第09章 中斷系統(tǒng)

1、1微型計算機(jī)原理及其應(yīng)用微型計算機(jī)原理及其應(yīng)用第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)湖南文理學(xué)院計算機(jī)學(xué)院湖南文理學(xué)院計算機(jī)學(xué)院2第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

2、過程中，由于某種突發(fā)事件的發(fā)生，強(qiáng)迫執(zhí)行程序的過程中，由于某種突發(fā)事件的發(fā)生，強(qiáng)迫CPUCPU暫時停止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)向?qū)υ撏话l(fā)事件進(jìn)行處理，對這個暫時停止正在執(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，這一個過程就稱為原來的程序，這一個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第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

3、求信號的產(chǎn)生 中斷方式提高了中斷方式提高了CPU的工作效率，但是它同時也提高了系統(tǒng)的工作效率，但是它同時也提高了系統(tǒng)的硬件開銷。因為系統(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。因為系統(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)，發(fā)，和地址讀數(shù)據(jù)，發(fā)，和地址清中斷請

4、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第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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）如果有多個不同優(yōu)先級的中斷源同時提出中斷請求時，）如果有多個不同優(yōu)先級的中斷源同時提出中斷請求時，CPU應(yīng)當(dāng)應(yīng)當(dāng)先響應(yīng)最高優(yōu)先級的中斷源。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，比它優(yōu)先級更高的中斷源提正在對某一中斷源服務(wù)時，比它優(yōu)先級更高的中斷源提出中斷請求時，出中斷請求時，CPU能夠暫停正在執(zhí)行的中斷服務(wù)程序轉(zhuǎn)向?qū)?yōu)先能夠暫停正在執(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

5、服務(wù)，當(dāng)服務(wù)結(jié)束后再返回原優(yōu)先級較低的中斷服級高的中斷源進(jìn)行服務(wù)，當(dāng)服務(wù)結(jié)束后再返回原優(yōu)先級較低的中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行。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)先級高的中斷源中斷，從而正在運(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)新的中斷處理程序執(zhí)行完再回到原來的中轉(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)象稱為中斷嵌套。斷處理程序，這一現(xiàn)象稱為中斷嵌套。7第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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)中有多個設(shè)備提出中斷請求時，就有一個該響

6、應(yīng)誰的當(dāng)系統(tǒng)中有多個設(shè)備提出中斷請求時，就有一個該響應(yīng)誰的問題，也就是一個優(yōu)先級的問題，解決優(yōu)先級的問題一般可有三種方問題，也就是一個優(yōu)先級的問題，解決優(yōu)先級的問題一般可有三種方法：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。 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)備的中斷請求信號三臺設(shè)備的中斷請求信號“或或”后作為系統(tǒng)后作為系統(tǒng)INTR，這時，這時，A、B、C三臺設(shè)備中只要至少有一臺設(shè)備提三臺設(shè)備中只要至少有一臺設(shè)備提出中斷請求，都可以向出中斷請求，都可以向CPU發(fā)中斷發(fā)中斷請求。進(jìn)入中斷服務(wù)子程序后

7、，再請求。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)用軟件查詢的方式分別對不同的設(shè)備的服務(wù)，查詢程序的設(shè)計思想同備的服務(wù)，查詢程序的設(shè)計思想同查詢式，查詢的前后順序就給出了查詢式，查詢的前后順序就給出了設(shè)備的優(yōu)先級。設(shè)備的優(yōu)先級。 8第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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)備優(yōu)先級最高，越的設(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)出中斷響應(yīng)信號，若級別高的設(shè)備發(fā)出遠(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

8、中斷請求，在它接到中斷響應(yīng)信號的同時，封鎖其后的較低級設(shè)備了中斷請求，在它接到中斷響應(yīng)信號的同時，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)，只有等它的中斷服務(wù)結(jié)束以后才開放，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，允許為低級的設(shè)備服務(wù)。允許為低級的設(shè)備服務(wù)。 9第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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。10第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

