信號引腳，當(dāng)級連信號引腳，當(dāng)8259A為主片時(shí)，為輸出；否則為輸入，與為主片時(shí)，為輸出；否則為輸入，與信號配合，實(shí)現(xiàn)芯片的級連，這三個(gè)引腳信號的不同組合信號配合，實(shí)現(xiàn)芯片的級連，這三個(gè)引腳信號的不同組合000111，剛好對，剛好對應(yīng)于應(yīng)于8個(gè)從片。個(gè)從片。SP#/EN#：為級連管理信號輸入引腳，

34、在非緩沖方式下，若為級連管理信號輸入引腳，在非緩沖方式下，若8259A在系統(tǒng)中在系統(tǒng)中作主片使用，則作主片使用，則SP=1；否則；否則SP=0；在緩沖方式下，用作；在緩沖方式下，用作8259A外部數(shù)據(jù)總外部數(shù)據(jù)總線緩沖器的啟動信號。線緩沖器的啟動信號。+5V、GND：電源和接地引腳。電源和接地引腳。44第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作過程的工作過程當(dāng)有一條或若干條中斷請求輸入（當(dāng)有一條或若干條中斷請求輸入（IR7-IR0）有效時(shí)，則使中斷請求寄存器的）有效時(shí)，則使中斷請求寄存器的IRR的相應(yīng)位置位。的相應(yīng)位置位。若

35、若CPU處于開中斷狀態(tài)，則在當(dāng)前指令執(zhí)行完之后，響應(yīng)中斷，并且發(fā)應(yīng)答信處于開中斷狀態(tài)，則在當(dāng)前指令執(zhí)行完之后，響應(yīng)中斷，并且發(fā)應(yīng)答信號（兩個(gè)連續(xù)的號（兩個(gè)連續(xù)的INTA#負(fù)脈沖）。負(fù)脈沖）。第一個(gè)第一個(gè)INTA#負(fù)脈沖到達(dá)時(shí)，負(fù)脈沖到達(dá)時(shí)，IRR的鎖存功能失效，對于的鎖存功能失效，對于IR7-IR0上發(fā)來的中上發(fā)來的中斷請求信號不予理睬。斷請求信號不予理睬。使中斷服務(wù)寄存器使中斷服務(wù)寄存器ISR的相應(yīng)位置的相應(yīng)位置1，以便為中斷優(yōu)先級比較器的工作做好準(zhǔn)備。，以便為中斷優(yōu)先級比較器的工作做好準(zhǔn)備。使中斷請求寄存器的相應(yīng)位復(fù)位，即清除中斷請求。使中斷請求寄存器的相應(yīng)位復(fù)位，即清除中斷請求。第二個(gè)第

36、二個(gè)INTA#負(fù)脈沖到達(dá)時(shí)，將中斷類型寄存器中的內(nèi)容負(fù)脈沖到達(dá)時(shí)，將中斷類型寄存器中的內(nèi)容ICW2，送到數(shù)據(jù)總，送到數(shù)據(jù)總線的線的D7-D0上，上，CPU以此作為相應(yīng)中斷的類型碼。以此作為相應(yīng)中斷的類型碼。1. 若若ICW4中的中斷結(jié)束位為中的中斷結(jié)束位為1，那么，第二個(gè)，那么，第二個(gè)INTA#負(fù)脈沖結(jié)束時(shí)，負(fù)脈沖結(jié)束時(shí)，8259A將將ISR寄存器的相應(yīng)位清零。否則，直至中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，才能通過輸出操寄存器的相應(yīng)位清零。否則，直至中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，才能通過輸出操作命令字作命令字EOI，使該位復(fù)位。，使該位復(fù)位。 45第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中

37、斷控制器8059A8059A8259A的編程結(jié)構(gòu)的編程結(jié)構(gòu)46第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先權(quán)的管理方式優(yōu)先權(quán)的管理方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接方式 1. 引入中斷的請求方式引入中斷的請求方式47第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先級設(shè)置方式優(yōu)先級設(shè)置方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式 循環(huán)

