第5章中断技术
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MCS-51系列单片机的中断系统
单片机原理与接口技术
大连理工大学出版社
第5章 中断
当断不断必受其乱
第5章 中断系统
5.1 概述 MCS-51系列单片机的中断系统 5.2 MCS-51系列单片机的中断系统 5.3 中断程序设计方法
第5 章
中断系统
中断控制是单片机最重要的技术之一， 实时控制及人机交互等应用都是通过中 断实现的。 本章主要介绍中断的基本概念、MCS-51 系列单片机单片机的中断机制及其简单 应用。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制
1.中断允许 MCS-51系列单片机中断系统通过中断允许控制 寄存器IE实现开中断和关中断的功能。 （1）IE寄存器 IE寄存器由一个中断允许总控制位和各中断源 的中断允许控制位构成，从而进行两级中断允 许控制。IE寄存器的各位定义如下：
5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.2中断控制 IE寄存器
EX1（IE.2）——外中断1的中断允许控 制位。中断总允许时，EX1=0，禁止外中 断1中断；EX1=1，允许外中断1中断。 ET1（IE.3）——定时器T1的中断允许控 制位。中断总允许时，EX1=0，禁止T1中 断；ET1=1，允许T1中断。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.1中断源和中断标志
当MCS-51系列单片机的外中断源以脉冲方式触 发时，负脉冲有效。CPU在一个机器周期采样到 INT0（或者 INT1 ）引脚上为高电平，在接下 来的一个机器周期采样到INT0（或者INT1）引 脚上是低电平，即出现了下降沿的跳变（负脉 冲）时，就认为是外中断0（或者外中断1）的 一个有效的中断请求信号。因为两次检测的间 隔时间为一个机器周期，负脉冲对应的高低电 平持续时间都应至少维持一个机器周期，从而 保证CPU能够检测到电平的跳变。
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第5章 中断
当断不断必受其乱
第5章 中断系统
5.1 概述 MCS-51系列单片机的中断系统 5.2 MCS-51系列单片机的中断系统 5.3 中断程序设计方法
第5 章
中断系统
中断控制是单片机最重要的技术之一， 实时控制及人机交互等应用都是通过中 断实现的。 本章主要介绍中断的基本概念、MCS-51 系列单片机单片机的中断机制及其简单 应用。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制
1.中断允许 MCS-51系列单片机中断系统通过中断允许控制 寄存器IE实现开中断和关中断的功能。 （1）IE寄存器 IE寄存器由一个中断允许总控制位和各中断源 的中断允许控制位构成，从而进行两级中断允 许控制。IE寄存器的各位定义如下：
5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.2中断控制 IE寄存器
EX1（IE.2）——外中断1的中断允许控 制位。中断总允许时，EX1=0，禁止外中 断1中断；EX1=1，允许外中断1中断。 ET1（IE.3）——定时器T1的中断允许控 制位。中断总允许时，EX1=0，禁止T1中 断；ET1=1，允许T1中断。
5.2.2中断控制 5.2.2中断控制 IE寄存器
5.2.1中断源和中断标志
当MCS-51系列单片机的外中断源以脉冲方式触 发时，负脉冲有效。CPU在一个机器周期采样到 INT0（或者 INT1 ）引脚上为高电平，在接下 来的一个机器周期采样到INT0（或者INT1）引 脚上是低电平，即出现了下降沿的跳变（负脉 冲）时，就认为是外中断0（或者外中断1）的 一个有效的中断请求信号。因为两次检测的间 隔时间为一个机器周期，负脉冲对应的高低电 平持续时间都应至少维持一个机器周期，从而 保证CPU能够检测到电平的跳变。
第05章 MCS-51单片机的中断与定时(1-4)
2
1
TH0
；P1.0输出“0” ；P1.0输出“1”
5.2 MCS-51单片机的中断系统
