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文檔簡介

例:若有一臺打印機,它的數(shù)據(jù)端口地址為01H,狀態(tài)端口地址為00H,狀態(tài)信息從D4位送入(為1時表示輸出緩沖器有空,CPU可以向它輸出新的數(shù)據(jù))。編寫程序把內(nèi)存中自BLOCK開始的100個字節(jié)的數(shù)據(jù)塊通過打印機打印出來。

JNZWAITHLT設(shè)置循環(huán)次數(shù)、地址偏移量輸出一個字節(jié)數(shù)據(jù)修改循環(huán)次數(shù)及指針結(jié)束送完?YN輸入狀態(tài)信息空閑?YNMOVSI,OFFSETBLOCKMOVCX,100WAIT:INAL,00H

TESTAL,10HJZWAITMOVAL,[SI]OUT01H,ALINCSIDECCX習(xí)題:若有一個CRT(陰極射線管顯示器)終端,它的輸入輸出數(shù)據(jù)的端口地址為01H,狀態(tài)端口的地址為00H,其中D7位為1時表示輸出緩沖器有空,CPU可以向它輸出新的數(shù)據(jù);D6位為1時,表示輸入數(shù)據(jù)有效,CPU可以把它輸入。

實現(xiàn):(1)從終端上輸入100個字節(jié)的字符,送入到以BUFFER開始的內(nèi)存單元。 (2)把內(nèi)存中自BLOCK開始的100個字節(jié)的數(shù)據(jù)塊通過終端顯示出來。LEASI,BUFFERMOVCX,100INAL,00HTESTAL,40HJZWAITINAL,01HMOV[SI],ALINCSIDECCXJNZWAITHLTWAIT:LEASI,BLOCKMOVCX,100INAL,00HTESTAL,80HJZWAITMOVAL,[SI]OUT01H,ALINCSIDECCXJNZWAITHLTWAIT:(無條件、查詢傳送都需要CPU的等待或不斷查詢,使CPU的效率降低。)中斷傳送:外設(shè)需要傳送數(shù)據(jù)時,申請中斷;當CPU允許中斷,在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行IN/OUT指令;然后返回主程序。啟動外設(shè)主程序外設(shè)準備好輸入設(shè)備Ready=1輸出設(shè)備Busy=0中斷請求中斷響應(yīng)數(shù)據(jù)IN/OUT中斷服務(wù)程序IRET中斷響應(yīng)外設(shè)又一次準備好中斷請求三、中斷傳送流程1、DMA傳送的基本概念輸入設(shè)備輸出設(shè)備CPU內(nèi)存

DMA(DirectMemoryAccess):是一種不需要CPU干預(yù)也不需要軟件介入的高速數(shù)據(jù)傳送方式??刂频挠布Q為DMA控制器(DMAC)。四、直接數(shù)據(jù)通信傳送DMA

問題:(1)數(shù)據(jù)傳送需AB、DB、CB的參與;

(2)通常情況下,AB、DB、CB由CPU控制。流程無條件傳送:慢速外設(shè)需與CPU保持同步查詢傳送:簡單實用,效率較低中斷傳送:外設(shè)主動,可與CPU并行工作,但每次傳送需要大量額外時間開銷DMA傳送:DMAC控制,外設(shè)直接和存儲器進行數(shù)據(jù)傳送,適合大量、快速數(shù)據(jù)傳送五、傳送方式的比較中斷傳送流程返回DMA傳送流程返回INTR=1i+1條指令中斷服務(wù)程序i條指令CPU響應(yīng)中斷外設(shè)中斷源申請中斷中斷處理的過程:INTA=0第三節(jié)中斷一、中斷的一般概念

②實時處理。③故障處理。1、中斷的應(yīng)用特點①CPU與外設(shè)并行工作。①內(nèi)部中斷:執(zhí)行INTn

指令時產(chǎn)生中斷。②外部中斷:外設(shè)(I/O)設(shè)備向CPU提出中斷申請,使INTR=1。2、中斷源:引起中斷的原因,或能發(fā)出中斷申請的來源。二、中斷申請中斷源的功能:在需要時,向CPU發(fā)出中斷申請INTR=1,直至CPU響應(yīng)中斷INTA=0后撤銷中斷申請。

Intel8088/8086的二種中斷申請:可屏蔽中斷申請和非屏蔽中斷申請1、可屏蔽中斷申請INTR使用STI、CLI指令,使CPU處于“開中斷”或“關(guān)中斷”狀態(tài)。CPU只有在”開中斷”狀態(tài)下才能響應(yīng)外設(shè)通過INTR可屏蔽中斷線提出的中斷申請。2、非屏蔽中斷申請NMI

用戶無法使用編程手段控制。只要NMI=1,CPU在當前指令運行結(jié)束后,馬上響應(yīng)NMI非屏蔽中斷申請。三、中斷系統(tǒng)的功能(8086/8088系統(tǒng))1、中斷響應(yīng)和返回中斷響應(yīng):中斷屏蔽、斷點和標志保護(CS、IP、)、轉(zhuǎn)向

中斷服務(wù)程序。中斷返回:斷點和標志恢復(fù)(IP、CS)、轉(zhuǎn)向主程序。2、優(yōu)先權(quán)排隊多個中斷源同時申請中斷時,根據(jù)預(yù)先安排的各中斷源預(yù)先級別,首先響應(yīng)級別高的中斷源;待中斷服務(wù)結(jié)束后,再響應(yīng)級別稍低的中斷源。3、中斷服務(wù)嵌套在低級中斷源服務(wù)過程中,若有高級中斷源申請,CPU中斷低級別中斷服務(wù)程序;響應(yīng)高級別中斷申請,并服務(wù);待高級別中斷服務(wù)結(jié)束后,再繼續(xù)執(zhí)行低級別中斷服務(wù)。第二節(jié)最簡單的中斷情況一、CPU響應(yīng)中斷的條件1、(中斷源接口電路設(shè)置的)中斷請求觸發(fā)器提出中斷申請中斷源提出的中斷申請,CPU不可能馬上響應(yīng),必須執(zhí)