38、優(yōu)先級的循環(huán)方法循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接方式 1. 引入中斷的請求方式引入中斷的請求方式48第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先級設(shè)置方式優(yōu)先級設(shè)置方式1. 全嵌套方式全嵌套方式 這是這是8259A默認(rèn)的優(yōu)先權(quán)設(shè)置方式，在全嵌套方式下，默認(rèn)的優(yōu)先權(quán)設(shè)置方式，在全嵌套方式下，8259A所管所管理的理的8級中斷優(yōu)先權(quán)是固定不變的，其中級中斷優(yōu)先權(quán)是固定不變的，其中IR0的中斷優(yōu)先級最高，的中斷優(yōu)先級最高，IR7的中斷優(yōu)的中斷優(yōu)先級最低。先級最低。 CPU響應(yīng)中斷后，請求中斷的中

39、斷源中，優(yōu)先級最高的中斷源，在中響應(yīng)中斷后，請求中斷的中斷源中，優(yōu)先級最高的中斷源，在中斷服務(wù)寄存器斷服務(wù)寄存器ISR中的相應(yīng)位置位，而且把它的中斷矢量送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線，在中的相應(yīng)位置位，而且把它的中斷矢量送至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線，在此中斷源的中斷服務(wù)完成之前，與它此中斷源的中斷服務(wù)完成之前，與它同級或優(yōu)先級低同級或優(yōu)先級低的中斷源的中斷請求被屏的中斷源的中斷請求被屏蔽，只有優(yōu)先級比它高的中斷源的中斷請求才是運(yùn)算的，從而出現(xiàn)蔽，只有優(yōu)先級比它高的中斷源的中斷請求才是運(yùn)算的，從而出現(xiàn)中斷嵌套中斷嵌套。當(dāng)實(shí)現(xiàn)當(dāng)實(shí)現(xiàn)8級嵌套時(shí)，級嵌套時(shí)，ISR寄存器內(nèi)容為寄存器內(nèi)容為0FFH.2. 特殊全嵌套方式特殊全嵌套

40、方式 特殊全嵌套方式與全嵌套方式基本相同，所不同的是，當(dāng)特殊全嵌套方式與全嵌套方式基本相同，所不同的是，當(dāng)CPU處理某處理某一級中斷時(shí)，如果有同級中斷請求，那么一級中斷時(shí)，如果有同級中斷請求，那么CPU也會作出響應(yīng)，從而形成了對同也會作出響應(yīng)，從而形成了對同一級中斷的特殊嵌套。一級中斷的特殊嵌套。 特殊全嵌套方式通常應(yīng)用在有特殊全嵌套方式通常應(yīng)用在有8259A級連的系統(tǒng)中，在這種情況下，級連的系統(tǒng)中，在這種情況下，對主對主8259A編程時(shí)，通常使它工作在特殊全嵌套方式下。這樣，一方面，編程時(shí)，通常使它工作在特殊全嵌套方式下。這樣，一方面，CPU對于優(yōu)先級別較高的主片的中斷輸入是允許的，另一方面

41、，對于優(yōu)先級別較高的主片的中斷輸入是允許的，另一方面，CPU對于來自對于來自同一從片的優(yōu)先級別較高（但對于主片來講，優(yōu)先級別是相同的）的中斷也是同一從片的優(yōu)先級別較高（但對于主片來講，優(yōu)先級別是相同的）的中斷也是允許、能夠響應(yīng)的。允許、能夠響應(yīng)的。 49第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先權(quán)的管理方式優(yōu)先權(quán)的管理方式3. 優(yōu)先級自動循環(huán)方式優(yōu)先級自動循環(huán)方式 在實(shí)際應(yīng)用中，中斷源優(yōu)先級的情況是比較復(fù)雜的，要求在實(shí)際應(yīng)用中，中斷源優(yōu)先級的情況是比較復(fù)雜的，要求8級中斷的優(yōu)級中斷的優(yōu)先級在系統(tǒng)工作過程中，

42、可以動態(tài)改變。即一個(gè)中斷源的中斷請求被響應(yīng)之后，先級在系統(tǒng)工作過程中，可以動態(tài)改變。即一個(gè)中斷源的中斷請求被響應(yīng)之后，其優(yōu)先級自動降為最低。系統(tǒng)啟動時(shí)，其優(yōu)先級自動降為最低。系統(tǒng)啟動時(shí)，8級中斷優(yōu)先級默認(rèn)為級中斷優(yōu)先級默認(rèn)為IR0IR7，這時(shí)，這時(shí)，剛好剛好IR4發(fā)出了中斷請求，發(fā)出了中斷請求，CPU響應(yīng)之后，若響應(yīng)之后，若8259A工作在優(yōu)先級自動循環(huán)方工作在優(yōu)先級自動循環(huán)方式下，則中斷優(yōu)先級自動變?yōu)槭较?，則中斷優(yōu)先級自動變?yōu)镮R5、IR6、IR7、IR0、 IR1、 IR2、 IR3、 IR4。優(yōu)先級特殊循環(huán)方式優(yōu)先級特殊循環(huán)方式 優(yōu)先級特殊循環(huán)方式與自動循環(huán)方式相比，只有一點(diǎn)不同，即初始

