中斷與中斷控制習題選解

1、 7.7 8259A只有兩個端口地址，但可讀/寫寄存器數(shù)遠遠多于兩個，如何保證正確讀/寫? 解:8259A中使用了如下幾種方法來實現(xiàn)同一地址尋址多個內(nèi)部寄存器: (1)利用命令字OCW:事先指定讀IRR或ISR; (2)利用命令字中位4和位3的狀態(tài)來決定寫ICW1,OCW:還是寫OCW3 ; (3)根據(jù)順序來決定同一接口地址下的命令字(ICWZ,ICW3 ,ICW4,OCW1) 。 7.11某80X86微機的中斷系統(tǒng)有5個外部中斷源，接在8259A的端，中斷類型碼為5BH,5CH,5DH,5EH和5FH , 8259A的端口地址為B0H,B1H。允許它們以全嵌套工作方式工作，中斷請求采用電平觸

2、發(fā)方式。試編寫8259A的初始化程序。 解:先確定要寫哪些控制字，以及每個控制字對應(yīng)位的取值，再編程。此題，要寫的控制字及位取值如下: (1) = x x xllxll，即:中斷請求為電平觸發(fā)、單片8259A、寫ICW4 。 (2) =01011x x x，即:此片8259A中斷類型碼高5位為:01011 (3) ICW3無需寫。 ( 4 ) ICW4 = 00000 x 01，即:一般嵌套、非緩沖、正常EOI ,8086 /8088模式。其中x表示取值為0或1均可。假定控制字中的x固定為0，初始化程序如下: MOV DX,0B0H ;指向端口0 MOV AL,1BH ;中斷請求為邊沿觸發(fā)、單

3、片8259A、寫ICW4 OUT DX , AL ;寫ICWI INC DX ;指向端口1 MOV AL, 58H ;中斷類型碼高5位為01011 OUT DX , AL ;寫ICW2 MOV AL,01H ;一般嵌套、非緩沖、正常EOI , 8086 /8088模式 OUT DX , AL ;寫ICW4 7.12某80X86系統(tǒng)中設(shè)置三片8259A級聯(lián)使用，一片為主，兩片為從，從片分別接人主片的和。若已知當前主8259A和從8259A的上各接有一個外部中斷源，其中斷向量號分別為75H,85H,95H。假設(shè)它們的中斷入口地址均在同一段中，段基址為4310H，偏移地址分別為1230H,2340H

4、,3450H;所有中斷都采用邊沿觸發(fā)方式、全嵌套方式、正常EOI結(jié)束方式。 (1)試畫出該系統(tǒng)的硬件連線圖; (2)試編寫全部初始化程序。 解:(1)此題硬件連線要考慮各8259A與CPU的連接，還要考慮三片8259A間的級聯(lián)連接。8259A與CPU連接的方法是: 端口選擇線與一般與MPU低位地址線直接相連，也可與其他相連。 數(shù)據(jù)線與MPU數(shù)據(jù)線直接相連。 片選線與余下MPU高位地址線經(jīng)譯碼后產(chǎn)生的片選信號相連。 分別與控制總線組合形成的、和中斷響應(yīng)信號相連。 主片的INT與MPU的INTR直接相連。 8259A級聯(lián)連接方法是: 從片的INT與主片的某個直接相連。 主片的與各從片的直接相連。

5、則取決于是采用緩沖還是非緩沖方式。 本題采用非緩沖方式，主片接+5V，從片接地。由此畫出硬件連線圖，如圖7.3所示。 (2)初始化程序應(yīng)包括兩部分內(nèi)容，即主、從片的初始化和填寫相關(guān)中斷向量表。對主片編程時要注意。在多片級聯(lián)方式下，系統(tǒng)要工作在完全嵌套方式，主片必須設(shè)置為特殊全嵌套方式，以便同級中斷能打斷同級中斷。因為在多片級聯(lián)方式下，從片的8個中斷源是共用主片的一個中斷級，而實際上從片的8個中斷源也有優(yōu)先級區(qū)別。假定當前正在服務(wù)的中斷級是從片的某個中斷級，若當CPU正在為該中斷源服務(wù)時，該從片又向主片提出中斷請求，此時對主片而言是同一級中斷請求，但對從片來說卻是出現(xiàn)了一個高優(yōu)先級中斷請求，應(yīng)該