行完當前的指令,況且還有中斷優(yōu)先權(quán)排隊等問題,故CPU需保持中斷申請的信號。中斷請求觸發(fā)器的功能:使外設(shè)的READY、BUSY等狀態(tài)信號保持到CPU響應(yīng)外設(shè)的中斷請求后再撤銷。輸入設(shè)備數(shù)據(jù)Ready數(shù)據(jù)端口地址譯碼DBABM/IORDINTRnRQDCPU

工作過程:①輸入設(shè)備數(shù)據(jù)準備好輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)端口(三態(tài)緩沖器)Ready=1中斷申請觸發(fā)器②中斷申請觸發(fā)器Q=1

向CPU提出中斷申請INTR=1③CPU中斷響應(yīng),在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行INAL,n指令端口數(shù)據(jù)AL

中斷申請觸發(fā)器復(fù)位2、(中斷源接口電路設(shè)置的)中斷屏蔽觸發(fā)器允許中斷申請在有多個中斷源的系統(tǒng)中,為了使CPU能靈活的控制外設(shè)的中斷請求,對每個外設(shè)接口設(shè)置一個中斷屏蔽觸發(fā)器。只有當此觸發(fā)器為“1”時,外設(shè)的中斷請求才能被送至CPU。輸入設(shè)備數(shù)據(jù)Ready數(shù)據(jù)端口地址譯碼DBABM/IORDINTRnRQDCPU中斷屏蔽觸發(fā)器Q優(yōu)先權(quán)排隊信號

IF=1,CPU允許中斷,即中斷開放

IF=0,CPU不允許中斷,即中斷關(guān)閉使IF=1的條件:執(zhí)行STI指令使IF=0的條件:①執(zhí)行CLI指令;

②CPURESET;③CPU響應(yīng)中斷3、CPU的中斷是開放的

CPU內(nèi)部設(shè)置(可屏蔽)中斷允許觸發(fā)器,它的狀態(tài)由IF標志指示。4、CPU執(zhí)行完當前指令

CPU在執(zhí)行當前指令最后一個時鐘周期時采樣INTR,然后響應(yīng)中斷。二、CPU對中斷的響應(yīng)關(guān)中斷斷點保護轉(zhuǎn)中斷服務(wù)CPU自動執(zhí)行中斷響應(yīng)保護現(xiàn)場開中斷中斷服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場返回主程序CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序執(zhí)行一條指令指令結(jié)束INTR=1取下一條指令執(zhí)行主程序CPUNN

1、CPU發(fā)INTA同時,自動關(guān)中斷

2、CPU自動將斷點CS,IP,PSW入棧

3、CPU將中斷源提供的中斷類型碼形成中斷服務(wù)入口地址,送CS,IP執(zhí)行PUSH指令用于中斷嵌套。若無中斷嵌套,可放在恢復(fù)現(xiàn)場后執(zhí)行POP指令原PSW,IP出棧,返回主程序INTR=1IF=1第三節(jié)中斷優(yōu)先權(quán)問題:多中斷源,一條INTR申請線方法:按優(yōu)先權(quán)處理;CPU先響應(yīng)優(yōu)先權(quán)級別高的中斷源申請電路結(jié)構(gòu):1、各中斷源申請通過或門組合后與INTR連接。2、各中斷源情況通過緩沖器從DB輸入。ABGH(D7)(D6)(D1)(D0)INTRDB三態(tài)緩沖器譯碼RDM/IO或..各外設(shè)中斷觸發(fā)器輸出AB一、用軟件確定優(yōu)先權(quán)(查詢法)INAL,20H

TESTAL,80HJNZPWATESTAL,40HJNZPWB………DONE:……PWA:…………JMPDONEPWB:…………JMPDONE查詢法中斷服務(wù)程序查詢法軟件結(jié)構(gòu)所有外設(shè)共有一個中斷服務(wù)程序。首先輸入它們的中斷申請情況,再依次查詢每一個中斷源申請情況;若是,則轉(zhuǎn)入相應(yīng)子程序服務(wù)。查詢法特點查詢次序就是優(yōu)先權(quán)次序。電路簡單,但轉(zhuǎn)入服務(wù)時間長。保護現(xiàn)場輸入各中斷源中斷觸發(fā)器狀態(tài)A申請B申請A外設(shè)服務(wù)B外設(shè)服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場返回主程序DONEYNNY二、硬件優(yōu)先權(quán)排隊電路IR7IR6IR1IR0INTR8:3優(yōu)先權(quán)編碼器或..各外設(shè)中斷觸發(fā)器輸出優(yōu)先權(quán)寄存器CPUDBA2A1A0B2B1B0A>B比較器132優(yōu)先權(quán)失效組成:8:3,比較器,邏輯電路,優(yōu)先權(quán)寄存器工作原理低高中斷優(yōu)先權(quán)級別A2A1A0若有多個中斷申請,只輸出優(yōu)先權(quán)最高的編碼000IR0中斷申請001IR1中斷申請………………111IR7中斷申請①CPU在不處于中斷服務(wù)時有中斷申請②申請中斷源的級別高于CPU在執(zhí)行中斷服務(wù)的級別。1、中斷申請8:3優(yōu)先權(quán)編碼器將8個中斷申請輸入進行8:3編碼2、優(yōu)先權(quán)寄存器由CPU通過DB輸入正在中斷服務(wù)的優(yōu)先權(quán)級別編碼B2、B1、B0。若CPU不處于中斷服務(wù)狀態(tài),則優(yōu)先權(quán)失效信號為1。3、比較器對A2、A1、A0與B2、B1、B0的編碼比較。A>B,則輸出為1,表示申請級別高于正在服務(wù)的級別。4、邏輯電路通過邏輯組合,在下列二種情況下,INTR=1

8088/8086有一個簡單而靈活的中斷系統(tǒng),每個中斷都有一個中斷類型碼以供CPU進行識別,8086/8088可以處理256種不同的中斷。這些中斷又可分為外部中斷和內(nèi)部中斷兩大類。非屏蔽中斷請求中斷邏輯INTn指令I(lǐng)NTO指令4除法出錯0單步1(TF=1)斷點中斷3CPUNMI8259AIRQ0IRQ1IRQ2IRQ3IRQ4IRQ5IRQ6IRQ7INTR8086/8088中斷源內(nèi)部中斷的特點:中斷類型碼包含在指令中,或者是預(yù)先規(guī)定的;不執(zhí)行INTA總線周期;