43、化的優(yōu)先級特殊循環(huán)方式與自動循環(huán)方式相比，只有一點(diǎn)不同，即初始化的優(yōu)先級是由程序控制的，而不是默認(rèn)的優(yōu)先級是由程序控制的，而不是默認(rèn)的IR0IR7。 50第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先權(quán)的管理方式優(yōu)先權(quán)的管理方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式 循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接方式 1. 引入中斷的請求方式引入中斷的請求方式51第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059

44、A8259A的工作方式的工作方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式1. 普通屏蔽方式普通屏蔽方式 8259A的每個(gè)中斷請求輸入，都要受到屏蔽寄存器中相應(yīng)位的控制。的每個(gè)中斷請求輸入，都要受到屏蔽寄存器中相應(yīng)位的控制。若相應(yīng)位為若相應(yīng)位為“1”，則中斷請求不能送，則中斷請求不能送CPU。屏蔽是通過對屏蔽寄存器。屏蔽是通過對屏蔽寄存器IMR的編的編程（操作命令字程（操作命令字OCW1），來加以設(shè)置和改變的。），來加以設(shè)置和改變的。2. 特殊屏蔽方式特殊屏蔽方式 有些場合下，希望一個(gè)中斷服務(wù)程序的運(yùn)行過程中，能動態(tài)地改變系統(tǒng)有些場合下，希望一個(gè)中斷服務(wù)程序的運(yùn)行過程中，能動態(tài)地改變系統(tǒng)中的中斷優(yōu)先級結(jié)

45、構(gòu)，即在中斷處理的一部分，禁止低級中斷，而在中斷處理中的中斷優(yōu)先級結(jié)構(gòu)，即在中斷處理的一部分，禁止低級中斷，而在中斷處理的另一部分，又能夠允許低級中斷，于是引入了對中斷的特殊屏蔽方式。的另一部分，又能夠允許低級中斷，于是引入了對中斷的特殊屏蔽方式。 設(shè)置了特殊屏蔽方式后，用設(shè)置了特殊屏蔽方式后，用OCW1對屏蔽寄存器中的某一位復(fù)位時(shí)，同對屏蔽寄存器中的某一位復(fù)位時(shí)，同時(shí)也會使中斷服務(wù)寄存器時(shí)也會使中斷服務(wù)寄存器ISR中的相應(yīng)位復(fù)位，這樣就不只屏蔽了正在處理的等中的相應(yīng)位復(fù)位，這樣就不只屏蔽了正在處理的等級中斷，而且真正開放了其它優(yōu)先級別較低的中斷請求。級中斷，而且真正開放了其它優(yōu)先級別較低的中

46、斷請求。 特殊屏蔽是在中斷處理程序中使用的，用了這種方式之后，盡管系統(tǒng)正特殊屏蔽是在中斷處理程序中使用的，用了這種方式之后，盡管系統(tǒng)正在處理高級中斷，但對外界來講，只有同級中斷被屏蔽，而允許其它任何級別在處理高級中斷，但對外界來講，只有同級中斷被屏蔽，而允許其它任何級別的中斷請求。的中斷請求。 52第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先權(quán)的管理方式優(yōu)先權(quán)的管理方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式 循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接

47、方式1. 引入中斷的請求方式引入中斷的請求方式 53第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式結(jié)束中斷的處理方式結(jié)束中斷的處理方式1. 一般的中斷結(jié)束方式一般的中斷結(jié)束方式 一般的中斷結(jié)束方式適用用在全嵌套的情況下，當(dāng)一般的中斷結(jié)束方式適用用在全嵌套的情況下，當(dāng)CPU用輸出指令向用輸出指令向8259A發(fā)一般中斷結(jié)束命令發(fā)一般中斷結(jié)束命令OCW2時(shí)，時(shí)，8259A才會使中斷響應(yīng)寄存器才會使中斷響應(yīng)寄存器ISR中中優(yōu)先級別最高的位復(fù)位。優(yōu)先級別最高的位復(fù)位。2. 特殊的中斷結(jié)束方式特殊的中斷結(jié)束方式 在特殊全嵌套模

