微机原理及应用,中断向量表
《微机原理与应用教学资料》第七章 中断(课件)
中断源 硬件屏蔽 CPU的IF
CPU
ppt课件
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二、中断分类
1、内部中断（软件中断）
⑴中断指令 INT n
n—中断类型码 n=0～255
⑵由CPU的运算错误引起的：
a.除法错中断： INT 0 （除数为零或商超过范围，自动产生中断）
b.溢出中断： INT 4 （当OF=1，且在程序中有INTO指令，产生中断）
b.中断请求
显然，中断请求的方法较合理
中断定义：当有外部数据输入或内部异常时，发送请求给 CPU，CPU暂时停止正在运行的程序，处理中断结束后， 返回继续运行先前的程序。
两个最重要的特点:可返回性，现场保护
ppt课件断点保护
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一、中断概念
1、中断源：引起程序中断的事件，内部中断、外部中断
2、中断响应：对外部中断而言，INTA对INTR的响应
ppt课件
00103H 13H 5
★各个外设的中断服务子程序的入口地址集中在一个表
（中断向量表）中，CPU响应中断时，根据中断源提供 的中断类型号 i， →i×4→在中断向量表查找对应的中断 服务子程序 i 的入口地址，内容装入CS、IP，转而执行 中断服务子程序 i
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4、中断优先级： ①当同时有多个中断请求，先响应优先级高的 ②当一个中断服务程序正在执行时，又一个中断源申请中断：
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2、外部中断（硬件中断） ⑴不可屏蔽中断NMI
a. 上升沿触发 b. CPU必须予以响应，不能用IF屏蔽 c. INT 2，中断类型码为2，
中断向量固定存放于00008H～ 0000BH中 d. 用于发生重大故障时申请中断
微微型计算机原理及应用课件第六章中断
NMI——非屏蔽中断请求，上升沿有效，任何时候CPU 都要响应此中断请求信号。
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为何计算机中要引入中断？
提高数据传输率； 避免了CPU不断检测外设状态的过程，提
高了CPU的利用率。 实现对特殊事件的实时响应。如多任务系
中断优先级的控制方法
硬件判优——链式判优、并行判优（中断向量法） 软件判优——顺序查询中断请求，先查询的先服务（即先查询的优
先级别高）
通常将中断判优与中断源识别合并在一起进行处理。
x86系统中，这项任务由PIC和CPU共同完成。
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链式判优电路原理图
CPU
INTA
外设1
外设2
外设3
外设接口1
外设接口2
外设接口3
中断确认
IREQ 中断确认
IREQ 中断确认
IREQ
INTAin
菊花链 逻辑电路
INTAin
菊花链 逻辑电路
INTAin
菊花链 逻辑电路
INTR
≥1
┇
10
菊花链逻辑电路
三态门
DB
当有两个设备同时发 中断请求时，最 接近CPU的接口 先得到中断相应 INTA
E
中断确认
&
=1
INTAin
主要是保证中断结束后能返回被中断的程序。 获得中断服务程序首地址（入口）。
如何得到中断处理程序的首地址？ 固定入口法 中断向量法——常用
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4）中断处理（中断服务）
中断服务子程序特点
为”远”过程（类型为FAR） 要用IRET指令返回
中断服务子程序要做的工作
简述中断向量表及其作用
简述中断向量表及其作用
中断向量表是一种在计算机技术中日益重要的工具，用于管理指令和数据。
它有效地提高了计算机系统的可扩展性和可维护性，在程序设计中发挥着重要作用。
它的基本概念是把指令和数据保存在计算机处理器可以访问的
内存单元中，并将内存单元称为中断向量表。
中断向量表是一种特殊的内存结构，它提供了一个统一的地址，以指向更具体的指令和数据存储区。
