微型计算机中断系统PPT演示课件

1,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,2,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,3,中断概念,中断：CPU正常运行程序时，由于微处理器内部事件或外设请求，引起CPU中断正在运行的程序，转去执行请求中断的外设（或内部事件）的中断服务子程序，中断服务程序执行完毕，再返回被中止的程序其他几个概念：中断源中断响应中断向量表中断优先级（中断嵌套）中断屏蔽,4,中断嵌套,5,中断系统的基本功能：能实现中断响应、中断服务、中断返回、中断屏蔽能实现中断优先级排队能实现中断嵌套,6,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,7,中断分类,外部中断内部中断,8,中断分类,外部中断（硬件中断）不可屏蔽中断NMI引入,边沿触发可屏蔽中断INTR引入，电平触发响应条件：外设中断请求是否被屏蔽；CPU是否允许响应中断。8259A管理PSW中IF位允许,9,中断分类,内部中断（软件中断）由中断指令INTn引起的中断由CPU的某些运算错误引起的中断除法错中断（INT0）溢出中断（INTO）（INT4）由调试程序debug设置的中断单步中断（INT1）断点中断（INT3）,10,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,11,CPU响应中断过程,可屏蔽中断处理的完整过程中断请求（中断判优）中断响应保护现场中断服务子程序恢复现场中断返回,12,CPU响应中断过程,13,CPU响应中断过程,CPU响应中断的条件：外设提出中断申请本中断位未被屏蔽本中断优先级最高CPU允许中断,14,CPU响应中断过程,当前指令执行完后，INTR有请求且IF为1，或NMI有请求，则CPU在发出两个INTA后：从数据总线上读取中断类型号将PSW入栈IF和TF清零保护断点根据中断类型号到中断向量表中找到中断向量，转入相应中断服务子程序中断处理程序完毕后恢复断点、PSW等,15,中断请求,16,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,17,中断向量表,中断向量是中断服务程序的入口地址。把系统中所有的中断向量集中起来放到存储器的某一区域内，这个存放中断向量的存储区就叫中断向量表或中断服务程序入口地址表。中断向量表的每一个向量的序号就是中断类型号，共256个中断类型。中断向量在表中的位置称为中断向量地址中断向量地址中断类型号4,18,中断向量表,19,例：类型号为2H的中断中断向量在内存（中断向量表）存放的起始位置为：2H4=8H则占用的四个连续单元为：8H、9H、0AH、0BH,8H9H0AH0BH,IP,CS,IP=2010HCS=4030H对应的中断向量为：4030H：2010H,20,例：中断操作过程,21,中断向量表,中断向量地址分配：附录D中断向量并非常驻内存，而是开机上电时，由程序装入内存指定的中断向量表中。系统配置和使用的中断所对应的中断向量由系统软件负责装入。用户程序使用的中断向量，由用户自行装入。中断向量（中断入口地址）的设置：用指令设置利用DOS功能调用,22,例7.4用MOV指令写入中断向量。假设中断向量号为N，中断服务子程序是INTRADCLI;关中断MOVAX，0MOVES，AX;给ES赋值为0MOVDI，N*4;中断向量指针DIMOVAX，OFFSETINTRAD;中断服务程序偏移值AXCLD;内存地址增量STOSW;AXDIDI+1中，然后DI2MOVAX，CS;(SEGINTRAD)中断服务程序的段基址AXSTOSW;AXDI+2DI+3STI;开中断INTRAD:PUSHAXSTIPOPAXIRET,23,例7.5将中断服务程序的入口地址直接写入中断向量表。MOVAX，00HMOVES，AXMOVBX，N*4；中断号4BXMOVAX，OFFSETINTRAD；中断服务程序偏移值AXMOVES：BX，AX；装入偏移地址MOVAX，SEGINTRAD；中断服务程序的段基址AXMOVES：BX+2，AX；装入段基址INTRAD：IRET,24,25,例7.6利用DOS功能调用设置中断向量和取中断向量。MOVAL,N;调用35号功能，MOVAH,35H;获取原来N中断的中断向量INT21H;并放在ES:BX中PUSHES;存储远中断向量的段基址PUSHBX;存储远中断向量的偏移地址PUSHDS;下面要用到，先暂存MOVDX,OFFSETINTRAD;中断子程序的偏移地址MOVAX,SEGINTRAD;中断子程序的段基址MOVDS,AXMOVAL,N;调用25号功能MOVAH,25H;把DS:DX中的值作为N中断INT21H;的中断向量POPDS;恢复原来的DS,26,POPDXPOPDSMOVAL,NMOVAH,25HINT21H;恢复原来N的中断向量RETINTRAD:IRET,27,中断向量表,中断类型号的获取04号中断由CPU自动分配软件中断，其类型号自带（INTn）外部可屏蔽中断，用硬件电路或8259A获得类型号,28,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,29,中断服务子程序,有关中断的主程序编写：主程序中初始化设置中断向量设置8259A的中断屏蔽寄存器的