除單步中斷外,任何內(nèi)部中斷都無法禁止;除單步中斷外,任何內(nèi)部中斷的優(yōu)先級都比任何外部中斷的高。一、8086/8088的中斷源第四節(jié)8088/8086的中斷方式優(yōu)先權(quán)級別:內(nèi)部>NMI>INTR>單步執(zhí)行二、8086/8088的中斷響應(yīng)過程完成當前指令內(nèi)部中斷NMIINTRTF=1執(zhí)行下一條指令I(lǐng)F=1響應(yīng)中斷讀類型碼標志入棧調(diào)服務(wù)程序CS、IP入棧清除IF、TF令TEMP=TF又有NMITEMP=1執(zhí)行服務(wù)程序CS、IP出棧標志出棧繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序YNNNNYYYYNNYYNIF=1讀類型碼N形成中斷類型碼

8086/8088在內(nèi)存區(qū)的00000H~003FFH(1KB)建立一個中斷向量表。用于存放與256個中斷類型碼(00H~0FFH)相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址。每個中斷服務(wù)程序入口地址使用4個字節(jié),低16bit為段內(nèi)偏移量送IP,高16bit為段碼送CS。三、8086/8088中斷服務(wù)程序服務(wù)程序入口地址表

各中斷服務(wù)程序入口地址的段地址和段內(nèi)偏移量按中斷類型號順序存放在表中。因此由中斷類型號n×4可得到相應(yīng)中斷服務(wù)程序入口地址的地址,取4n和4n+1單元中的內(nèi)容(中斷入口段內(nèi)偏移量)裝入指令指針I(yè)P,取4n+2和4n+3單元中的內(nèi)容(中斷入口段地址)裝入代碼段寄存器CS,即可轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。1.中斷向量表類型0類型1類型2類型3類型4IPCS除數(shù)為零單步(TF=1)非屏蔽中斷斷點中斷溢出(OF=1)000H004H008H00CH010HCPU使用(5)類型5類型63類型28014H070H0FCHDOS使用(59)1/18.2S定時類型64類型65類型66類型67類型255100H104H108H10CH3FCH用戶使用(192)中斷服務(wù)程序入口地址表中斷服務(wù)程序入口地址表地址=4×中斷類型碼例:某中斷的中斷類型號為68H,其中斷過程為:(1)計算存放中斷服務(wù)程序入口地址的地址=68H×4=1A0H;(2)

取中斷入口地址的段內(nèi)偏移量裝入IP,IP=2050H

,段碼裝入CS,CS=A000H;(3)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序;(4)中斷返回502000A0001A0H001A2H001A4H存放地址=68H×4=1A0H2050A000STIPUSHDSIRET中斷服務(wù)程序A000:2050INT68HMOVAX,01、8086CPU中斷號為8的中斷矢量存放在()。A).0FFFFH:0008HB).0000H:0008HC).0000H:0020HD).0020H:0000H8=1000B,100000B=20HC2、PC機采用向量中斷方式處理8級外中斷,其中斷號依次為08H~0FH,在RAM0:2CH單元開始地址由低到高依次存放23H,F(xiàn)FH,00H和F0H四個字節(jié),該向量對應(yīng)的中斷號和中斷程序入口地址是()。A.0CH,23FFH:00F0HB.0BH,F(xiàn)000H:FF23HC.0BH,00F0H:23FFHD.0CH,F(xiàn)000H:FF23HB2CH=101100B,101100B=1011B=0BH3、中斷向量是()A.被選中設(shè)備的起始地址B.傳送數(shù)據(jù)的起始地址C.中斷服務(wù)程序的入口地址

D.主程序的斷點地址C4、下列8086CPU中斷優(yōu)先權(quán)順序由高到低正確的是()A.單步中斷,NMI,溢出中斷

B.NMI,單步中斷,溢出中斷C.溢出中斷,單步中斷,NMID.溢出中斷,NMI,單步中斷5、鍵盤中斷的中斷類型號為09H,對應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口地址為0BA9H:0125H,那么A9H所在的存儲單元的地址為()

A.0000H:0025HB.0000H:0038HC.0000H:0026HD.0000H:0037HDC問答:1、外設(shè)向CPU發(fā)中斷申請,但CPU不響應(yīng),可以有哪些原因?A.CPU處于關(guān)中斷狀態(tài)。IF=0B.該中斷請求已經(jīng)被屏蔽。C.該中斷請求的時間太短,未能保持到指令周期結(jié)束。D.CPU響應(yīng)了DMA請求,未收回總線控制權(quán)。2、如果1CH的中斷服務(wù)程序從6100H:2010H開始,則中斷向量如何存放。1CH×4=70H0000H:0070H70H10H71H20H72H00H73H61H3、已知內(nèi)存單元00060H~00067H存放10H,12H,20H,23H,30H,34H,40H,45H,試求19H中斷的中斷服務(wù)程序的入口地址是多少(分別寫出物理地址和邏輯地址)?19H×4=64HIP:3430HCS:4540H邏輯地址:4540H:3430H物理地址:45400H

+3430H

48830H1、8級優(yōu)先權(quán)控制,通過級連可擴展到64級優(yōu)先級控制;2、每一級可由程序單獨屏蔽或允許;3、在CPU響應(yīng)周期,可提供相應(yīng)的中斷類型碼。中斷類型碼由8259編程設(shè)定;4、通過編程可設(shè)定多種工作方式。一、功能第五節(jié)中斷控制器8259A中斷控制器8259A方框圖IR0IR7::中斷請求寄存器IRR優(yōu)先權(quán)電路在服務(wù)寄存器ISR中斷屏蔽寄存器

IM`R控制邏輯INTAINTR數(shù)據(jù)總線緩沖器DBCS讀/寫邏輯RDWRA0級連緩沖/比較器CAS0CAS1CAS2SP/EN內(nèi)部總線二、結(jié)構(gòu)1、數(shù)據(jù)總線緩沖器與CPU的DB連接,傳送控制字、狀態(tài)字和中斷類型碼等。2、讀寫邏輯通過IORD、IOWR、CS、A0控制接收CPU的命令、發(fā)出8259的狀態(tài)。CSRDWRA0D4D3讀寫操作