它的主要功能是提供统一的指令和数据入口，以便处理器可以更容易地定位到特定的指令或数据。
同时，中断向量表还提供了编程模型和异常处理机制。
它提供了一种被称为“中断向量”的方法，用于定义不同的响应程序，以处理计算机发生的异常情况，这就是所谓的“中断”机制。
其中，程序的控制将从出现异常的地方中断，转移到由中断向量表所指定的中断处理程序中。
这种机制可以确保程序的实时执行，可以有效地节约内存空间，并且可以避免一些程序的错误。
此外，中断向量表还提供了一种“程序模块”的概念，即“模块化编程”。
它允许将大型程序分解成若干小模块，以降低程序的耦合度，提高可维护性。
此外，将模块划分到不同的中断向量表中，可以实现程序的动态加载和执行，为程序的性能优化提供了极大的便利。
总之，中断向量表是一种在计算机技术中极具价值的工具，它可有效地改善程序的灵活性和可维护性，为后续计算机系统的发展奠定了良好的基础。
微机原理与接口技术：中断向量和中断向量表1
从类型32开始直到255作为用户中断类型，用户中断向量由用户填写 到中断向量表中，中断服务程序也由用户编写。
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8086/8088CPU的中断系统可以处理256种中断。每种中断都有对应 的中断服务程序。中断服务程序的入口地址称为中断向量。256种中断 向量存储在内存中构成一张表，称为中断向量表。 每个中断向量都包括两部分：段基址和偏移地址。因此，存放1个中断 向量需要4个内存单元，256种中断向量共需要1K个内存单元。
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中断向量在中断向量表中的存放 首地址称为向量地址，其值为： 中断类型码×4。 如DOS系统功能调用的中断类型号 为21H，向量地址为：n×4=84H。
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当CPU调用中断类型码为n的中断服务程序时，首先把n乘以4，得到 它的向量地址4n，然后把4n+1:4n两个单元的内容取出并装入IP寄存 器；再把（4n+3：4n+2）两个单元的内容取出并装入CS寄存器， CPU就获得了n的中断服务程序的入口地址，进而转去执行中断服务程 序。
知识点 6.5
8086/8088中断系统
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知识点 6.5.1
中断向量和中断向量表
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6.5.1 中断向量和中断向量表
8086/8088CPU的中断系统可以处理256种中断。每种中断都有对应 的中断服务程序。中断服务程序的入口地址称为中断向量。256种中断 向量存储在内存中构成一张表，称为中断向量表。 每个中断向量都包括两部分：段基址和偏移地址。因此，存放1个中断 向量需要4个内存单元，256种中断向量共需要1K个内存单元。
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中断向量表位于内存起始地址00000～003FFH的存储区
内。从地址00000H开始，每4个单元存放一个中断向量，
计算机系统中断向量表基础知识
计算机系统中断向量表基础知识计算机系统中断向量表是指存储系统中断处理程序入口地址的表格。
在计算机运行过程中，当发生硬件故障或软件异常时，中断向量表起到了关键作用。
本文将介绍计算机系统中断向量表的基础知识。
一、中断的概念及分类中断是指由硬件或软件生成的一个信号，用于通知CPU在正常指令执行过程中发生了某种特殊情况。
根据中断的来源，可以将中断分为硬件中断和软件中断两种类型。
硬件中断是由计算机硬件设备生成的，例如外设设备的请求、时钟信号等。
而软件中断则是由软件程序主动触发的，比如系统调用、异常处理等。
二、中断向量表的作用中断向量表的主要作用是将中断号与相应的中断处理程序的入口地址关联起来。
当系统发生中断时，CPU会根据中断号在中断向量表中查找对应的处理程序的入口地址，并跳转到该地址执行中断处理程序。
中断向量表是一个数组或表格，每个元素对应一个中断号，并存储了该中断号对应的中断处理程序的入口地址。
