第八章中斷

1、第 8 章,第8章：教學重點,教學重點 8088 CPU的中斷系統(tǒng) 中斷控制器8259A的作用,第8章：8.1 8088中斷系統(tǒng)概述,8088的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機制能夠處理256個中斷用中斷向量號0 ~ 255區(qū)別可屏蔽中斷還需要借助專用中斷控制器Intel 8259A實現(xiàn)優(yōu)先權管理,第8章： 8088的中斷類型,內部中斷除法錯中斷指令中斷溢出中斷單步中斷外部中斷非屏蔽中斷可屏蔽中斷,第8章：1. 內部中斷,

2、內部中斷是由于8088內部執(zhí)行程序出現(xiàn)異常引起的程序中斷利用內部中斷，微處理器為用戶提供了發(fā)現(xiàn)、調試并解決程序執(zhí)行時異常情況的有效途徑例如，ROM-BIOS和DOS系統(tǒng)利用內部中斷為程序員提供了各種功能調用,第8章：⑴ 除法錯中斷,在執(zhí)行除法指令時，若除數(shù)為0或商超過了寄存器所能表達的范圍，則產生一個向量號為0的內部中斷，稱為除法錯中斷例如：,mov bl,0idiv bl；除數(shù)BL＝0，產生除法錯中斷,mov ax,200h

3、mov bl,1div bl；商＝200H，不能用AL表達；產生除法錯中斷,第8章：⑵ 指令中斷,在執(zhí)行中斷調用指令INT n時產生的一個向量號為n（0 ~ 255）的內部中斷，稱為指令中斷其中向量號為3的指令中斷比較特別（生成一個字節(jié)的指令代碼：11001100），常用于程序調試，被稱為斷點中斷,第8章：⑶ 溢出中斷,在執(zhí)行溢出中斷指令INTO時，若溢出標志OF為1，則產生一個向量號為4的內部中斷，被稱為溢出中斷例如：,

4、mov ax,2000hadd ax, 7000h；2000H＋7000H＝9000H，溢出：OF＝1into；因為OF＝1，所以產生溢出中斷,第8章：⑷ 單步中斷,若單步中斷TF為1，則在每條指令執(zhí)行結束后產生一個向量號為1的內部中斷，稱為單步中斷,第8章：2. 外部中斷,外部中斷是由于8088外部提出中斷請求引起的程序中斷利用外部中斷，微機系統(tǒng)可以實時響應外部設備的數(shù)據(jù)傳送請求，能夠及時處理外部意外或緊急事件外部中斷的

5、原因是處理器外部隨機產生的，所以是真正的中斷（Interrupt）內部中斷的原因是處理器執(zhí)行程序出現(xiàn)異常，所以經常被稱為異常（Exception）,第8章：⑴ 非屏蔽中斷,通過非屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的中斷請求，微處理器無法禁止，將在當前指令執(zhí)行結束予以響應，這個中斷被稱為非屏蔽中斷8088的非屏蔽中斷的向量號為2，非屏蔽中斷請求信號為NMI非屏蔽中斷主要用于處理系統(tǒng)的意外或故障。例如：電源調電前的數(shù)據(jù)保護存儲器讀寫錯

6、誤的處理,第8章：⑵ 可屏蔽中斷,外部通過可屏蔽中斷請求信號向微處理器提出的中斷，微處理器在允許可屏蔽中斷的條件下，在當前指令執(zhí)行結束予以響應，同時輸出可屏蔽中斷響應信號，這個中斷就是可屏蔽中斷8088的可屏蔽中斷請求和響應信號分別是INTR和INTA*；由IF標志控制可屏蔽中斷是否允許響應；向量號來自外部中斷控制器8088通常需要配合中斷控制器8259A共同處理可屏蔽中斷可屏蔽中斷主要用于主機與外設交換數(shù)據(jù),第8章：中斷標志IF

7、的狀態(tài),IF＝0：可屏蔽中斷不會被響應關中斷、禁止中斷、中斷屏蔽系統(tǒng)復位，使IF＝0任何一個中斷被響應，使IF＝0執(zhí)行指令CLI，使IF＝0IF＝1：可屏蔽中斷會被響應開中斷、允許中斷、中斷開放執(zhí)行指令STI，使IF＝1執(zhí)行指令IRET恢復原IF狀態(tài),明確IF標志的狀態(tài)是關鍵,第8章：8.2 8088的中斷響應條件與過程,第8章：8.2.1 8088的中斷響應過程（續(xù)）,8088各種中斷源的優(yōu)先權，