五、外中断应用举例
1. 中断初始化程序
设置外中断源的触发方式 设置中断允许寄存器IE 设置中断优先级寄存器IP
2. 中断服务程序
保护现场 中断处理 恢复现场
23/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-3】 设外部中断0为下降沿触发方 式，高优先级，试编写中断初始化程序
5.2 MCS-51单片机的中断系统
【例5-4】 将单脉冲接到外中断0（INT0）引脚，利 用P1.0作为输出，经反相器接发光二极管。编写程 序，每按动一次按钮，产生一个外中断信号，使发 光二极管的状态发生变化，由亮变暗，或反之
P1.0 单脉冲 发生器 INT0
1
+5V
8031
26/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
串口：0023H
20/65
5.2 MCS-51单片机的中断系统
四、中断请求的撤除
1.定时/计数器中断请求标志TF0/TF1会自动撤除 2.串行口中断请求标志TI/RI要用指令撤除
CLR TI ；清TI标志位 CLR RI ；清RI标志位
3.负脉冲触发的外中断请求标志IE0/IE1会自动撤除 4.低电平触发的外中断请求信号需要外加电路撤除
下次课前请预习5.3节
30/65
5.3 51单片机的定时器/计数器
MCS-51单片机内部有两个16位定时/计数器 T0和T1，简称定时器0和定时器1
在特殊功能寄存器TMOD和TCON的控制下， 它们既可以设定成定时器使用，也可以设定 成计数器使用
定时/计数器有4种工作方式，具有中断功能， 可以完成定时、计数、脉冲输出等任务
第5章-MCS-51单片机中断系统-PPT
CPU在每一个机器周期得S5P2期间对P3、 3引脚采样,若P3、3为低电平,则使IE1置1,否 则IE1清0。
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
IT1=1,外中断1为下降沿触发 采样:CPU在每一个机器周期得S5P2期间 对P3、3引脚采样,若上一个机器周期检测为 高电平,紧挨着得下一个机器周期为低电平,则 使IE1置1。 IT0:外中断0触发方式控制位。
CPU主要就是通过标志寄存器、控制 寄存器、优先级寄存器对中断源进行管
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
(1)与中断标志相关得SFR
主要有:定时器/计数器T0、T1控制寄 存器TCON
串行口控制寄存器SCON 定时器/计数器2控制寄存器T2CON(第 6章介绍) (2)中断控制寄存器:TCON、IE (3)中断优先级寄存器:IP
DMA释放总线:当一批数据传送后, DMA控制器再向CPU发出“结束总线请 求”,CPU响应请求,收回总线使用权。
DMA方式速度高、效率高,可以与CPU 并行工作。
5、1、2 中断得相关概念
1、中断得概念
CPU在正常运行得时候, 外部或者内部发生了请求 CPU迅速去处理得事件,CPU 暂时中断当前得程序,去处理 所发生得事件,处理完事件后, 再返回到原来被中断得程序 继续运行。此过程称为中断。
图5-3 定时器得控制寄存器
TCON可位寻址。复位后TCON=00H。 TF1(TCON、7):T1溢出标志位
当T1计满溢出时,由内部硬件置位; 中断响应后自动清 0。
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
TF0:T0溢出标志位 功能同TF1。
IT1:外中断1触发方式设置位 IT1=0,外中断1为低电平触发
5、1、1 微机得输入/输出方式
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
IT1=1,外中断1为下降沿触发 采样:CPU在每一个机器周期得S5P2期间 对P3、3引脚采样,若上一个机器周期检测为 高电平,紧挨着得下一个机器周期为低电平,则 使IE1置1。 IT0:外中断0触发方式控制位。
CPU主要就是通过标志寄存器、控制 寄存器、优先级寄存器对中断源进行管
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
(1)与中断标志相关得SFR