48、式下，系統(tǒng)無法確定哪一級中斷為最后相應(yīng)和處理的中在特殊全嵌套模式下，系統(tǒng)無法確定哪一級中斷為最后相應(yīng)和處理的中斷，也就是說，斷，也就是說，CPU無法確定當(dāng)前所處理的是哪級中斷，這時(shí)就要采用特殊的無法確定當(dāng)前所處理的是哪級中斷，這時(shí)就要采用特殊的中斷結(jié)束方式。中斷結(jié)束方式。 特殊的中斷結(jié)束方式是指在特殊的中斷結(jié)束方式是指在CPU結(jié)束中斷處理之后，向結(jié)束中斷處理之后，向8259A發(fā)送一發(fā)送一個(gè)特殊的個(gè)特殊的EOI中斷結(jié)束命令，這個(gè)特殊的中斷結(jié)束中斷結(jié)束命令，這個(gè)特殊的中斷結(jié)束EOI命令，明確指出了中斷響命令，明確指出了中斷響應(yīng)寄存器應(yīng)寄存器ISR中需要復(fù)位的位。中需要復(fù)位的位。 3. 中斷自動結(jié)束

49、方式中斷自動結(jié)束方式 這種方式僅適用于只有單片這種方式僅適用于只有單片8259A的場合，在這種方式下，系統(tǒng)一旦的場合，在這種方式下，系統(tǒng)一旦響應(yīng)中斷，那么響應(yīng)中斷，那么CPU在發(fā)第二個(gè)在發(fā)第二個(gè)INTA#脈沖時(shí)，就會使中斷響應(yīng)寄存器脈沖時(shí)，就會使中斷響應(yīng)寄存器ISR中中相應(yīng)位復(fù)位，相應(yīng)位復(fù)位，這樣一來，雖然系統(tǒng)在進(jìn)行中斷處理，但對于這樣一來，雖然系統(tǒng)在進(jìn)行中斷處理，但對于8259A來講，來講，ISR沒有相應(yīng)的指示，就象中斷處理結(jié)束，返回主程序之后一樣。沒有相應(yīng)的指示，就象中斷處理結(jié)束，返回主程序之后一樣。CPU可以再次響可以再次響應(yīng)任何級別的中斷請求，容易產(chǎn)生重復(fù)中斷，中斷深度無法控制，容易產(chǎn)

50、生錯(cuò)應(yīng)任何級別的中斷請求，容易產(chǎn)生重復(fù)中斷，中斷深度無法控制，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。誤。54第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先權(quán)的管理方式優(yōu)先權(quán)的管理方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式 循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接方式 1. 引入中斷的請求方式引入中斷的請求方式55 8259A的工作方式的工作方式循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法法 特殊特殊EOI循環(huán)方式循環(huán)方式 自動自動EOI循環(huán)方式循環(huán)方式第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)

51、第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A56第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先權(quán)的管理方式優(yōu)先權(quán)的管理方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式 循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接方式 1. 引入中斷的請求方式引入中斷的請求方式57第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接方式1. 緩沖方式

52、緩沖方式 在多片在多片8259A級連的大系統(tǒng)中，級連的大系統(tǒng)中，8259A通過外部總線驅(qū)動器和數(shù)據(jù)通過外部總線驅(qū)動器和數(shù)據(jù)總線相連，這就是緩沖方式。在緩沖方式下，總線相連，這就是緩沖方式。在緩沖方式下，8259的輸出信號作為緩沖器的的輸出信號作為緩沖器的啟動信號，用來啟動總線驅(qū)動器，在啟動信號，用來啟動總線驅(qū)動器，在8259A與與CPU之間進(jìn)行信息交換。之間進(jìn)行信息交換。2. 非緩沖方式非緩沖方式 當(dāng)系統(tǒng)中只有一片或幾片當(dāng)系統(tǒng)中只有一片或幾片8259A芯片時(shí)，可以將數(shù)據(jù)總線直接與系統(tǒng)芯片時(shí)，可以將數(shù)據(jù)總線直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，這時(shí)數(shù)據(jù)總線相連，這時(shí)8259A處于非緩沖方式下。在這種方式下，處