在大部分计算机系统中，中断向量表是预先设置好的，其中的入口地址在操作系统启动时被初始化。
三、中断向量表的结构中断向量表的结构可以有多种形式，常见的格式有直接模式和间接模式。
1. 直接模式：在直接模式中，中断向量表的每个元素存储的是中断处理程序的入口地址。
当发生中断时，CPU会直接跳转到中断向量表中对应中断号的入口地址执行中断处理程序。
2. 间接模式：在间接模式中，中断向量表的每个元素存储的是一个指针，指向中断处理程序的入口地址。
当发生中断时，CPU会先根据中断号找到中断向量表中对应元素的指针，然后再跳转到指针所指向的中断处理程序的入口地址。
四、中断向量表的初始化过程在计算机系统启动时，操作系统会负责初始化中断向量表。
初始化的过程包括两个主要步骤：设置中断号和对应中断处理程序的关联，并将中断向量表的起始地址加载到CPU的特定寄存器中。
首先，操作系统会将每个中断号与对应的中断处理程序进行关联。
这一步骤通常在操作系统的初始化代码中完成。
微机原理与接口技术课程案例-7.中断向量表(已看)
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中断之概念
“中断”意思为打断操作的顺序。CPU正在执行程 序，有个“中断”打断了指令的正常执行顺序，使得 CPU中止正在执行的程序转而去执行被称为中断服务程 序（ISR）的其它程序。
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中断之目的
计算机系统中引入中断的目的主要有两个： 数据的传送； 异常的处理；
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中断之种类
中断类型码固定(0、1、3、4)或由指令给出(n)
响应过程主要步骤：
① PUSH FLAGS ② IF=TF=0(关可屏蔽中断和单步中断) ③ PUSH CS ④ PUSH IP ⑤ 取中断向量送入IP’和CS’
PUSH CS/IP/FLAGS JMP CS’:IP’
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中断响应过程（续）
外部中断响应过程
NMI DB
n
INTR
INTA
中断控 制器 8259A PIC
非屏蔽中断请求
可 屏 蔽
中 断 请 求
中断请求\排队\屏蔽
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中断源的识别
8088/8086系统采用中断类型码n来识别不同的中断 源。每个中断源都有一个与它相对应的中断类型码n 。 溢出、断点、除法溢出、单步、非屏蔽中断的类型 码为固定值（4、3、0、1、2） 软件中断的类型码由指令INT n 给出（n） 可屏蔽中断的类型码由PIC（8259）给出（n）
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与(外部)中断有关的引脚
与中断有关的控制线为：NMI和INTR、INTA NMI：上升沿出发。 INTR：高电平出发。 INTA：可屏蔽中断的响应信号。
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中断过程
五个步骤：
中断请求
中断判优/排队
(有时还要进行中断源
识别)
请求
中断响应
中断的原理及其应用方法
中断的原理及其应用方法1. 中断的原理中断是计算机系统中常用的一种机制，用于处理系统中的各种事件和异常。
当一个事件发生时，计算机会暂时中止正在执行的程序，并转而执行相应的中断服务程序。
中断的原理主要包括以下几个方面：•中断向量表：中断向量表是一个存储中断处理程序入口地址的表格，每个中断对应一个入口地址。
当一个中断发生时，计算机会根据中断号在中断向量表中查找对应的中断处理程序。
•中断控制器：中断控制器是负责管理和分配中断的硬件设备。
它可以接收多个中断信号，并根据优先级分配给相应的处理器。
•中断服务程序：中断服务程序是响应中断事件的代码段，它会保存当前执行的程序状态，执行相应的处理逻辑，然后返回到中断发生前的状态继续执行。
2. 中断的应用方法2.1 异步通信中断可以用于实现异步通信，当外部设备有数据到达时，可以触发中断，通知处理器进行数据的接收和处理。