01001寫ICW10101

寫ICW2、ICW3、ICW4、OCW1010010寫OCW2010001寫OCW30010

讀IRR/ISR0011

讀IMR8259的讀寫功能3、級聯(lián)緩沖/比較器(1)緩沖方式:在多片8259A級聯(lián)的系統(tǒng)中,8259A通過總線驅(qū)動器和數(shù)據(jù)總線相聯(lián)。在緩沖方式下,SP/EN與總線驅(qū)動器的允許端相連,控制總線驅(qū)動器的啟動,當EN=0,8259A控制數(shù)據(jù)送到CPU,當EN=1,控制數(shù)據(jù)從CPU送到8259A。(2)非緩沖方式:此時各8259A直接與數(shù)據(jù)總線相連。SP/EN為輸入端,當SP=1,該片為主片,當SP=0,該片為從片。主片與從片通過CAS0~CAS2級連。主片的INTR與CPU的INTR連接;從片的INTR作為主片的IR0~IR7輸入。5、在服務(wù)寄存器ISR(8位)

存放正在服務(wù)的中斷源級別,可用OCW3讀出,當某個中斷被響應(yīng)后,CPU發(fā)出第一個INTA信號,ISR中的相應(yīng)位置“1”,一直被保存到該中斷處理結(jié)束。當多重中斷時,ISR的多位同時被置1。非自動中斷結(jié)束方式下,復(fù)位要用OCW2的中斷結(jié)束命令EOI來執(zhí)行。4、中斷請求寄存器

IRR(8位)

存放中斷請求信號,當IR0——IR7中的某個IR端有中斷請求時,IRR相應(yīng)的某位置1,其內(nèi)容可用OCW3讀出。當該中斷被響應(yīng)后,IRR相應(yīng)的位被復(fù)位。優(yōu)先權(quán)IR0最高,IR7最低。7、優(yōu)先權(quán)電路(PR)對IRR保持的各中斷請求(已屏蔽的除外)進行優(yōu)先權(quán)判別,并在CPU的中斷響應(yīng)周期將其送ISR。在出現(xiàn)多重中斷時,由PR判定是否允許所出現(xiàn)的中斷去打斷正在處理的中斷,讓優(yōu)先級更高的中斷優(yōu)先處理。8、控制邏輯向CPU輸出INTR中斷請求,接受CPU的中斷響應(yīng)信號INTA。6、中斷屏蔽寄存器

IMR(8位)用于存放對中斷請求的屏蔽信息。軟件編程使得IMR的某位為“1”時,相應(yīng)IRR中的中斷請求被屏蔽;若IMR的某位為“0”時,允許相應(yīng)IRR中的中斷請求進入中斷優(yōu)先級判別器。上述

操作由屏蔽命令OCW1來執(zhí)行。IMR的各中斷屏蔽位是獨立的,屏蔽了優(yōu)先級高的中斷,不影響其它較低優(yōu)先級的中斷允許。

8259A采用28腳雙列直插封裝形式,如圖7.22所示。

CS:片選信號,輸入,低電平有效,來自地址譯碼器的輸出。只有該信號有效時,CPU才能對8259A進行讀/寫操作。

WR:寫信號,輸入,低電平有效,通知8259A接收CPU從數(shù)據(jù)總線上送來的命令字。

RD:讀信號,輸入,低電平有效,用于讀取8259A中某些寄存器的內(nèi)容(如IMR、ISR或IRR)。三、8259A的外部引腳圖7.228259A引腳

D7D0:雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)線,接系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的D7D0,用來傳送控制字、狀態(tài)字和中斷類型號等。

IR7IR0:中斷請求信號,輸入,從I/O接口或其他8259A(從控制器)上接收中斷請求信號。在邊沿觸發(fā)方式中,IR輸入應(yīng)由低到高,此后保持為高,直到被響應(yīng)。在電平觸發(fā)方式中,IR輸入應(yīng)保持高電平。

INT:8259A向CPU發(fā)出的中斷請求信號,高電平有效,該引腳接CPU的INTR引腳。

INTA:中斷響應(yīng)信號,輸入,接收CPU發(fā)來的中斷響應(yīng)脈沖以通知8259A中斷請求已被響應(yīng),使其將中斷類型號送到數(shù)據(jù)總線上。

CAS0CAS2:級聯(lián)總線,輸入或輸出,用于區(qū)分特定的從控制器件。8259A作為主控制器時,該總線為輸出,作為從控制器時,為輸入。

SP/EN:從片/允許緩沖信號,輸入或輸出,該引腳為雙功能引腳。在緩沖方式中(即8259A通過一個數(shù)據(jù)總線收發(fā)器與系統(tǒng)總線相連),該引腳被用做輸出線,控制收發(fā)器的接收或發(fā)送;在非緩沖方式中,該引腳作為輸入線,確定該8259A是主控制器(SP/EN=1)還是從控制器(SP/EN=0)。8259A的級聯(lián)方式如圖7.23所示。8259的中斷級聯(lián)CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從82591#CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從82592#CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0主8259GNDGNDVcc地址總線(16)控制總線(8)數(shù)據(jù)總線(8)四、中斷順序(8259在8086/8088系統(tǒng))1、在ISR中存放正在服務(wù)的中斷源級別。2、當IR0~IR7中一條或多條中斷申請線為高電平時,使IRR相應(yīng)位置1。3、若該中斷源未被屏蔽,而且其優(yōu)先級高于ISR中的中斷級別,則INTR為1,向CPU申請中斷。4、若CPU的IF=1,則在當前指令執(zhí)行結(jié)束后響應(yīng)該中斷申請;向8259發(fā)出INTA=0信號。5、在第一中斷響應(yīng)周期,8259收到INTA=0后,IRR中最高級別的位使ISR的相應(yīng)位置1,IRR的相應(yīng)位復(fù)位。6、在第二中斷響應(yīng)周期,8259收到INTA=0后,CPU從DB接收8259提供的8bit中斷類型碼。7、CPU繼續(xù)進行后續(xù)的中斷響應(yīng)過程。五、8259A的工作方式1、引入中斷請求(中斷觸發(fā))的方式。(1)邊沿觸發(fā)方式。上跳沿。(2)電平觸發(fā)方式。高電平。(3)中斷查詢方式。軟件查詢確定中斷源。2、屏蔽中斷源的方式。(1)通常屏蔽方式。(2)特殊屏蔽方式。3、優(yōu)先級排隊的方式。(1)全嵌套方式。最常用的方式,IR0~IR7,也是默認方式。(2)特殊全嵌套方式??身憫?yīng)同級中斷請求,多用于級聯(lián)。(3)優(yōu)先級自動輪換方式。中斷服務(wù)后其優(yōu)先級變?yōu)樽畹?,用于系統(tǒng)中各中斷源優(yōu)先級相等場合。(4)優(yōu)先級指定輪換方式。與(3)不同的是最初不是IR0最高,而是指定最高。4、結(jié)束中斷的處理方式。(1)自動中斷結(jié)束方式:中斷服務(wù)結(jié)束前自動清除響應(yīng)的ISR位,不發(fā)中斷結(jié)束命令。用在多個中斷不含嵌套的系統(tǒng)中。(2)非自動中斷結(jié)束方式:中斷服務(wù)結(jié)束前必須發(fā)出中斷結(jié)束命令才能使ISR中的當前服務(wù)位清除。六、8259命令字