主要有:定时器/计数器T0、T1控制寄 存器TCON
串行口控制寄存器SCON 定时器/计数器2控制寄存器T2CON(第 6章介绍) (2)中断控制寄存器:TCON、IE (3)中断优先级寄存器:IP
DMA释放总线:当一批数据传送后, DMA控制器再向CPU发出“结束总线请 求”,CPU响应请求,收回总线使用权。
DMA方式速度高、效率高,可以与CPU 并行工作。
5、1、2 中断得相关概念
1、中断得概念
CPU在正常运行得时候, 外部或者内部发生了请求 CPU迅速去处理得事件,CPU 暂时中断当前得程序,去处理 所发生得事件,处理完事件后, 再返回到原来被中断得程序 继续运行。此过程称为中断。
图5-3 定时器得控制寄存器
TCON可位寻址。复位后TCON=00H。 TF1(TCON、7):T1溢出标志位
当T1计满溢出时,由内部硬件置位; 中断响应后自动清 0。
5、2、2 MCS-51单片机得中断源
TF0:T0溢出标志位 功能同TF1。
IT1:外中断1触发方式设置位 IT1=0,外中断1为低电平触发
5、1、1 微机得输入/输出方式
第5章AT89S51单片机的中断系统-2ppt课件
功能：用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。
【注意】：TCON既有定时器的控制功能，又有中断控制功能。 虽然不少资料将TCON称为定时器控制寄存器，但多数位都是 为中断控制而设置的（其中与中断有关的控制位共6位）。
位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
✓ 计数溢出标志位的使用有两种情况： • 采用中断方式时，作为中断请求标志位来使用； • 采用查询方式时，作为状态位供查询使用。
（2）SCON中的中断标志位
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI
RI
TI：串行发送中断请求标志位
AT89S51单片机的中断系统
本章主要内容
中断的概念和应用 AT89S51中断系统结构 与中断相关的SFR及中断控制 外部中断 C51中断函数编程举例
微机的输入输出方式
(1)无条件传送方式 (2)查询传送方式 (3)直接存储器存取（DMA）方式 (4)中断方式
无条件传送方式
无条件传送方式在这种传送方式下，CPU不需要了解 外设的状态，只要在程序中加入访问外设的指令， 就可实现CPU与外设之间的数据传送。此种方法控制 简单，但数据传送时，由于不知道外设的状态，传 送数据时容易出错。
④ 故障处理：当计算机出现故障时，CPU可自动执行故障 处理程序，提高了系统自身的可靠性。
计算机与外围设备之间传送数据及实现人机联系也常采 用中断方式。
89S51的中断源
中断源：凡是中断请求的来源都统称为中断源。 在单片机系统中，中断可以由各种硬件设备产生，
【注意】：TCON既有定时器的控制功能，又有中断控制功能。 虽然不少资料将TCON称为定时器控制寄存器，但多数位都是 为中断控制而设置的（其中与中断有关的控制位共6位）。
位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H 位符号 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0
✓ 计数溢出标志位的使用有两种情况： • 采用中断方式时，作为中断请求标志位来使用； • 采用查询方式时，作为状态位供查询使用。
（2）SCON中的中断标志位
位地址 9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H
位符号 SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI
RI
TI：串行发送中断请求标志位
AT89S51单片机的中断系统
本章主要内容
中断的概念和应用 AT89S51中断系统结构 与中断相关的SFR及中断控制 外部中断 C51中断函数编程举例
微机的输入输出方式
(1)无条件传送方式 (2)查询传送方式 (3)直接存储器存取（DMA）方式 (4)中断方式
无条件传送方式
