微型計算機技術與匯編語言程序設計：ch14-中斷2

1、中斷技術本章學習目標: 中斷的基本原理及過程8086中斷機制 8259A 中斷的基本概念中斷與中斷源什么是中斷？什么是中斷源？什么是中斷系統(tǒng)？中斷的分類：硬件中斷、軟件中斷、異常中斷。中斷源：發(fā)出中斷請求的來源(設備、請求者)。有外部事件(硬件中斷)、內(nèi)部軟件。如：I/O設備、數(shù)據(jù)通道、實時時鐘、硬件故障、軟件故障等。中斷的應用實現(xiàn)主機與I/O設備并行工作實時處理人機對話故障處理多機系統(tǒng)中各處理機之間的協(xié)調工作中斷接口電路最簡單的中斷接口電路有三個輸入設備A，B，C中斷源，一個電源掉電中斷源；CPU有三個可屏蔽請求輸入端INTR0、INTR1、INTR2和一個非屏蔽中斷請求輸入端NMI。中斷請

2、求觸發(fā)器(D觸發(fā)器)中斷允許觸發(fā)器(CPU內(nèi)部)可屏蔽中斷INTR0、INTR1、INTR2非屏蔽中斷NMI中斷請求輸入線圖中是以三個中斷請求輸入線來區(qū)分中哪個中斷源產(chǎn)生的中斷。而實際的CPU并沒有這么多的中斷請求輸入線。如何處理？中斷優(yōu)先級有多個中斷請求時，先處理誰？多個中斷源同時有請求時，CPU要確定為個中斷源服務。多個中斷源有優(yōu)先級。確定優(yōu)先級的方法：軟件查詢、硬件排隊。軟件查詢確定優(yōu)先級有中斷時，在中斷服務程序中讀入狀態(tài)，區(qū)分是哪個中斷源，以確定為其服務。先判斷的中斷優(yōu)先級最高。硬件優(yōu)先級排隊電路確定優(yōu)先級具有中斷屏蔽的接口電路中斷源的中斷請求能送到CPU嗎？通過中斷屏蔽R，可以在接口

3、中屏蔽某個中斷源。有多個中斷源時，對應每個中斷源有一個中斷屏蔽位，寫入1時，該中斷被屏蔽。CPU內(nèi)部對可屏蔽中斷的控制 CPU什么時候會響應中斷？CPU內(nèi)部有一個中斷允許觸發(fā)器，可以由程序控制開中斷(EI)或關中斷(DI)。8086CPU響應中斷及處理過程單重中斷處理過程2.多重中斷處理過程*中斷服務程序入口地址是如何形成的？8086中斷機制（實模式中的中斷處理過程）1.中斷類型最多可處理256個中斷源。每個中斷源有一個中斷類型碼n。2.中斷向量表(中斷服務程序入口地址表)表中保存著中斷服務程序的入口地址。(n*4)(n*4+1)中保存著中斷服務程序入口地址的偏移量IP；(n*4+2)(n*4

4、+3) 中保存著中斷服務程序入口地址的段地址CS；可屏蔽中斷INTRINTR -中斷請求/INTA-中斷應答CPU開中斷(STI)時，才會產(chǎn)生/INTA。中斷應答的時序:第1個中斷響應周期與第2個中斷響應周期之間插入4個空閑周期TI。圖示可屏蔽中斷過程非屏蔽中斷NMI 有能用指令屏蔽，當NMI腳有請求時，總是會響應。中斷類型碼n=2。內(nèi)部中斷(軟件中斷)除法中斷(n=0)溢出中斷(n=4) INTO單步中斷(n=1)斷點中斷(n=3)用戶定義軟中斷(n=)實模式中斷處理過程(包括NMI，INTR，內(nèi)部中斷)，NMI只進入一次，單步中斷可能進入兩次。 保護模式中的中斷處理過程(略)中斷類型碼中斷

5、描述符表全局/局部描述符表中斷服務程序IDTRIDT（中斷門描述符）可編程中斷控制器8259A一個中斷管理部件，中斷控制器。引腳D70、 A0、/CS、/RD、/WR、INT、/INTA、IR70CAS20級聯(lián)緩沖/比較器，多片級聯(lián)地址輸出(主片)/輸入(從片)；SP/EN -(1)緩沖方式時：用于數(shù)據(jù)輸出緩沖控制端，輸出；(2)非緩沖方式時：用于標識主片/從片，輸入。與CPU的連接D70, /RD, /WR，/CS, A0; INTR, /INTA多片級聯(lián)(1)與CPU的連接(一片8259最多可連接8片8259從片)D70, /RD, /WR，A0，/INTA連接到所有8259對應端；A15

