微机原理课件第七章

2）内部中断（软件中断）
（1）单步中断-----------中断类型号是1 （2）除法出错中断-------中断类型号是0 （3）断点中断-----------中断类型号是3 （4）溢出中断-----------中断类型号是4
（5）指令中断-----------中断类型号是n
内部中断的特点：
① 内部中断的类型号都是固定的，或是在中断指令中给定的。 不需要进入INTA总线周期获取类型号； ② 不受中断允许标志位IF的影响； ③ 用一条指令或由某个标志位启动进入中断处理程序，这样
查中断向量表得中断向量为：
A123H：B678H 中断服务程序入口的物理地址为： AC8A8H
01H 78H
B6H 23H A1H ┋
0089H
008AH 008BH ┋
图7.11
部分中断向量表
例2
解：
某中断源的类型号为54H，中断服务程序入口的符号地址为
MOV MOV AX，0 DS，AX
INTADD，试编一段程序设置该中断类型号的中断向量。
256种中断可分为两大类：外部中断和内部中断。
8086 INT 3 指令 INT n 指令 CPU INT O 指令 除法 出错 单步 中断 NMI 非屏蔽 中断请求
中 断
处
理
逻
辑
INTR 8259A 可屏蔽中断请求
图7.8
8086系统的中断源
1、中断源的类型
1）外部中断（硬件中断） 分为非屏蔽中断和可屏蔽中断两种。 （1）非屏蔽中断 （2）可屏蔽中断
IR1 中断清除
IR4处理程序 IR3中断请求 IR3处理程序 开中断 STI STI 。 。 。 。 。 。 IR3 IR4 (EOI) (EOI) 中断清除 中断清除 IRET IRET
图7.6
中断嵌套管理
4、中断处理过程
中断请求 中断判优
中断源提出中断请求 判优逻辑进行优先排队 CPU执行完当前指令 CPU取下一条指令 N
的中断没有随机性。
2、中断源的优先级
中
断
源
优
先 最高
级
除法出错中断 软件中断INT n
溢出中断INTO
非屏蔽中断NMI 可屏蔽中断INTR 单步中断 最低
7.2.2
8086CPU
执行当前指令
指令执行结束吗？ Y N
的中断响应过程
取下一 条指令
Y 自动形成中断类型码0 有除法出错中断？ N Y 从指令中取出中断类型码n 有软件中断INTn？ 若是断点形成中断类型码3 N Y 自动形成中断类型码4 有溢出中断？ N Y 有非屏蔽中断？ 自动形成中断类型码2 N Y 响应中断 Y 有可屏蔽中断？ IF＝1？ 读取中断类型码 N N
;DS=0000,中断矢量表的段地址
MOV
BX，54H*4
;入口的低16位,存储入口的偏移地址 MOV MOV MOV AX，OFFSET ［BX］，AX AX，SEG INTADD INTADD
MOV
［BX＋2］AX
;入口的高16位,存储入口的段地址
7.2.4
中断程序设计
中断程序设计分为主程序设计和中断服务子程序设计两部分。 主程序---用来完成相关的初始化工作，为实现中断做好准备； 中断服务子程序---用来完成相关的中断处理工作。 1、主程序设计
ES
BX DS
MOV
MOV MOV MOV MOV INT POP IN AND OUT
DX， OFFSET SOUND
AX， SEG DS，AX AL，1CH AH，25H 21H DS AL，21H AL，0FEH 21H，AL DI，8000H SOUND
STI
MOV
DLY：
DLY1：
MOV
外 设 中 断 请 求
外设提供 设备标志码
图7.2
向量中断技术中断源识别示意图
2、中断优先级判断
中断优先级判断的具体方法可分为：软件查询、硬件排队和专用 中断控制器。 （1）软件查询方式
图7.3 软件查询接口电路
软件查询方法的接口电路
查询方法的电路较简单。但当外设个数较多时，通 过逐位检测查询到转入中断服务所耗费的时间较长。
┇
中断返回 图7.1 中断示意表
IRET
2、中断系统的作用
（1）能实现并行处理 （2）能实现实时处理 （3）能实现故障处理 7.1.2 中断处理系统
一个完整的中断处理系统必须实现以下功能：
中断源识别、中断优先级判断、中断嵌套管理以及CPU的 中断响应、中断服务和中断返回。
1、中断源识别
中断源----引起程序中断的事件。 D7 ┇ ┇ CPU D1 D0 IRET
5）执行中断服务程序
6）中断返回 2、可屏蔽中断 1) 中断请求与检测 2) 判断是否响应