8259的編程命令字有兩種:初始化命令字ICW:在沒有配置完善的操作系統(tǒng)的單板微機上進行。操作命令字OCW:OCW3很少使用。1.初始化命令字初始化命令字有四個ICW1、ICW2、ICW3、ICW4,首先輸入ICW1,然后輸入ICW2、ICW3、ICW4,由ICW1決定是否輸入ICW3、ICW4。ICW1IC4SNGLADI0×1LTIM××A0D7D6D5D4D3D2D1D001不寫ICW4寫ICW401級聯(lián),寫ICW3單片,不寫ICW3=0(不用)8088/8086不用標志位0=邊沿觸發(fā)方式1=電平觸發(fā)方式例:若8259A采用電平觸發(fā),單片使用,需要ICW4,寫出ICW1的初始化,端口地址為20H,21H。110001100A0D7D6D5D4D3D2D1D001不寫ICW4寫ICW401級聯(lián),寫ICW3單片,不寫ICW3=0(不用)標志位0=邊沿觸發(fā)方式1=電平觸發(fā)方式MOVAL,1BHOUT20H,ALICW1的其他作用:1、對8259A進行復(fù)位。(無RESET引腳)2、清除中斷屏蔽寄存器,設(shè)置完全嵌套方式的中斷優(yōu)先級排隊,使IRQ0最低,IRQ7最高8086不用寫ICW1要求A0=0,所以用20H。ICW2D7D6D5D4D3D2D1D0A11/T31A0A10A15/T7A14/T6A13/T5A12/T4A9A8

D7D6D5D4D3D2D1D0IR7T7T6T5T4T3111IR6T7T6T5T4T3110IR5T7T6T5T4T3101IR4T7T6T5T4T3100IR3T7T6T5T4T3011IR2T7T6T5T4T3010IR1T7T6T5T4T3001IR0T7T6T5T4T30008259A輸送的中斷向量16位機無效中斷類型號的高5位例如,在PC/XT中ICW2為00001000B,則對于從IR0、IR1、IR2、IR3、IR4、IR5、IR6和IR7上引入的各中斷請求,其相應(yīng)的中斷類型號為08H、09H、0AH、0BH、0CH、0DH、0EH和0FH。

反之,如果中斷類型號為60H~67H,則ICW2為01100000B.中斷類型號是個8位代碼。初始化編程時,通過命令字ICW2只能寫入高5位,低3位由中斷請求線IRi的二進制編碼決定。同一片8259A上的8個中斷源的中斷號的高5位都相同。例:硬盤中斷類型號的高5位是08H,它的中斷請求線連接到8259A的IR5上,端口地址是20H,21H,寫出ICW2的初始化。D7D6D5D4D3D2D1D011A00000000無效中斷類型號的高5位MOVAL,08HOUT21H,AL寫ICW2要求A0=1,所以用21H。對于16位機來說ICW2與外部申請中斷類型號的高5位相同,8259的中斷級聯(lián)CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從82591#CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從82592#CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0主8259GNDGNDVcc地址總線(16)控制總線(8)數(shù)據(jù)總線(8)ICW3S2/ID21S5S4S3S7S6A0D7D6D5D4D3D2D1D0S1/ID1S0/ID08259A在級聯(lián)工作方式(SNGL=0)時,要寫入ICW3,它規(guī)定本8259為主設(shè)備,還是從設(shè)備。(1)工作在主設(shè)備8259A作為主設(shè)備,SP/EN接高電平,或緩沖方式ICW4的M/S=1時,S0---S7表明從設(shè)備接在IR0——IR7的哪一根線上,接有從設(shè)備的IR端對應(yīng)的S位為1,未接從設(shè)備的IR端對應(yīng)的S位為0。(2)工作在從設(shè)備8259A作為從設(shè)備時,SP/EN接低電平,或緩沖方式ICW4的M/S=0時,ID0---ID2表明從設(shè)備接在主設(shè)備的哪一根IR線上,ID0---ID2用編碼表示IR0——IR7的8根線。8259的中斷級聯(lián)CSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從8259BCSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6---IR0從8259ACSA0D7-D0INTAINTCAS0CAS1CAS2SP/ENIR6-