无条件传送方式在这种传送方式下，CPU不需要了解 外设的状态，只要在程序中加入访问外设的指令， 就可实现CPU与外设之间的数据传送。此种方法控制 简单，但数据传送时，由于不知道外设的状态，传 送数据时容易出错。
④ 故障处理：当计算机出现故障时，CPU可自动执行故障 处理程序，提高了系统自身的可靠性。
计算机与外围设备之间传送数据及实现人机联系也常采 用中断方式。
89S51的中断源
中断源：凡是中断请求的来源都统称为中断源。 在单片机系统中，中断可以由各种硬件设备产生，
第5章 中断系统
5.1 中断的概念 5.2 8051的中断源和中断控制寄存器 5.3 中断处理的过程 5.4 中断响应等待时间 5.5 C51中断服务函数 5.6 中断系统的应用 5.7 实践训练—键控彩灯 5.8 习题
计算机与外设交换信息时，慢速工作的外设与快速工作的CPU之间形成一个很大的矛盾。 例如：计算机与打印机相连接，CPU处理和传送字符的速度是微秒级的，而打印机打印字符 的速度远比CPU慢。CPU不得不花大量时间等待和查询打印机打印字符。中断就是为解决这 类问题而提出的。
02
02
Hale Waihona Puke 023.中断允许控制寄存器IE CPU对中断系统的所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许控制寄存器IE控制 的。IE的状态可通过程序由软件设定。某位设定为1，相应的中断源中断允许；某位设定为0， 相应的中断源中断屏蔽。CPU复位时，IE各位清0，禁止所有中断。IE的结构、位名称和位地址 见表5-3。
03
4.中断返回 中断服务程序的最后一条指令必须是中断返回指令RETI。RETI指令能使CPU结束中断服务程序的执 行，返回到曾经被中断过的程序处，继续执行主程序。RETI指令的具体功能如下。 （1）恢复断点地址 将中断响应时压入堆栈保存的断点地址从栈顶弹出送回PC，CPU从原来中断的地方继续执行程序。 注意，不能用RET指令代替RETI指令，因为用RET指令虽然也能控制PC返回到原来中断的地方，但 RET指令没有清0中断优先级状态触发器的功能，中断控制系统会认为中断仍在进行，其后果是与此同级 的中断请求将不被响应。 若用户在中断服务程序中进行了入栈操作，则在RETI指令执行前应进行相应的出栈操作，使栈顶指 针SP与保护断点后的值相同，即在中断服务程序中PUSH指令与POP指令必须成对使用，否则不能正确 返回断点。 （2）开放同级和低级中断 上述中断响应过程大部分操作是CPU自动完成的，用户只需要了解来龙去脉。而用户需要做的事情是 编制中断服务程序，并在此之前完成中断初始化，即设置堆栈，定义外中断触发方式，定义中断优先级， 开放中断等。
计算机与外设交换信息时，慢速工作的外设与快速工作的CPU之间形成一个很大的矛盾。 例如：计算机与打印机相连接，CPU处理和传送字符的速度是微秒级的，而打印机打印字符 的速度远比CPU慢。CPU不得不花大量时间等待和查询打印机打印字符。中断就是为解决这 类问题而提出的。
02
02
Hale Waihona Puke 023.中断允许控制寄存器IE CPU对中断系统的所有中断以及某个中断源的开放和屏蔽是由中断允许控制寄存器IE控制 的。IE的状态可通过程序由软件设定。某位设定为1，相应的中断源中断允许；某位设定为0， 相应的中断源中断屏蔽。CPU复位时，IE各位清0，禁止所有中断。IE的结构、位名称和位地址 见表5-3。
03
4.中断返回 中断服务程序的最后一条指令必须是中断返回指令RETI。RETI指令能使CPU结束中断服务程序的执 行，返回到曾经被中断过的程序处，继续执行主程序。RETI指令的具体功能如下。 （1）恢复断点地址 将中断响应时压入堆栈保存的断点地址从栈顶弹出送回PC，CPU从原来中断的地方继续执行程序。 注意，不能用RET指令代替RETI指令，因为用RET指令虽然也能控制PC返回到原来中断的地方，但 RET指令没有清0中断优先级状态触发器的功能，中断控制系统会认为中断仍在进行，其后果是与此同级 的中断请求将不被响应。 若用户在中断服务程序中进行了入栈操作，则在RETI指令执行前应进行相应的出栈操作，使栈顶指 针SP与保护断点后的值相同，即在中断服务程序中PUSH指令与POP指令必须成对使用，否则不能正确 返回断点。 （2）开放同级和低级中断 上述中断响应过程大部分操作是CPU自动完成的，用户只需要了解来龙去脉。而用户需要做的事情是 编制中断服务程序，并在此之前完成中断初始化，即设置堆栈，定义外中断触发方式，定义中断优先级， 开放中断等。