9、斷過程 是指是指中斷請求中斷請求、中斷響應(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過程。這四個過程。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，才向完成時，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，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，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，

10、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，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。11第八章：微型計算機(jī)的中斷

11、系統(tǒng)第八章：微型計算機(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)

12、用中斷結(jié)束命令清除中斷標(biāo)志，立即關(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。現(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?，F(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。12第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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)

13、程序。即：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：13第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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8259A14第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

14、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，每個系統(tǒng)中僅允許有一個，都是用來處理緊急情況的，如掉電處每個系統(tǒng)中僅允許有一個，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，可屏蔽中斷才能進(jìn)入，反之則不允許時，可屏蔽中斷才能進(jìn)入，反之則不允許進(jìn)入，可屏蔽中

15、斷可有多個，一般是通過優(yōu)先級排隊，從多個中進(jìn)入，可屏蔽中斷可有多個，一般是通過優(yōu)先級排隊，從多個中斷源中選出一個進(jìn)行處理。斷源中選出一個進(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)志寄存器中某個標(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。 15第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

16、型的中斷。16第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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)（8259A）。可屏蔽中斷請求NMIINTR軟件中斷硬件中斷17第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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為每個中斷源分配了一個中斷類型碼，其取值范圍為為每個中斷源分配了一個中斷類型碼，其取值范圍為0255，即可處理，即可處理256種中

17、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，INTO，INT）最 高最 低非屏蔽中斷NMI可屏蔽中斷INTR單步中斷18第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的

18、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：把各個中斷服務(wù)子程序的入口都稱為一個中斷向量；把各個中斷服務(wù)子程序的入口都稱為一個中斷向量； 中斷向量表：中斷向量表：將這些中斷向量按一定的規(guī)律排列成一個表，就是所謂的中斷向?qū)⑦@些中斷向量按一定的規(guī)律排列成一個表，就是所謂的中斷向量表，當(dāng)中斷源發(fā)出中斷請求時，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，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

19、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)，的存貯區(qū)內(nèi)，每個中斷向量占四個單元，其中前兩個單元存放中斷處理子程序的入口地址的每個中斷向量占四個單元，其中前兩個單元存放中斷處理子程序的入口地址的偏移量偏移量(IP)，低位在前，高位在后；后兩個單元存放中斷處理子程序入口地址，低位在前，高位在后；后兩個單元存放中斷處理子程序入口地址的段地址的段地址(CS)，也是低位在前，高位在后，整個中斷向量的排列是按中斷類型，也是低位在前，高位在后，整個中斷向量的排列是按中斷類型號進(jìn)行的。號進(jìn)行的。19第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)80868086的中斷系統(tǒng)的

20、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）中斷類型碼1（單步中斷）中斷類型碼2（NMI中斷）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20第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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00H04H-系統(tǒng)專用系統(tǒng)專用10H1FH-BIOS用用40HFFH-用戶用用戶用08H0FH-硬件中斷硬件中斷20H3F

21、H-DOS用用21第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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)過程與時序中斷響應(yīng)過程與時序22第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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)過程與時序中斷響應(yīng)過程與時序23第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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8259A24第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

22、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，可以通過編程進(jìn)行設(shè)置，因此，使用非常靈活；的工作方式，可以通過編程進(jìn)行設(shè)置，因此，使用非常靈活；4. 8259A采用采用NMOS制造工藝，只需要單一的制造工藝，只需要單一的+5V電源。電源。25第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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26第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(jī)的中

23、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，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

24、由8級擴(kuò)展至級擴(kuò)展至64級。級?？刂七壿嬰娐罚嚎刂七壿嬰娐罚簩φ麄€芯片內(nèi)部各部件的工作進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制。對整個芯片內(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個中斷請求信號，當(dāng)相應(yīng)的中斷請個中斷請求信號，當(dāng)相應(yīng)的中斷請求輸入引腳有中斷請求時，該寄存器的相應(yīng)位置求輸入引腳有中斷請求時，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個中斷源的中斷請求信號進(jìn)行屏蔽個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，則相應(yīng)的中斷請求可以向時，則相應(yīng)的中斷請求可以向CPU提出