这种方式可以避免处理器的资源浪费，提高系统的效率。
2.2 实时任务处理在实时系统中，有一些任务需要以固定的时间响应，例如控制系统中的数据采集、传输和处理。
利用中断机制，系统可以及时地响应外部事件并进行相应的处理，保证实时任务的完成。
2.3 异常处理当程序执行过程中出现异常情况，如除0错、内存溢出等，中断可以及时地对这些异常进行捕捉和处理。
通过中断，系统可以提供相关的错误信息，并采取相应的措施，以确保系统的正常运行。
2.4 设备驱动程序在计算机系统中，各种外部设备都需要通过设备驱动程序与计算机进行通信。
当外部设备发生事件时，可以通过中断机制触发相应的设备驱动程序，以进行数据传输和控制操作。
2.5 多任务处理中断机制还可以用于实现多任务处理，通过在不同任务之间切换，使得系统可以同时执行多个任务。
当一个任务需要等待某个事件发生时，可以进行任务切换，执行其他任务，提高系统的并发性。
3. 中断的使用注意事项•中断处理程序需要尽可能地简洁和高效，以减少对系统性能的影响。
微机原理及应用课后答案
X = C3H = 1101 0011 B
Y =5AH = 0101 1010 B
｛（X异或Y）与（X或Y）｝= 1001 1001B = 99H
二、填空题：
1、512×4位的存储器分别需要9地址线和4数据线？8K×8位的存储器又分别需要13地址线和8数据线？
4.存储器或IO设备经缓冲后通过总线与CPU连接，且任一时刻只能有1个部件通过总线与CPU进行数据通讯，这是由器件中的三态门电路实现的。
5.8086从数据线上读取数据的时候，其引脚DT/R为低电平，将数据写入存储器或IO设备的时候，其引脚DT/R为高电平。
6.已知某微机控制系统中的RAM容量为4K×16位．首地址为4800H．其最后一个单元的地址为57FFH（=4800H+0FFFH),其所用数据线和地址线分别为16和12根。
答：所谓寻址方式，是指如何通过寻找内存操作数的地址寻找内存操作数。
Intel系列有七种寻址方式：
（一）立即寻址
（二）寄存器寻址
（三）直接寻址
（四）寄存器间接寻址
（五）寄存器相对寻址
（六）基址加变址寻址
（七）相对基址加变址寻址
18.计算325D的十六进制、二进制和BCD码的值。
325D=145H=101000101B=0011 0010 0101BCD
4.CPU内部16位地址寄存器如何寻址和访问CPU外部20根地址形成的1M地址空间？
答：用16位的段寄存器与16位的偏移量来解决这一问题，即各个段寄存器分别用来存放各段的初始地址。当由IP提供或EU按寻址方式计算出寻址单元的16位偏移地址（又称为逻辑地址）后，将与左移4位后的段寄存器的内容同时送到地址加法器进行相加，形成一个20位的实际地址（又称为物理地址），以对存储单元寻址。
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中断向量表
8086中断向量
0H 除以零
1H 单步（用于DEBUG）
2H 非屏蔽中断
3H 断点指令（用于DEBUG）
4H 溢出
5H 打印屏幕
6H 保留
7H 保留
8259中断向量
8H 定时器
9H 键盘
AH 彩色/图形
BH 异步通讯（secondary）
CH 异步通讯（primary）
DH 硬磁盘
EH 软磁盘
FH 并行打印机
BIOS中断
10H 屏幕显示
11H 设备检验
12H 测定存储器容量
13H 磁盘I/O
14H 串行通讯口I/O
15H 盒式磁带I/O
16H 键盘输入
17H 打印机输出
18H BASIC入口代码
19H 引导装入程序
1AH 日时钟
提供给用户的中断
1BH Ctrl-Break控制的软中断
1CH 定时器控制器的软中断
数据表指针
1DH 显示器参量表
1EH 软盘参量表
1FH 图形表
DOS中断
20H 程序结束
21H 系统功能调用
22H 结束退出
23H Ctrl-Break退出24H 严重错误处理
25H 绝对磁盘读功能26H 绝对磁盘写功能27H 驻留退出
28H-2EH DOS保留
2FH 打印机
30H-3FH DOS保留
BASIC中断
40H-5FH 保留
60H-67H 用户软中断68H-7FH 保留
80H-85H 由BASIC保留86H-F0H BASIC中断
F1H-FFH 保留。