6、A1與M/IO經(jīng)地址譯碼后選擇每個8259A，連接/CS；主片8259A的INT連接到CPU的中斷請求INTR端。 (2)多片8259的連接從片的INT連接到主片對應的IR70端；主片CAS20連接到所有從片的CAS20端；外設的中斷請求連接到從片(最多8片，64個中斷請求輸入端)；本圖為非緩沖方式，主片SP=1，從片SP=0。8259A的內(nèi)部結構中斷請求R(IRR)：鎖存外部來的中斷請求。沿/電平觸發(fā)方式;中斷服務R(ISR)：保存正在處理中的中斷，對應位為1;多重中斷時， 有多位為1。優(yōu)先級比較器(PR): 比較IRR與ISR，最高級進入ISR，并發(fā)中斷請求到CPU；中斷屏蔽R(IMR):

7、用于屏蔽IRR中的中斷請求；ICW14:初始化命令字；其中ICW2中保存著中斷類型碼n;OCW13:操作命令字。8259A的控制編程初始化命令字ICW14/操作命令字OCW13。初始化命令字：設置工作方式、緩沖方式、結束方式，級聯(lián)，中斷類型碼，主片/從片的連接等。初始化命令字的寫入順序：ICW1 A0=0ICW2 A0=1中斷類型碼n=T70ICW3 A0=1多片級聯(lián)方式時用，ICW1 D1=0時用。用于指出主片與從片的連接關系。主片：相應中斷請求輸入端IRx連接有從片，則相應的Sx位為1 。從片：ICW4 A0=1工作方式，緩沖方式，結束方式。緩沖方式時(BUF=1),由M/S位表示8259

8、是主片還是從片。中斷結束方式自動結束方式時，在/INTA2后沿，自動清ISRx;非自動結束方式時，人工清ISRx, 用OCW2發(fā)EOI命令。一般結束，特殊結束。全嵌套方式(優(yōu)先級的方式)固定優(yōu)先級 IR0IR7 , IR0優(yōu)先級最高，IR7優(yōu)先級最低。一個中斷處理過程，只能響應更高級的中斷()。特殊全嵌套方式(優(yōu)先級的方式)也是固定優(yōu)先級 IR0IR7 , IR0優(yōu)先級最高，IR7優(yōu)先級最低。一個中斷處理過程，只能響應同級或高級的中斷(=)。多片級聯(lián)時，主片設為特殊全嵌套方式，從片設為全嵌套方式。其它優(yōu)先級方式循環(huán)優(yōu)先級：自動循環(huán)，特殊循環(huán)。操作命令字OCW13在工作過程中隨時會寫入或讀出。(

9、1)中斷屏蔽寄存器OCW1可讀寫。(2)OCW2 設置(1)優(yōu)先級方式; (2)中斷結束方式。功能：優(yōu)先級：(1)固定(全嵌套，特殊全嵌套)、(2)循環(huán)(自動循環(huán)(不用L20)、特殊循環(huán)(用L20)）。中斷結束：(1)一般EOI(編程送OCW2)、(2)自動結束(/INTA2, ICW4設置)、(3)特殊EOI(用L20)Note:特殊循環(huán)優(yōu)先級和特殊EOI都用L20，而其它方式不用。RSLEOI優(yōu)先級管理方式中斷結束方式001固定優(yōu)先級(全嵌套，特殊全嵌套)一般EOI(中斷結束時，編程送EOI)011固定優(yōu)先級(用于特殊全嵌套)特殊EOI (ISRL20清0)000進入全嵌套方式x100設置自動循環(huán)方式x101自動循環(huán)優(yōu)先級(剛結束的中斷優(yōu)先級置為最低，順序不變)一般EOI。(中斷結束時，編程送EOI)110特殊循環(huán)優(yōu)先級(自動循環(huán)中使用L20)(置IRL20優(yōu)先級最低，順序不變)x111特殊循環(huán)優(yōu)先級(置IRL20優(yōu)先級最低，順序不變)特殊EOI(ISRL20清0)010 xx(3)OCW3 多功能操作命令字功能：設置特殊屏蔽方式；中斷查詢方式；讀IRR