25、；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)CPU正在處理某個中斷源的中斷請求時，正在處理某個中斷源的中斷請求時，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)

26、生多重中斷或中斷嵌套。 27第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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28第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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：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INT

27、R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

28、信號引腳，當(dāng)級連信號引腳，當(dāng)8259A為主片時，為輸出；否則為輸入，與為主片時，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，這三個引腳信號的不同組合000111，剛好對，剛好對應(yīng)于應(yīng)于8個從片。個從片。SP#/EN#：為級連管理信號輸入引腳，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)中作從片使用，則作從片使用，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。29

29、第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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，則使中斷請求寄存器的）有效時，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（兩個連續(xù)的號（兩個連續(xù)的INTA#負(fù)脈沖）。負(fù)脈沖）。第一個第一個INTA#負(fù)脈沖到達(dá)時，負(fù)脈沖到達(dá)時，IRR的鎖存功能失效，對于的鎖存功能失效，對于IR7-IR0上發(fā)

30、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。第二個第二個INTA#負(fù)脈沖到達(dá)時，將中斷類型寄存器中的內(nèi)容負(fù)脈沖到達(dá)時，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，那么，第二個INTA#負(fù)脈沖結(jié)

31、束時，負(fù)脈沖結(jié)束時，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。 30第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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31第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控

32、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32第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

33、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，與它同級或優(yōu)先級低的中斷源的中斷請求被屏此中斷源的中斷服務(wù)完成之前，與它同級或優(yōu)先級低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)中斷嵌套。蔽，只有優(yōu)先級比它高的中斷源的中斷請求

34、才是運(yùn)算的，從而出現(xiàn)中斷嵌套。2. 特殊全嵌套方式特殊全嵌套方式 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，如果有同級中斷請求，那么一級中斷時，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，通常使它工作在特殊全嵌套方式下。這樣，一方面，編程時，通常使它工作在特殊全嵌套方式下。這樣，一方

35、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，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。 33第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

36、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，可以動態(tài)改變。即一個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，其優(yōu)先級自動降為最低。系統(tǒng)啟動時，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，這時，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

37、 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。 34第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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35第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷控制器中斷控制器

38、8059A8059A8259A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，希望一個中斷服務(wù)程序的運(yùn)行過程中，能動態(tài)地改變系

39、統(tǒng)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，同對屏蔽寄存器中的某一位復(fù)位時，同時也會使中斷服務(wù)寄存器時也會使中斷服務(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

40、它優(yōu)先級別較低的中斷請求。 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。 36第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

41、方式引入中斷的請求方式 37第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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. 中斷自動結(jié)束方式中斷自動結(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)第二個在發(fā)第二個INTA#脈沖時，就會使中斷響應(yīng)寄存器脈沖時，就會使中斷響應(yīng)寄存器ISR中中相應(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8259A來講，來

42、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。應(yīng)任何級別的中斷請求。2. 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，時，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。3. 特殊的中斷結(jié)束方式特殊的中斷結(jié)束方式 在特殊全嵌套模式下，系統(tǒng)無法確定哪一級中

43、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)送一個特殊的個特殊的EOI中斷結(jié)束命令，這個特殊的中斷結(jié)束中斷結(jié)束命令，這個特殊的中斷結(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。 38第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型

44、計算機(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39第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

45、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，可以將數(shù)據(jù)總線直接與系統(tǒng)芯片時，可以將數(shù)據(jù)總線直接與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連，這時數(shù)據(jù)總線相連，這時8259A處于非緩沖方式下。在這種方式下，處于非緩沖方式下。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。 40第八章：

46、微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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41第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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

47、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，高電平必須及時撤除，否則，在須注意：中斷響應(yīng)之后，高電平必須及時撤除，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個時，則可以使個時，則可以使8259A工作在查詢方式下，工作在

48、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)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)，