第5章 中断系统
例7 如图，试编写程序实现以下功能：系统初始上电时，四 个发光二极管都熄灭，每当按下图中开关时，四个发光二极 管就能反映出与其对应的四个开关状态，开关闭合则对应二 极管亮，开关断开则对应二极管熄灭。
ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT ORG 0030H MAIN：CLR IT0 SETB EX0 SETB EA SJMP $ ORG 0200H INT：MOV A，#0FFH MOV P1，A MOV A，P1 SWAP A MOV P1，A RETI
第 5章
MCS-51系列单片机 的中断系统
本章介绍的主要内容
★ 中断的基本概念 ★ 中断的系统结构 ★ 中断的响应 ★ 中断的应用编程
5.1 什么是中断
一、中断
中断是指CPU在执行程序的过程中，当某种 特殊状态出现时，CPU暂停现在正在执行的程序， 转向去对引起特殊状态的事件进行处理，处理完毕 后再返回继续执行原来程序的过程。 简单地说，中断就是在运行一段程序的过程中 由于某种原因临时插入了另一段程序的运行。
1. 开中断总控开关EA，置位中断源的中断允许位。 2. 对外部中断INT0、INT1，应选择中断触发方式。 3. 多个中断源中断，应设定中断优先级，预置IP。
例5 若系统需要响应定时/计数器0中断和由下降沿信号引起 的外部中断0中断，且若这两个中断源同时提出中断请求则先 响应内部中断，试编写程序，对相关寄存器进行初始化。
EA 中断 总控 允/ 禁
-
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
不 用
T2 串行口 T1 INT1 T0 INT0 允/ 禁 允/ 禁 允/ 禁 允/ 禁 允/ 禁 允/ 禁
第5章中断技术ppt课件
它存放在IR线上提出了中断请求的中断源， 该寄存器8位（D0 ~ D7）对应于连接在IR0‾IR7 线 上的外设所产生的中断请求，哪一根输入线有请 求，哪位就置“1”。
具有锁存功能，其内容可用OCW3命令读出。
（2）中断屏蔽寄存器（IMR）
是对中断请求IR起屏蔽作用，即对中断请 求IR是禁止还是允许，寄存器8位对应8级中断 屏蔽。哪一级中断被屏蔽，哪位就写“1”， 即禁止IR提出中断请求。
其内容可用OCW1命令写入，该寄存器 命令不可读。
0 开中断 Di=
1 关中断
(3）正在服务寄存器ISR 在中断响应之后，第一个获准中断请求的中
断级在相应的ISR中置位。 如IR3获准，ISR中的IS3置位，表明IR3正处
于服务。
其内容可用OCW3命令读出。
(4)优先权分析器（PR）
这是中断请求的判优电路，当在IR输入端有 中断产生时，送到PR，PR检查进来的中断请求的 优先级并和“正在服务中的中断”进行比较，确 定是否让这个中断请求送给处理器。
INTA
INT
D0~D7
数据总线 缓冲器
控制逻辑
RD WR A0 CS CAS0 CAS1 CAS2
SP/EN
Hale Waihona Puke 读/写 控制逻辑级联 缓冲 /比较器
IR0
正在服务 优先级 中断请求
IR1
寄存器
分析器
寄存器
IR2 IR3
ISR
PR
IRR
IR4 IIIRRR567
中断屏蔽寄存器 IMR
内部逻辑框图
1、外部特性 引脚有3组信号线，与其他外围芯片（2组）不同。
④ 没有获得允许中断请求称为中断被屏蔽。 ⑤ 不允许中断请求的情况：
具有锁存功能，其内容可用OCW3命令读出。
（2）中断屏蔽寄存器（IMR）
是对中断请求IR起屏蔽作用，即对中断请 求IR是禁止还是允许，寄存器8位对应8级中断 屏蔽。哪一级中断被屏蔽，哪位就写“1”， 即禁止IR提出中断请求。
其内容可用OCW1命令写入，该寄存器 命令不可读。
0 开中断 Di=
1 关中断
(3）正在服务寄存器ISR 在中断响应之后，第一个获准中断请求的中
断级在相应的ISR中置位。 如IR3获准，ISR中的IS3置位，表明IR3正处
于服务。
其内容可用OCW3命令读出。
(4)优先权分析器（PR）
这是中断请求的判优电路，当在IR输入端有 中断产生时，送到PR，PR检查进来的中断请求的 优先级并和“正在服务中的中断”进行比较，确 定是否让这个中断请求送给处理器。