-

IR3--IR0主8259GNDGNDVcc地址總線(16)控制總線(8)數(shù)據(jù)總線(8)例:主片的IR3和IR6上連接了從片A和B的INT,主片端口地址是20H、21H,從片的為0A0H、0A1H和0B0H、0B1H。MOVAL,48HOUT21H,AL01×××××A0D7D6D5D4D3D2D1D01111×××××A0D7D6D5D4D3D2D1D0100100101A0D7D6D5D4D3D2D1D000主片從片A從片BMOVAL,03HOUT0A1H,ALMOVAL,06HOUT0B1H,ALICW4PMAEOIM/S10SFNMBUF00A0D7D6D5D4D3D2D1D001選用8位機選用16位機01非自動EOI方式自動結(jié)束中斷方式0=全嵌套方式1=特殊全嵌套方式=非緩沖方式,此時若用級聯(lián),由SP/EN確定主從設(shè)備。=緩沖方式,本機為從機=緩沖方式,本機為主機01011全嵌套方式:高級中斷可打斷正在處理的中斷,優(yōu)先處理更高級的中斷。特殊全嵌套方式:對于級聯(lián)方式,主8259A把從同一從8259A來的不同級別的中斷請求認為是同級的,而不予以響應(yīng)。在8259A級聯(lián)時,若主片處于特殊全嵌套方式就允許對相同級別的中斷請求開放。例:8259與系統(tǒng)總線之間采用緩沖器連接,非自動結(jié)束方式。只用一片8259,正常完全嵌套,16位機。ICW4101100100A0D7D6D5D4D3D2D1D001非自動EOI方式自動結(jié)束中斷方式0=全嵌套方式1=特殊全嵌套方式=非緩沖方式,此時若用級聯(lián),由SP/EN確定主從設(shè)備。=緩沖方式,本機為從機=緩沖方式,本機為主機0101101選用8位機選用16位機MOVAL,0DHOUT21H,AL例:CPU為8086,采用非自動結(jié)束方式,使用兩片8259,非緩沖方式,主片采用特殊完全嵌套方式。ICW4100/1101000A0D7D6D5D4D3D2D1D001非自動EOI方式自動結(jié)束中斷方式0=全嵌套方式1=特殊全嵌套方式=非緩沖方式,此時若用級聯(lián),由SP/EN確定主從設(shè)備。=緩沖方式,本機為從機=緩沖方式,本機為主機0101101選用8位機選用16位機MOVDX,21HMOVAL,15HOUTDX,AL2.操作命令字8259A有3個操作命令字,由CPU寫入8259A,寫入順序不限。OCW1M01A0D7D6D5D4D3D2D1D0M7M6M5M4M3M2M1中斷屏蔽字:1=屏蔽中斷;0=允許中斷例:要使中斷源IR3開放,其它均被屏蔽。11A0D7D6D5D4D3D2D1D01111011MOVAL,0F7HOUT21H,AL填空:1、單片8259可管理()級可屏蔽中斷。4片級聯(lián)最多可管理()級。最大可擴展()級。298642、8259的A0接地址總線A1時,若其中一個端口地址為82H,另一個端口地址為()H;若某外設(shè)的中斷類型碼為86H,則該中斷源應(yīng)和8259的中斷請求寄存器IRR的()輸入端相連。80IR63、16位微機系統(tǒng)中,有一片8259構(gòu)成中斷控制系統(tǒng)。設(shè)在片內(nèi)A0=0時端口的地址為PA,在片內(nèi)A0=1時的端口地址為PB。MOVDX,PAMOVAL,00011011B;ICW1OUTDX,ALMOVDX,PBMOVAL,10001000B;ICW2OUTDX,ALMOVAL,00001101B;ICW4OUTDX,ALMOVAL,11000010B;OCW1OUTDX,AL

(1)、中斷結(jié)束的方式為()。(2)、中斷級IR2的中斷類型碼為()。(3)、IR1和IR2上有效的中斷請求信號在IF=1時能否引起CPU的中斷?非自動結(jié)束(ICW4的D1位0)(ICW2)8AHIR1不能引起CPU中斷,IR2能引起CPU中斷。(OCW1的D1和D2,是0不屏蔽,開放;是1屏蔽,禁止。)4、若中斷向量表中地址為0040H單元中存放的是1234H,0042H單元中存放的是5679H,試問:(1)這些單元對于的中斷類型號是什么?(2)該中斷服務(wù)程序的起始地址是什么?分析:中斷向量表地址=中斷類型號×4可以用二進制表示的中斷類型號左移2位。反過來,中斷類型號=用二進制表示的中斷向量地址邏輯右移2位。(1)由0040H=01000000B右移后=00010000B=10H=16D(2)中斷向量即中斷服務(wù)程序的起始地址。邏輯地址CS:IP=5679H:1234H已知中斷類型號N,?。?N,4N+1)IP?。?N+2,4N+3)CS5、對于8259可編程控制器,當其單片使用時可同時接收(①