53、于非緩沖方式下。在這種方式下，8259A的作的作為輸入端設(shè)置，主片應(yīng)接高電平，從片應(yīng)接低電平。為輸入端設(shè)置，主片應(yīng)接高電平，從片應(yīng)接低電平。 58第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的工作方式的工作方式優(yōu)先權(quán)的管理方式優(yōu)先權(quán)的管理方式中斷源的屏蔽方式中斷源的屏蔽方式結(jié)束中斷處理的方式結(jié)束中斷處理的方式 循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法循環(huán)優(yōu)先級的循環(huán)方法系統(tǒng)總線的連接方式系統(tǒng)總線的連接方式 1. 引入中斷的請求方式引入中斷的請求方式59第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A825

54、9A的工作方式的工作方式引入中斷請求的方式引入中斷請求的方式1. 邊沿觸發(fā)方式邊沿觸發(fā)方式 8259A將中斷請求輸入端出現(xiàn)的上升沿，作為中斷請求信號，上升沿后相應(yīng)引將中斷請求輸入端出現(xiàn)的上升沿，作為中斷請求信號，上升沿后相應(yīng)引腳，可以一直保持高電平。腳，可以一直保持高電平。2. 電平觸發(fā)方式電平觸發(fā)方式 8259A將中斷請求輸入端出現(xiàn)的高電平作為中斷請求信號，在這種方式下，必將中斷請求輸入端出現(xiàn)的高電平作為中斷請求信號，在這種方式下，必須注意：中斷響應(yīng)之后，高電平必須及時(shí)撤除，否則，在須注意：中斷響應(yīng)之后，高電平必須及時(shí)撤除，否則，在CPU響應(yīng)中斷，開中響應(yīng)中斷，開中斷之后，會引起第二次不應(yīng)該

55、有的中斷。斷之后，會引起第二次不應(yīng)該有的中斷。3. 中斷查詢方式中斷查詢方式 當(dāng)系統(tǒng)中的中斷源很多，超過當(dāng)系統(tǒng)中的中斷源很多，超過64個(gè)時(shí)，則可以使個(gè)時(shí)，則可以使8259A工作在查詢方式下，工作在查詢方式下，中斷查詢方式的特點(diǎn)是：中斷查詢方式的特點(diǎn)是：a.中斷源仍往中斷源仍往8259A發(fā)中斷請求，但發(fā)中斷請求，但8259A卻不使用卻不使用INT信號向信號向CPU發(fā)中斷請求發(fā)中斷請求信號。信號。b. CPU內(nèi)部的中斷允許標(biāo)志復(fù)位，所以內(nèi)部的中斷允許標(biāo)志復(fù)位，所以CPU對對INT引腳上出現(xiàn)的中斷請求呈禁止引腳上出現(xiàn)的中斷請求呈禁止?fàn)顟B(tài)。狀態(tài)。c. CPU 用軟件查詢的方法來確定中斷源，從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)

56、備的中斷服務(wù)，可見，用軟件查詢的方法來確定中斷源，從而實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的中斷服務(wù)，可見，中斷查詢方式，既有中斷的特點(diǎn)，又有查詢的特點(diǎn)，從外設(shè)的角度來看，是靠中斷查詢方式，既有中斷的特點(diǎn)，又有查詢的特點(diǎn)，從外設(shè)的角度來看，是靠中斷的方式來請求服務(wù)，但從中斷的方式來請求服務(wù)，但從CPU的角度來看，是用查詢方式來確定發(fā)中斷請的角度來看，是用查詢方式來確定發(fā)中斷請求的中斷源。求的中斷源。60第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A8259A的編程的編程8259A的控制字的控制字 8259A的命令字有兩種。一種是初始化命令字的命令字有兩種。一種是初始化命

57、令字(ICW)，在，在8259A啟動之前寫入，使其處于預(yù)定的初始狀啟動之前寫入，使其處于預(yù)定的初始狀態(tài)。另一種是操作命令字態(tài)。另一種是操作命令字(OCW)，使處于初始狀態(tài)的，使處于初始狀態(tài)的8259去執(zhí)行具體的某種操作方式。操作命令字可在去執(zhí)行具體的某種操作方式。操作命令字可在8259初始化后的任何時(shí)刻寫入。初始化后的任何時(shí)刻寫入。 61626364第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A65第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A66第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的

58、中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A67第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A68第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A69第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A70第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A71第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A72第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的

59、中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A73第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A74第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A75第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A76第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A77第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A78第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A79第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A80第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器8059A8059A81第七章：微型計(jì)算機(jī)的中斷系統(tǒng)第七章：微型計(jì)算機(jī)的中