INTA
INT
D0~D7
数据总线 缓冲器
控制逻辑
RD WR A0 CS CAS0 CAS1 CAS2
SP/EN
Hale Waihona Puke 读/写 控制逻辑级联 缓冲 /比较器
IR0
正在服务 优先级 中断请求
IR1
寄存器
分析器
寄存器
IR2 IR3
ISR
PR
IRR
IR4 IIIRRR567
中断屏蔽寄存器 IMR
内部逻辑框图
1、外部特性 引脚有3组信号线，与其他外围芯片（2组）不同。
④ 没有获得允许中断请求称为中断被屏蔽。 ⑤ 不允许中断请求的情况：
单片机应用技术项目式第5章
中断入口 地址
中断入口 地址区
0003H 0003H～000AH
0013H 0013H～001AH
000BH 000BH～0012H
001BH 001BH～0022H
0023H 0023H～002AH
5.2 单片机中断系统
5.2.1 中断的组成
（TCON.0）
IT0=0 INT0
IT0=1
T0
（TCON.2）
ES=1，允许串行口中断 ES=0，禁止串行口中断
1）若总中断允许EA=1，且某中断的中断允许控制位置位，则该中断才能被允许。
2）若总中断允许EA=0，则不管中断允许位是否置位，该中断都不能被允许，即
所有的中断都是被禁止的。
3）若总中断允许EA=1，则要关断某个中断时，只要将该中断对应的中断允许位
清零即可。
3、与中断有关的技术名词
（1）中断系统：能够实现中断处理功能的部件。 （2）中断源：引起中断原因的设备部件，或引起程序中断的事件。 （3）主程序：在中断之前CPU正在执行的程序。 （4）中断请求（又称中断申请）：中断源要求服务的请求。 （5）中断响应：CPU对中断源提出的中断请求的接受。 （6）中断处理（又称中断服务）：对引起中断的临时事件处理的整个过程。 （7）中断返回：事件处理完后CPU再回到原程序被中止的位置，继续执行主程序。 （8）中断服务程序（中断处理子程序）：CPU对中断响应后所执行的处理程序。 （9）断点：主程序被断开的位置（地址）。
EX1=1，允许外部中断1中断
EX1
EX1=0，禁止外部中断1中断
定时/计数器0中断允许位 ET0=1，允许定时/计数器0中断 ET0
ET0=0，禁止定时/计数器0中断
定时/计数器1中断允许位 ET1=1，允许定时/计数器1中断 ET1
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常用软件中断
中断号
功能
中断号
功能
10H 视频服务中断
13H 软硬盘控制中断
14H 串行口中断
15H 各种IO设备中断
16H 键盘中断
17H 并行打印口中断
20H 返回DOS
21H DOS功能调用
23H Ctrl+Break处理
24H DOS严重错误
33H 鼠标中断
2FH DOS保护方式接口
31H
BIOS、DOS、自由中断的汇编调用方式： INT n ； n为中断向量号，如 INT 10H、INT 21H
中断系统的功能
中断系统应具有如下功能： （1）实现中断及返回 （2）能实现优先权排队 （3）中断嵌套处理
PC微机中断系统
IBM PC/XT中有三种类型的中断： （1）内部中断，即软件中断。包括被零除、单步、溢出 和中断指令（包括断点中断）等。这是由 8086执行指令 产生的中断。 （2）非屏蔽中断NMI。在IBM PC/XT中若存储器的读写 奇偶校验错，或者是由8087的异常状态产生的中断都送 至8086的NMI输入端要求处理。 （3）可屏蔽中断INTR。这是由外部设备通过一片8259A 产生的中断请求。
中断过程：
中断请求
中断响应 中断服务 中断结束
中断处理 中断处理的隐操作：程序状态及程序断点地址的进栈及出栈。
中断源
发出中断请求的外部设备或引起中断的内部原因称为中断源。
外设中断 指令中断 程序性中断 硬件故障中断
异常中断 内部中断
软件中断
异常事件引起 中断指令引起
可屏蔽中断 外部中断
非屏蔽中断
INTR中断 NMI中断
地址总线
缺点：加重CPU负担
控制总线
浪费计算资源
0
&
0
0
中断信号
中断方式
事务处理 就是 执行预先编写的设备控制程序
什么是程序？ 计算机如何执行程序？ 什么是程序的入口地址？ 如何找到程序的如口地址？
事务处理请求