)外設(shè)的中斷請求;當級聯(lián)使用時主片的(②)應(yīng)與從片的(③)連接。①A.8個B.12個C.4個D.16個②

A.SP/ENB.CSC.INTAD.IRi(i=0~7)A③A.INTB.INTRC.CSD.CASi(i=0~2)DA6、3片8259級聯(lián),最多可以接()個可屏蔽中斷源。(8-從片個數(shù))+從片個數(shù)×8=(8-2)+2×8=22個228259主片IR7……IR0INT8259從片IR7……IR0INT8259從片IR7……IR0INT7、某一可編程中斷控制器8259A的IR3接在一個輸入設(shè)備的中斷請求輸出線上,其中斷類型號為83H,問該片的中斷類型號的范圍是多少?分析:中斷類型號高5位都相同,所以是80H開始,后3位由所接的IRi決定。所以范圍是連續(xù)8位:80H~87H。8、某中斷控制器8259A,初始化命令字ICW2內(nèi)容為23H,問該片的中斷類型號的范圍是多少?分析:一部分取自初始化命令字ICW2的高5位,另一部分來自IRi編號。D7D6D5D4D3D2D1D0ICW2的高5位000……IR0111……IR7…20H~27HL00A0D7D6D5D4D3D2D1D0RSLEOI00L2L1OCW2OCW2----控制8259A的中斷結(jié)束和優(yōu)先級循環(huán)方式的命令RSLEOI操作001正常EOI中斷結(jié)束命令011特殊EOI中斷結(jié)束命令101正常EOI時循環(huán)命令100自動EOI時循環(huán)置位命令000自動EOI時循環(huán)復(fù)位命令111特殊EOI時循環(huán)命令110優(yōu)先級設(shè)定命令010無操作R、SL、EOI編碼表L2L1L0IR000IR0001IR1010IR2011IR3100IR4101IR5110IR6111IR7L2、L1、L0中斷等級編碼R:優(yōu)先級輪換;SL:指定中斷等級;EOI:中斷結(jié)束特殊EOI結(jié)束方式:正常EOI是自動清除級別最高的ISR位,而特殊EOI則清除有L0—L2指定的ISR位。自動AEOI結(jié)束方式:某中斷被響應(yīng)后,ISR對應(yīng)位被置1,但CPU在中斷響應(yīng)的第二個脈沖將ISR的對應(yīng)位清0。此時,盡管CPU對某個外設(shè)正在進行中斷服務(wù),但在8259A中無指示,低級別的中斷可打斷高級中斷,產(chǎn)生重復(fù)嵌套,嵌套深度無法控制。在級聯(lián)方式下,一般用非自動結(jié)束方式,中斷結(jié)束時,要發(fā)兩次中斷結(jié)束命令,一次是對主片,另一次是對從片發(fā)的位。(1)中斷結(jié)束命令普通EOI結(jié)束方式:8259A收到EOI結(jié)束命令后,自動將ISR中級別最高的置“1”位清“0”。特殊循環(huán)(特定優(yōu)先級):由編程設(shè)定最低優(yōu)先級,從而規(guī)定了所有其它的優(yōu)先級。例:若設(shè)定IR3對應(yīng)的設(shè)備優(yōu)先級最低,則IR4對應(yīng)的設(shè)備優(yōu)先級最高。(3)優(yōu)先級循環(huán)自動循環(huán)(設(shè)備優(yōu)先級相等):一個設(shè)備受到服務(wù)后,優(yōu)先級變得最低,原優(yōu)先級比它低一級的設(shè)備的優(yōu)先級變得最高。(2)優(yōu)先級設(shè)定命令I(lǐng)R77IR66IR55IR44IR33IR22IR11IR00默認優(yōu)先級IR74IR63IR52IR41IR30IR27IR16IR05優(yōu)先級循環(huán)RIS0A0D7D6D5D4D3D2D1D0*ESMMSMM01PRROCW3OCW3----特殊屏蔽方式和查詢方式的命令0*:無效10:下次RD有效讀IRR11:下次RD有效讀ISR1:查詢8259A狀態(tài)0:不查詢標志位0*:無效10:特殊屏蔽方式復(fù)位11:特殊屏蔽方式置位七、8259A在微機系統(tǒng)中的應(yīng)用