6、優(yōu)先處理， 假定主片、從片1、從片2地址分別為:PORT00. PORT01 , PORT10, PORT1l , PORT20,PORT21 ,程序段如下: :初始化8259A主片 MOV AL,11H ;寫ICW1邊沿觸發(fā)、多片級聯(lián)、寫ICW4 OUT PORT00, AL MOV AL,70H ;寫ICW2，主片中斷向斷號為70H-78H OUT PORT01 . AL MOV AL.,000l0l00B ;寫ICW3, IR2,IR4,接有從片 OUT PORT01 . AL MOV AL,00010001B ;寫ICW4特殊全嵌套、非緩沖、正常EOI OUT PORT01 , AL

7、MOV AL,OFFH ;用OCW1屏蔽所有中斷請求 OUT PORT01 , AL ;初始化8259A從片1 MOV AL,11 H ;寫ICW1,邊沿觸發(fā)、多片級聯(lián)、寫ICW4 OUT PORT11,AL MOV AL.,01.H ;寫ICW2，從片1中斷向量號為80H-87H OUT PORT11,AL MOV AL,02H ;寫ICW3.對應(yīng)主片IRi的編碼為010 OUT PORT11. ,AL MOV AL,01H ;寫ICW4，一般全嵌套、非緩沖、正常EOI OUT PORT11 ,AL MOV AL,0FFH ;用OCW1屏蔽所有中斷請求 OUT PORT11 . AL ;初始

8、化8259A從片2 MUV AL,11H ;寫ICW 1。邊沿觸發(fā)、多片級聯(lián)、寫ICW4 OUT PORT20,AL MOV AL.90H ;寫ICW2。從片2中斷向量號為90H 97H OUT PORT21.ALMOV AL,04HDUT PORT21, ALMOV A.L,01 HOUT PORT21, ALMOV AL.0FFHOUT PORT21, AL;填寫T5H,85H和95H號中斷向址SUB DI、DI ；ES指向中斷向量表段基址MOV ES, DICLDMOV DI，75H*4 ;75H號中斷向量地址MOV AX，1230H ;中斷處理程序偏移地址STOSWMOV Ax,431

9、0H ;中斷處理程序段基址STOSWMOV DI.,85H*4 ；初始化85H號中斷向量MOV AX.2340HSTOWSMOV Ax .4310HSTOSWMOV DI,95H *4 ；初始化95H號中斷向量MOV AX,3450HSTOW SMOV Ax.4310HSTOSWMOV AL.00H ;用OCW1開放主片所有中斷請求OUT PORT01 H . ALOUT PORT 11 H , AL ;用OCW1開放從片所有中斷請求OUT PORT21H,AL 7.13某8085/8088系統(tǒng)中，若8259A處于單片、全嵌套工作方式.且采用非特殊屏蔽和非特殊結(jié)束方式，中斷請求信號是邊沿觸發(fā)。

10、的中斷類型碼為58H。試對8259A初始化編程。 解:此題無需寫ICW3。其他控制字及位取值如下: （1）=xxx10x11，即:中斷請求為邊沿觸發(fā)、單片8259A ,寫 (2) =01011 x x x ,即:此片8259A中斷類型碼高5位為01011 ( 3 ) ICW4 = 00000 x O1，即:一般嵌套、非緩沖、正常EOI,8086/8088模式。 其中x表示取值為0或1均可。假定控制字中的x固定為0,初始化程序如下: MOV DX, x x x x x x x 0B ;指向端口0 MOV AL,13H ;中斷請求為邊沿觸發(fā)、單片8259A、寫ICW4 OUT DX,AL ;寫IC

11、W 1 INC DX ;指向端口1 MOV AL,58H ;中斷類型碼高5位為01011 OUT DX , AL ;寫ICW2 MOV AL,O1H ;一般嵌套、非緩沖、正常EOI,8086模式 OUT DX , AL ;寫ICW4 7.14分別列出下列情況下應(yīng)向8259A提供的操作命令字: (1)讀中斷請求寄存器IRR; (2)讀中斷屏蔽寄存器IMR; (3)讀中斷服務(wù)寄存器ISR; (4)向8259A發(fā)中斷結(jié)束命令EOIo。 解:(1)應(yīng)先對0端口寫OCW3(讀IRR命令字)，再通過讀0端口獲得IRR值，讀IRR命令字為00001010B，指令序列為: MOV AL, 00001010B

12、;讀IRR命令字 OUT x x x x x x x 0B,AL ;寫OCW3(讀IRR命令字) IN AL, x x x x x x x 0B ;讀IRR (2)無需發(fā)操作命令字，直接對1端口讀操作: IN AL, x x x x x x x 1B ;讀IMR (3)應(yīng)先對0端口寫OCW3(讀ISR命令字)，再通過讀。端口獲得ISR值，讀ISR命令字為00001011B，指令序列為: MOV AL, 00001011B ;讀ISR命令字 OUT x x x x x x x0B,AL ;寫OCW3(讀ISR命令字) IN AL, x x x x x x x 0B ;讀ISR (4)有四種中斷結(jié)