49、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。42第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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。一種是初始化命令字(ICW)，在，在8259A啟啟動之前寫入，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(OCW)，使處于，使處于初始狀態(tài)的初始狀態(tài)的825

50、9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初始化初始化后的任何時刻寫入。后的任何時刻寫入。 43第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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1.1.初始化命令字初始化命令字1 1）ICWICW1 1：芯片控制初始化命令字：芯片控制初始化命令字, ,在在A A0 0=0,D=0,D4 4=1=1時寫入。時寫入。 1：需ICW4 0：不需ICW41：單8259A0：多片8259A 1：間隔為40：間隔為81：電平觸發(fā)0：邊沿觸發(fā)任 意 值X1LTIMA

51、XSNGLIC4X A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00ICW1標(biāo)志44第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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1.1.初始化命令字初始化命令字2）ICW2：設(shè)置中斷向量碼初始化命令字。：設(shè)置中斷向量碼初始化命令字。 T5T4T30T600T7 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0145第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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1.1.初始化命令字初始化命令

52、字3）ICW3：主片：主片/從片初始化命令字。從片初始化命令字。 000ID20ID1ID00 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01三位編碼對應(yīng)從片接主控片的IR編號從屬片ICW3 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D011：相應(yīng)IR端接從片0：未接從片主控片ICW346第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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1.1.初始化命令字初始化命令字4）ICW4：方式控制字初始化命令字。：方式控制字初始化命令字。ICW4用來設(shè)定用來設(shè)定8259A的工作模式。的工作模式

53、。 1：86/88模式0：80/85模式1：自動EOI0：非自動結(jié)束0X：非緩沖方法10：緩沖方式/從屬片11：緩沖方式/主控片1：特殊完全嵌套方式0：一般完全嵌套方式0SFNMBUFM/S0AEOIPM0 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01ICW4標(biāo)識碼47第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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 48第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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2.2.操作命令字操作命令

54、字1）OCW1：中斷屏蔽操作命令字，在：中斷屏蔽操作命令字，在A0=1時寫入到中斷屏蔽寄存器時寫入到中斷屏蔽寄存器IMR中，當(dāng)某中，當(dāng)某一位為一位為1時，就屏蔽與之相應(yīng)的時，就屏蔽與之相應(yīng)的IR輸入。輸入。 M5 M4 M3 M2 M6 M1 M0 M7 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 149第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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2.2.操作命令字操作命令字2）OCW2：優(yōu)先循環(huán)方式和中斷結(jié)束方式操作字。其中：優(yōu)先循環(huán)方式和中斷結(jié)束方式操作字。其中R是優(yōu)先級循環(huán)控制位

55、，是優(yōu)先級循環(huán)控制位，R=1為循環(huán)優(yōu)先級，為循環(huán)優(yōu)先級，R=0 為固定優(yōu)先級。為固定優(yōu)先級。 ISRi(IRi)序號0 不設(shè)EIO命令1 EIO命令EOI00L2SLL1L0R A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00OCW2標(biāo)志 SL=0時，L2-L0無效SL=1時，L2-L0有效0 非設(shè)循環(huán)優(yōu)先級方式1 循環(huán)優(yōu)先級方式50第八章：微型計算機(jī)的中斷系統(tǒng)第八章：微型計算機(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2.2.操作命令字操作命令字3）OCW3：特殊屏蔽方式和查詢方式操作字。：特殊屏蔽方式和查詢方式操作字。OCW3的功能有三個方面：一是設(shè)的功能有三個方面：一是設(shè)置和撤消特殊屏蔽方式，二是設(shè)置中斷查詢方式，三是用來設(shè)置對置和撤消特殊屏蔽方式，二是設(shè)置中斷查詢方式，三是用來設(shè)置對8259A內(nèi)部內(nèi)部的寄存器的讀出命令。在的寄存器的讀出命令。在A0=0，D4D3=01時寫入時寫入OCW3。 0：無效10：可讀IRR11：可讀ISR1：允許查詢0：不查詢0：無效10：復(fù)位特殊屏蔽11：設(shè)置特殊屏蔽SMM01PE