8、實際上是指被識別出來的先后多種中斷同時請求時，最先響應的則可能是單步中斷或NMI中斷,第8章：8.2.2 8088的中斷向量表,中斷向量：中斷服務程序的入口地址（首地址）邏輯地址含有段地址CS和偏移地址IP（32位）每個中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用4個字節(jié)8088微處理器從物理地址000H開始，依次安排各個中斷向量，向量號也從0開始256個中斷占用1KB區(qū)域，就形成中斷向量表,向量號為N的中斷向量的物

9、理地址＝N×4,第8章：8.2.3 內部中斷服務程序,編寫內部中斷服務程序與編寫子程序類似利用過程定義偽指令PROC/ENDP第1條指令通常為開中斷指令STI最后用中斷返回指令IRET通常采用寄存器傳遞參數(shù)主程序需要調用中斷服務程序調用前，需要設置中斷向量設置必要的入口參數(shù)利用INT n指令調用中斷服務程序處理出口參數(shù),第8章：8.3 中斷優(yōu)先權,1.用軟件確定中斷優(yōu)先權 采用查詢技

10、術。當CPU響應中斷后，就用軟件查詢以確定哪些外設申請中斷，并判斷它們的優(yōu)先權。,軟件查詢接口電路,程序流程圖,程序,屏蔽法IN AL，[20H]TEST AL，80HJNE PEFAL 40HJNE DISSTEST AL，20HJNE MT……,移位法XOR AL，ALIN AL，[20H]RCL

11、 AL，1JC PWFRCL AL，1JC DISS……,查詢法的優(yōu)點: 1.詢問的次序，即是優(yōu)先權的次序。顯然，最先詢問的，優(yōu)先權的級別最高； 2.省硬件。不需要有判斷與確定優(yōu)先權的硬件排隊電路。查詢法的缺點: 由詢問轉至相應的服務程序的入口的時間長，尤其是在中斷源較多的情況下。,查詢法的優(yōu)缺點,2.硬件

12、優(yōu)先權排隊電路,中斷優(yōu)先權編碼電路鏈式優(yōu)先權排隊電路,中斷優(yōu)先權編碼電路,注意：,1.若AB”端輸出低電平，封鎖與門1，就不向CPU發(fā)出新的中斷請求，即：當CPU正在處理中斷時，當有同組或低組的中斷源申請中斷時，優(yōu)先權排隊線路就屏蔽它們的請求；2.當A>B時，比較器輸出端才為高電平，打開與門1，將中斷請求信號送至CPU的INTR輸入端，CPU就中斷正在進行的中斷處理程序，轉去響應更高級的中斷。,鏈式優(yōu)先權排隊電路,注意：,在鏈

13、式優(yōu)先權排隊電路中，若上級的輸出信號為“0”，則屏蔽了本級和所有的低級中斷；若上級輸出為“1”，在本級有中斷請求時，轉去執(zhí)行本級的中斷程序，且使本級輸至下級的輸出為“0”，屏蔽所有低級中斷；若本級沒有中斷請求，則輸至下級的為“1”，允許下一級中斷。故在鏈式電路中，排在鏈的最前面的優(yōu)先權最高。,第8章：8.4 8259A中斷控制器,Intel 8259A是可編程中斷控制器PIC用于管理Intel 8080/8085、8086/808

14、8、80286/80386的可屏蔽中斷8259A的基本功能一片8259A可以管理8級中斷，可擴展至64級每一級中斷都可單獨被屏蔽或允許在中斷響應周期，可提供相應的中斷向量號8259A設計有多種工作方式，可通過編程選擇,第8章： 8259A的內部結構,第8章：8259A的內部寄存器,中斷請求寄存器IRR保存8條外界中斷請求信號IR0～IR7的請求狀態(tài)Di位為1表示IRi引腳有中斷請求；為0表示無請求中斷服務寄存器ISR保

15、存正在被8259A服務著的中斷狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷正在服務中；為0表示沒有被服務中斷屏蔽寄存器IMR保存對中斷請求信號IR的屏蔽狀態(tài)Di位為1表示IRi中斷被屏蔽（禁止）；為0表示允許優(yōu)先權判別電路判別IRR中各中斷請求的優(yōu)先權，并在中斷響應周期送至ISR,第8章：8259A的引線,D7~D0：數(shù)據(jù)線，雙向三態(tài)IR7~IR0：中斷請求輸入線RD*：讀引線WR*：寫引線CS*：片選A0：8259A內部寄存器選