13、束命令EOI，由寫OCW:設(shè)置。 非特殊EOI命令:00100000B; 特殊EOI命令:; 自動循環(huán)EOI命令:10100000B; 特殊循環(huán)EOI命令: 7.16若一PC/AT應(yīng)用系統(tǒng)中有5個故障源A,B,C,D,E，當任一個源變?yōu)榈碗娖綍r，則有故障要處理。它們的優(yōu)先權(quán)順序是從A到E依次降低，處理程序的人口地址分別為8000H,S100H,8200H,8300H和8400H?，F(xiàn)只有可用，試按查詢式中斷識別與判優(yōu)方案設(shè)計該中斷系統(tǒng)，包括硬件設(shè)計和軟件編程。 解:按查詢式中斷識別與判優(yōu)方案設(shè)計的中斷系統(tǒng)如圖7.4所示。5個故障源A, B,C,D,E通過與非門與相連。即任一個源變?yōu)榈碗娖綍r通過向

14、CPU發(fā)中斷請求，在中斷服務(wù)程序中通過讀取三態(tài)緩沖器來識別故障源，并通過讀端口控制信號復位中斷謂求.程序如下:DATA SEGMENTBASE DW 8000H ，0000H ;故障源A處理程序的人口地址CS: IPDW 8100H,0000H ;故障源B處理程序的入口地址CS:IPDW 8200H,0000H ;故障源C處理程序的人口地址CS:I PDW 8300H,0000H: ;故障源D處理程序的人A地址CS:IPDW 8400H . 0000H ; 故障源E處理程序的人口地址CS:I PDATA ENDSCODE SEHMENTASSUME CS:CODE，DS: DATASTART

15、: MOV Ax , DATA MOV DS. Ax CLI ;關(guān)中斷 MOV DI,0AH *.4 ;取IRQ2的中斷向量地址 CLD XOR Ax,Ax MOV ES, Ax ;ES指向中斷向量表段基址 MOV Ax ,OFFSET INT_ROUT ；填寫中斷向量的偏移地址 STOSW MOV Ax,SEG INT_ROUT ;填寫中斷向量的段基址 STOSW STI ;開中斷 ；其他處理 MOV AH,4CH ;中斷服務(wù)程序 INT 21 H INT_ROUT PROC: PUSH Ax ;保護現(xiàn)場 PUSH Bx STI ;開中斷 LEA Bx.BASE ;指向故障源A中斷處理程序地

16、址 IN AL,20H ;讀狀態(tài)寄存器 NOT AL ;取反.將低電平變?yōu)楦唠娖?AND AL,0F8H WAITl: TEST AL,OFFH ;有末處理中斷? JZ RETURN ;無中斷返回 SHL AL. , 1 ;有故障 JNC NEXT ;無，跳過 CALL. DWORD PRTBX ;轉(zhuǎn)相應(yīng)故障源中斷處理 NEXT: ADD Bx,4 ;指向下一故降源中斷處理程序地址 JMP WAIT1 RETURN: CLI ;關(guān)中斷 POP BX :恢復現(xiàn)場 POP Ax STI ;開中斷 I RET INT_ROUT ENDP CODE ENDS END START 7.17試編寫一個基于

17、查詢式中斷識別與判優(yōu)方案的中斷程序，該程序控制8臺設(shè)備，假定狀態(tài)寄存器地址為044DH，其最低位優(yōu)先級最高，最高位優(yōu)先級最低:某位置"1"表示相應(yīng)的設(shè)備有服務(wù)請求。同時假定已定義一個地址數(shù)組ADDR _ TAB，數(shù)組中的第i個元素提供第i臺設(shè)備的中斷處理程序人口地址的偏移量 解:基于查詢式中斷識別與判優(yōu)的中斷程序如下: INT_ PROC PRDC PUSH AX ;保護現(xiàn)場 PUSH Bx STI ;開中斷 MOV BX,0 ;指向第0臺設(shè)備中斷處理程序地址 IN AL,40H ;狀態(tài)寄存器 WAIT $ : TEST AL.0FFH ;有未處理中斷? JZ RETURN