3）确定中断向量地址
7.2.3
中断向量表
中断向量----是中断服务程序入口地址。 中断向量表-----是中断服务程序入口地址表。 中断向量地址-----是中断向量在中断向量表中的位置。 中断向量地址与中断类型号之间的关系可表示为：
初始化工作分三部分：
① ② ③ CPU本身工作的初始化 中断控制器8259A的初始化 通用接口的初始化
2、中断服务子程序设计
中断服务子程序含有以下七个部分： （1）保护中断时的现场。 （2）若允许中断嵌套，则设置开中断。 （3）执行中断处理程序。
（4）设置关中断，
（5）给中断命令寄存器送中断结束命令EOI。 （6）恢复中断时的现场。 （7）用中断返回指令IRET返回主程序。
第7章
7.1 7.1.1 中断系统 中断的概念及其作用
中
断
1、中断的概念
中断-----指计算机在执行正常程序的过程中出现内部或外部某
些事件的请求时，CPU暂时停止当前程序的正常执行， 转去执行请求事件的处理操作，CPU在事件处理结束
后再回到被暂时中断了的程序继续往下执行。
当前正运行的程序 中 断 请 求 ┇ 指令A 指令B 指令C CPU响 应中断 中断处理程序 指令1 指令2 ┇ ┇
N
有单步中断吗？ Y 自动形成中断类型码1 PSW、CS、IP依次入栈并清除IF和TF标志位 由中断类型码形成中断服务程序 的入口、并执行中断服务程序 IP、CS、PSW依次出栈
图7.9 8086系统中断 响应过程的流程
1、内部中断和非屏蔽中断的响应及处理过程
1) 中断请求与检测 2) 确定中断向量地址 3）保护各标志位状态和屏蔽INTR中断和单步中断 4）保存断点
DEC JNZ DEC JNZ POP POP MOV MOV INT RET
SI，0
SI DLY1 DI DLY DX DS AL，1CH AH，25H 21H
MAIN
ENDP
SOUND
PROC PUSH
NEAR DS
PUSH
AX
PUSH
PUSH MOV MOV
CX
DX AX，DATA DS，AX COUNT EXIT DX，OFFSET AH，09H 21H DX， 100 MESS
8259A与系统总线相连有两种方式：
1）缓冲方式：
2）非缓冲方式：
（4）中断请求寄存器IRR
作用：寄存所有的外部中断请求。
（5）中断服务寄存器ISR（8位）
作用：寄存当前所有正在被服务的中断级。 （6）中断屏蔽寄存器IMR（8位） 作用：寄存要屏蔽的中断级。 （7）优先权比较器PR 作用：确定存放在IRR中各个中断请求信号对应中断 源的优先级，并对它们进行排队判优， （8）中断控制逻辑
中断请求信号有效？
Y 中断响应 CPU关闭中断？ Y CPU关闭中断 保护断点地址 找出中断源，形成中断服务 程序入口地址，并转向中断服务 保护现场 中断处理 执行中断服务程序 恢复现场 CPU开放中断
N
中断返回
返回主程序断点处
图7.7
中断处理基本过程
7.2
7.2.1
8086CPU中断系统
8086CPU的中断源
STI
DEC JNZ MOV MOV INT MOV
IN
AND SD： XOR
AL，61H
AL，0FCH AL，02H
OUT
61H，AL
MOV
WAIT： LOOP DEC
CX，140H
WAIT DX
JNE
MOV EXIT： CLI
SD
COUNT，364
POP
POP POP
DX
CX AX
POP
IRET SOUND ENDP
查询程序
（2）硬件排队方式
图7.5
中断优先权编码电路
雏菊花环式优先权排队电路
(3)专用中断控制器
3、中断嵌套管理
主程序 IR2和IR4 中断请求 IR2处理程序 IR1中断请求 IR1处理程序 STI STI 。 。 。 (EOI) IRET 开中断
(EOI) IRET
IR2 中断清除 IR4 中断请求
(1) 全嵌套方式 (2) 特殊全嵌套方式 4、优先级循环方式（两种） (1) 优先级自动循环方式
(2) 优先级特殊循环方式
5、中断结束方式（两种） (1) 中断自动结束方式（AEOI） (2) 中断非自动结束方式（两种） l）普通EOI结束方式
中断向量地址＝中断类型号*4
专 用 中 断 (5个)
000
类型0中断入口(除法出错)
类型1中断入口(单步中断) 类型2中断入口(NMI) 类型3中断入口(断点中断) 类型4中断入口(溢出中断) 类型5中断入口 ┇
004
008 00C
IP CS IP CS
系 统 使 用 (27个)