事务处理请求 事务处理程序 事务处理程序入口
中断请求信号 中断服务程序 中断服务程序入口(中断向量)
PC微机中断源
内部中断
256 个中 断源
外部中断
除法错中断 溢出中断 单步中断 软件中断
非屏蔽中断 可屏蔽中断
PC机的中断向量表
存放各类中断的中断服务 程序的入口地址
每个入口占用4 Bytes，低 字为段内偏移，高字为段基 址
表的地址位于内存的 00000H～003FFH，大小为 1KB，共256个入口
中断嵌套
中断优先级（续）
原则：按机器故障、DMA、外围硬件、软件递减。 结果：CPU专用>DMA>外围硬件>BIOS>DOS>自由
即基本按中断向量表排序。 外围硬件一般可由用户修改其优先权。
中断处理
执行中断服务程序 软件现场保护（关键/使用的寄存器值入堆栈） 事务处理程序 软件现场恢复（从堆栈中恢复关键/使用寄存器的值）
可编程中断控制器8259A
✓功能说明 ✓外部特性 ✓内部特性 ✓工作方式 ✓初始化 ✓应用示例
功能
✓优先级排队管理：（完全嵌套、循环优先级、特定屏蔽） ✓接受和扩充外部设备的中断请求（8—64） ✓提供中断类型号（可编程控制） ✓进行中断请求的屏蔽和开放（8、15或更多，向量/查询 中断）
外部特性
第五章 中断技术
❖中断的基本概念 ❖中断系统 ❖PC机中断系统 ❖可编程中断控制器8259A
中断的基本概念
CPU获取外部设备事务处理请求的方式： ➢查询方式 ➢中断方式
事务处理请求的响应及执行过程
INTR
CPU
逻辑与门
数据缓冲器件
查询方式 中断方式
外设7
外设6
外设5
事处理请求的软件识别过程
重复查询：
7 请求处理
开始
读缓冲器的值
否
有请求
6是
请求处理
1.查询请求来源 2.程序跳转
0 请求处理
执行其他任务
查询方式
查询方式：按序依次检查外设对应的状态变化，依据预先 设定的规则，判断有无事务处理请求，有则执行事务处理， 无则继续。
数据总线
244
优点：简单
245 等
PCs机中断响应和处理流程图
中断的可屏蔽性
1．非屏蔽中断 出现在NMI线上的中断请求，不受标志位IF的影响，
在当前指令执行完以后，CPU就响应。 2．可屏蔽中断
出现在INTR线上的请求信号是电平触发的，它的出 现是异步的，在CPU内部是由CLK的上升沿来同步的。在 INTR线上的中断请求信号（即有效的高电平）必须保持 到当前指令的结束。
CPU侧： CS； DB0~DB7； RD、WR、A0； INT、INTA；
外设侧：
IR0~IR7； 级联：
SP/EN、 CAS0~CAS2。
逻辑部件
D7 数据 总线 缓冲 器
D0
RD
读写
WR
控制
A0
逻辑
CS
SP/EN
级连
CAS0
缓冲
CAS1
比较
CAS2
IN TA
INT
控制电路
内部控制逻辑
初始化命令
操作命令
内
寄存器组
寄存器组
部
数
据
总
IR0
当前中断服务
中断优先级分
中断请求寄存
线
程序 ISR
析器 RP
器 IRR
中断识别
获取中断服务程序入口地址的方法。
软件查询（轮询）法 软件查询，入口地址固定，子程序调用
中断向量法 中断源与中断(类型)号 中断号与中断向量 中断向量与中断向量表
中断优先级
并发中断（中断嵌套）的处理技术 当有多个中断源同时请求时，CPU就要识别出是哪些中 断源有中断请求，辨别和比较它们的优先权（Priority），先 响应优先权级别最高的中断申请。另外，当CPU正在处理中 断时，也要能响应更高级的中断申请，而屏蔽掉同级或较低级 的中断请求。
要判别和确定各个中断源的中断优先权，可以用软件和 硬件两种方法。
软件采用查询技术。当CPU响应中断后，就用软件查询 以确定是哪些外设申请中断，并判断它们的优先权。
中断优先级——解决问题
❖对同时产生的中断： 首先处理优先级别较高的中断；若优先级别相同，
则按先来先服务的原则 ❖对非同时产生的中断：
低优先级的中断程序允许被高优先级的中断源所 中断
中断的过程
中断请求 中断响应
中断识别 中断处理 中断返回
保留断点 保护现场 获取中断服务程序的入口地址 执行中断服务程序 恢复现场 重置断点
基本概念
CPU在正常运行程序时，由于内部/外部事件或由程序预先安排 的事件，引起CPU中断正在运行的程序，而转达到为内部/外部 事件或为预先安排的事件服务的程序中去。服务完毕，再返回 去继续执行被暂中断的程序。