18、 ;無中斷返回 SHL AL ,1 ;第i臺設(shè)備有中斷? JNC NEXT ;無，跳過 CALL ADDR_TAB.BX ;轉(zhuǎn)第i臺設(shè)備中斷處理 NEXT: ADD BX,2 ;指向下一臺設(shè)備中斷處理程序地址 JMP WAIT$ RETURN : CLI ;關(guān)中斷 POP BX ;恢復現(xiàn)場 POP AX STI ;開中斷 IRET INT_PROC ENDP 7. 18假設(shè)起始地址的標號為I NT_ RDUT的9型中斷例程與主程序處于相同的源模塊中.試為主程序編寫裝填中斷向量表的程序段。 解:裝填中斷向量表可用DOS的25H號功能調(diào)用，亦可用MOV指令或串操作指令直接對中斷向量表進行寫操實現(xiàn)。

19、用DOS的25H號功能調(diào)用。程序段如下: PUSH DS MOV DX . OFFSET INT_ROUT ;取中斷向量的偏移地址送DX MOV AX . SEG INT_ROUT ;取中斷向盤的段基址送DS MOV DS , AX MOV AH,25H ;取DOS的功能調(diào)用號送AH MOV AL, 09H ;取中斷類型碼送AL INT 2IH ;調(diào)25H號功能調(diào)用填寫中斷向量 POP DS 用串操作指令填寫.程序段如下: PUSH ES CLI ;關(guān)中斷 MOV DI.09H * 4 :取9型中斷的中斷向量地址 CLD XOR Ax,Ax MOV ES,Ax ;ES指向中斷向量表段基址000

20、0H MOV AX, OFFSET INT_ROUT ;填寫中斷向里的偏移地址 STOSW MTV Ax , SEG INT_ROUT ;填寫中斷向量的段基址 STOSW ST I ;開中斷 POP ES 7.19假設(shè)某80486系統(tǒng)工作在實地址方式。已知(SP)=0100H,(5) = 0300H, (FLAGS)= 0240H,00020DH至00023H單元的內(nèi)容分別是40H .00H .00H .01 H。同時還已知的偏移量00A0H在段基址為0900 H的CS段內(nèi)。試指出在執(zhí)行IN幾指令并進人該指令相應(yīng)的中斷服務(wù)程序時.SP,SS,IP,CS,FLAGS和堆棧最頂端三個字的內(nèi)容。 解

21、:由題意可知:INT8指令的地址為0900H:00A0H; IN幾中斷服務(wù)程序的人口地址為0100H:0040 H 。 CPU執(zhí)行INT 8指令時。先保存FLAGS , CS:IP值至堆棧，并清除FLAGS中的1F和TF位，進而改變CS: IP值轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。由此可得CPU在執(zhí)行指令并進人該指令相應(yīng)的中斷服務(wù)程序時各寄存器和存儲器單元值如下: (SP)=(SP)-6=0100H-6=00FAH, (SS)=0300H; (CS:IP)為中斷服務(wù)程序人口地址:(IP)=0040H. (CS) = 0100H; FLAGS中IF=TF=0,即FLAGS9 = FLAGS8 = 0。所以: (F

22、LAGS)=0040H: 堆棧最頂端三個字的內(nèi)容為:(00FEH)=0240H ; FLAGS值 (00FCH) = 0900H ;斷點CS值 (00FA00H)=00A0H :斷點IP值 7.20討論在80X86系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)用中.INT3指令和單步自陷所產(chǎn)生的中斷差別，指出其應(yīng)用場合。 解:INT3指令產(chǎn)生的是斷點中斷，即程序運行遇到斷點(INT3指令)時才暫停.轉(zhuǎn)去執(zhí)行斷點處理程序，主要用于在程序連續(xù)運行方式下設(shè)置斷點調(diào)試程序;而單步自陷則使程序進人單步運行方式。即每執(zhí)行一條指令，程序運行都會暫停，轉(zhuǎn)去執(zhí)行單步處理程序，用于單步運行調(diào)試程序。 7.21若80X86系統(tǒng)正以單步方式運行某用戶程序(該程序己開放外部中斷，即IF=1)的過程中執(zhí)行一條除法指令時，1NTR線上出現(xiàn)了可屏蔽中斷請求，與此同時.這條除法指令也產(chǎn)生了除法出錯中斷。試以流程圖表示CPU處理這三種同時出現(xiàn)的中斷的過程。 解:中斷過程如圖7.5所示。CPU先響應(yīng)除法出錯中斷.再響應(yīng)INTR中斷，處理完畢返回單步運行的用戶程序。7.22試編寫出只有一片8259A的8088系統(tǒng)中8259A的初始化程序. 8259A的地址為02C0H和02C1 H，要求: (1)中斷請求物人采用電平觸發(fā); (2)請求的中斷類型碼為16 (3)采