系統(tǒng)復(fù)位后,由初始化程序?qū)?259置入初始化命令字ICW。初始化后可通過發(fā)出操作命令字OWC來定義8259A的操作方式,實現(xiàn)對8259A的控制,但不需要按順序發(fā)出,也不需要安排在程序的開頭。初始化命令字只發(fā)一次,操作命令字可以重置,以動態(tài)改變8259A的操作與控制方式。寫ICW1寫ICW2級聯(lián)方式寫ICW3需要ICW4寫ICW4NYYN例1:系統(tǒng)中有一片8259A,中斷請求信號用電平觸發(fā)方式,要用ICW4,中斷類型碼為60H~67H,用特殊完全嵌套方式,無緩沖,采用中斷自動結(jié)束方式。設(shè)端口地址為20H,21H。1100×11××A0D7D6D5D4D3D2D1D001不寫ICW4寫ICW401級聯(lián),寫ICW3單片,不寫ICW3=0(不用)8088/8086不用標志位0=邊沿觸發(fā)方式1=電平觸發(fā)方式ICW1:1BHD7D6D5D4D3D2D1D001A00011000無效中斷類型號的高5位ICW2與中斷類型號高5位一致,低3位16位機的時候無效。ICW2:60HICW4110/1101000A0D7D6D5D4D3D2D1D00=全嵌套方式1=特殊全嵌套方式=非緩沖方式,此時若用級聯(lián),由SP/EN確定主從設(shè)備。=緩沖方式,本機為從機=緩沖方式,本機為主機0101101選用8位機選用16位機MOVAL,1BHOUT20H,AL;寫ICW101非自動EOI方式自動結(jié)束中斷方式ICW4:13HMOVAL,60HOUT21H,AL;寫ICW2MOVAL,13HOUT21H,AL;寫ICW4例2:系統(tǒng)中有一片8259A,中斷請求信號用電平觸發(fā)方式,要用ICW4,中斷類型碼為60H~67H,用特殊完全嵌套方式,無緩沖,采用中斷自動結(jié)束方式。設(shè)端口地址為93H,94H。ICW1:1BH需要注意的就是ICW1的A0要求是0,其它A0要求是1。ICW2:60HMOVAL,1BHOUT94H,AL;寫ICW1ICW4:13HMOVAL,60HOUT93H,AL;寫ICW2MOVAL,13HOUT93H,AL;寫ICW4例3:單片8259A,完全嵌套方式。8259A的IR0~IR7中斷類型號依此為08H~0FH,端口地址為20H~21H,中斷采用邊沿觸發(fā)方式,緩沖器方式,發(fā)EOI中斷結(jié)束,全嵌套優(yōu)先級管理的工作方式。ICW1:00010011BICW2:00001000BMOVAL,13HOUT20H,AL;寫ICW1ICW4:00001101BMOVAL,08HOUT21H,AL;寫ICW2MOVAL,0DHOUT21H,AL;寫ICW4例4:8086系統(tǒng)采用級聯(lián)方式,主8259A的中斷類型碼從30H開始,端口地址為20H、21H,中采用邊沿觸發(fā)方式。從片8259A的INT接主片的IR7,從片中斷類型碼從40H開始,端口地址為22H、23H,采用邊沿觸發(fā)方式,主從片均不需要ICW4。MOVAL,00010000BMOVDX,20HOUTDX,AL;寫ICW1MOVAL,30HINCDXOUTDX,AL;寫ICW2MOVAL,80H;OUTDX,AL;寫ICW3(1)主8259A初始化(2)從片初始化0100010A0D7D6D5D4D3D2D1D00011×××××A0D7D6D5D4D3D2D1D011主片從片MOVAL,00010000BMOVDX,22HOUTDX,AL;寫ICW1MOVAL,40HINCDXOUTDX,AL;寫ICW2MOVAL,07H;OUTDX,AL;寫ICW3例5:8086系統(tǒng)采用級聯(lián)方式,主8259A的中斷類型碼從30H開始,端口地址為20H、21H,中采用邊沿觸發(fā)方式。從片8259A的INT接主片的IR7,從片中斷類型碼從40H開始,端口地址為22H、23H,采用邊沿觸發(fā)方式,主從片均采用非緩沖,全嵌套,非自動結(jié)束方式。MOVAL,00010001BMOVDX,20HOUTDX,AL;寫ICW1MOVAL,30HINCDXOUTDX,AL;寫ICW2MOVAL,80H;OUTDX,AL;寫ICW3(1)主8259A初始化(2)從片初始化MOVAL,00010001BMOVDX,22HOUTDX,AL;寫ICW1MOVAL,40HINCDXOUTDX,AL;寫ICW2MOVAL,07H;OUTDX,AL;寫ICW3MOVAL,01H;OUTDX,AL;寫ICW4MOVAL,01H;OUTDX,AL;寫ICW4例6:某16位系統(tǒng)有兩片8259級聯(lián),從片8259接主片的IR4。1:對主片的要求:(1)主8259有級聯(lián),從IR4引入。(2)中斷請求信號以邊沿觸發(fā)。(3)中斷類型號為60H~67H。(4)采用非自動結(jié)束方式EOI,非緩沖方式。(5)采用特殊完全嵌套方式。(6)屏蔽IR2,IR4和IR5以外的中斷源。(7)端口地址為20H,21H。MOVAL,11HOUT20H,AL;寫ICW1MOVAL,60HOUT21H,AL;寫ICW2MOVAL,10HOUT21H,AL;寫ICW3MOVAL,0CBHOUT21H,AL;寫OCW1MOVAL,11HOUT21H,AL;寫ICW411A0D7D6D5D4D3D2D1D011001012:對從片8259A的要求:(1)從片8259接在主片IR4上。(2)中斷請求信號以邊沿觸發(fā)。(3)中斷類型號為40H~47H。(4)采用非自動結(jié)束方式EOI,非緩沖方式。(5)采用特殊完全嵌套方式。(6)屏蔽IR0和IR3以外的中斷源。(7)端口地址為0A0H,0A1H。MOVAL,11HOUT0A0H,AL;寫ICW1MOVAL,40HOUT0A1H,AL;寫ICW2MOVAL,04HOUT0A1H,AL;寫ICW3MOVAL,0F6HOUT0A1H,AL;寫OCW1MOVAL,11HOUT0A1H,AL;寫ICW401A0D7D6D5D4D3D2D1D01111011例7:某16位系統(tǒng)有兩片8259級聯(lián),從片8259接主片的IR4。主片的IR2和IR5有外部中斷引入,從片的IR0和IR3也有。1:對主片的要求:(1)主8259有級聯(lián),從IR4引入。(2)中斷請求信號以邊沿觸發(fā)。(3)中斷類型號為60H~67H。(4)采用非自動結(jié)束方式采用一般EOI結(jié)束EOI,非緩沖方式。(5)采用特殊完全嵌套方式。(6)屏蔽IR2,IR4和IR5以外的中斷源。(7)采用一般EOI結(jié)束。MOVAL,11HOUTMPORT0,AL;寫ICW1MOVAL,60HOUTMPORT1,AL;寫ICW2MOVAL,10HOUTMPORT1,AL;寫ICW3MOVAL,0CBHOUTMPORT1,AL;寫OCW1MOVAL,11HOUTMPORT1,AL;寫ICW4MOVAL,20HOUTMPORT0,AL;寫OCW22:對從片8259A的要求:(1)從片8259接在主片IR4上。(2)中斷請求信號以邊沿觸發(fā)。(3)中斷類型號為40H~47H。(4)采用非自動結(jié)束方式EOI,非緩沖方式。(5)采用特殊完全嵌套方式。(6)屏蔽IR0和IR3以外的中斷源。(7)采用一般EOI結(jié)束。MOVAL,11HOUTSPORT0,AL;寫ICW1MOVAL,40HOUTSPORT1,AL;寫ICW2MOVAL,04HOUTSPORT1,AL;寫ICW3MOVAL,0F6HOUTSPORT1,AL;寫OCW1MOVAL,11HOUTSPORT1,AL;寫ICW4MOVAL,20HOUTSPORT0,AL;寫OCW2例8:IR4為正在運行的中斷,希望在特殊的程序段上允許較低的中斷得到響應(yīng)?!瑿LI;關(guān)中斷,便于設(shè)置命令MOVAL,10H;置OCW1的M4=1,屏蔽IR4MOVDX,PORT1;OCW1口地址OUTDX,ALSTI;開中斷,CPU繼續(xù)對IR4作中斷處理。若有低級中斷,

CPU響應(yīng)并進行中斷處理后返回,繼續(xù)對IR4進行中斷處理。MOVAL,68H;置OCW3的D6D5=11,設(shè)置特定屏蔽方式MOVDX,PORT2;OCW3口地址OUTDX,AL…CLI;關(guān)中斷MOVAL,48H;置OCW3的D6D5=10,清除特定屏蔽方式MOVDX,PORT2;OCW3口地址OUTDX,ALMOVAL,00H;置OCW1的M4=0,解除對IR4屏蔽MOVDX,PORT1;OCW1口地址OUTDX,ALSTI;開中斷…MOVAL,01100L2L1L0;OCW2中斷結(jié)束命令(指定中斷結(jié)束命令)MOVDX,PORT2;OCW2口地址OUTDX,ALIRET;返回主程序RDWRCSA0D7--D0INTACAS0CAS1CAS2IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0INTSP/EN從8259RDWRCSA0D7--D0INTACAS0CAS1CAS2SP/ENIR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0主8259INT外部中斷請求外部中斷請求例:某中斷級聯(lián)系統(tǒng),從片的INT端接主片的IR3,主片從IR1、IR3引入兩個中斷請求,中斷類型號為31H、35H。中斷服務(wù)程序的段基址為1000H,偏移量分別為2000H、3000H。從8259的IR4、IR5引入兩個中斷請求,中斷類型號為44H、45H。中斷服務(wù)程序的段基址為2000H,偏移量分別為3600H、4500H。002000100030001000450020003600200011600114001120011

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