屏蔽位设置CPU的IF硬件（外设接口）和CPU自动完成外设向INTR发中断请求当前指令完后，CPU发两个/INTA给外设接口CPU取中断类型号nCPU自动保护PSW、CS、IPCPU自动清除IF、TFCPU自动取中断服务子程序地址转向中断服务子程序,30,有关中断服务子程序编写：程序开始须保护现场：各寄存器值入栈如允许中断嵌套，STI中断处理程序内容关中断，禁止其他中断请求给中断命令寄存器送中断结束命令EOI，使当前正在处理的中断请求标志位被清除恢复中断现场IRET返回主程序，自动弹出IP、CS和PSW,31,DATASEGMENTCOUNTDW1MESSDBThebellisring!,0AH,0DH,$DATAENDSSTACKSEGMENTDB100DUP(?)STACKENDSCODESEGMENTMAINPROCFARASSUMECS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACKSTART:PUSHDSSUBAX,AXPUSHAXMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVAX,STACKMOVSS,AXMOVAL,1CH;调用35号功能，MOVAH,35H;获取原来1CH中断的中断向量INT21H;并放在ES:BX中PUSHES;存储远中断向量的段基址PUSHBX;存储远中断向量的偏移地址,32,PUSHDS;下面要用到，先暂存MOVDX,OFFSETRING;响铃程序的偏移地址MOVAX,SEGRING;响铃程序的段基址MOVDS,AXMOVAL,1CH;调用25号功能MOVAH,25H;把DS:DX中的值作为1CH中断INT21H;的中断向量POPDS;恢复原来的DSINAL,21H;设置中断屏蔽位ANDAL,0FEH;见P287表8-1OUT21H,ALSTI;开中断MOVDI,2000DELAY:MOVSI,3000DELAY1:DECSIJNZDELAY1DECDIJNZDELAY;程序运行的时间POPDXPOPDSMOVAL,1CHMOVAH,25HINT21H;恢复原来1CH的中断向量RETMAINENDP,33,RINGPROCNEARPUSHDS;DS在下面会用到，先暂存PUSHAX;AX在下面会用到，先暂存PUSHCX;CX在下面会用到，先暂存PUSHDX;DX在下面会用到，先暂存MOVAX,DATAMOVDS,AXSTI;可嵌套的中断服务程序里不能忘！DECCOUNT;10秒计数JNZEXITMOVDX,OFFSETMESSMOVAH,09H;9号功能调用INT21H;显示信息,34,MOVDX,100;响铃50次INAL,61H;响铃，见P112例3-93ANDAL,0FCHSOUND:XORAL,02HOUT61H,ALMOVCX,140HWAIT:LOOPWAIT;等待一段时间，以调整发声频率DECDXJNESOUNDMOVCOUNT,182;10秒动作一次EXIT:CLIPOPDXPOPCXPOPAXPOPDSIRETRINGENDPCODEENDSENDSTART,35,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,36,中断响应时序,37,中断响应用2个总线周期：,第1个总线周期，通知外设，CPU准备响应中断；第2个总线周期，外设发送中断类型码,38,中断响应时序,INTR必须是电平信号，且维持2个时钟周期为高电平最大模式下不是8086发出INTA两个/INTA之间不允许总线请求响应提供中断向量的外设接口须接在数据总线低8位两个/INTA周期之间，AD复用脚高阻，M/IO为低，ALE输出两个脉冲此时序仅适用于可屏蔽中断,39,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,40,中断优先级和中断嵌套,41,中断优先级,42,中断优先级,可屏蔽中断优先级设定方法：软件查询中断优先级：先查询的中断源优先级高硬件查询优先级：菊花链法矢量中断优先级,43,1软件查询判优,软件判优：由软件来安排各种中断源的优先级别。它需要相应电路支持。,44,软件查询程序流程图,N,N,N,Y,Y,Y,软件查询程序流程图,45,菊花链优先查询法,基本思想是将所有的中断源构成一个链（菊花链），各中断源在链中的前后顺序是根据中断源优先级的高低来排列的，排在链前面高优先级别的中断会自动封锁低优先级别的中断。,46,菊花链优先查询法,47,矢量中断优先级,48,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,49,中断嵌套,一个中断请求尚未处理完，又转而处理新的中断请求，称为中断的多级嵌套或称为多级中断,50,中断嵌套,功能：主程序必须有开中断指令，使IF=1才能响应中断中断结束返回前要有EOI中断结束命令，最后要有IRET指令中断处理程序中如果没有IF=1，则当前中断程序不受其他中断影响防止重复嵌套,51,第七章微型计算机中断系统,7-1概述中断概念中断分类7-2中断处理过程CPU响应中断过程中断向量表中断服务子程序中断响应时序7-3中断优先级和中断嵌套中断优先级中断嵌套7-4可编程中断控制器8259A功能和引脚内部结构8259A的中断管理方式8259A的编程方法8259A的中断级联,52,功能和引脚,功能：8级优先级控制，可通过级联扩展到64级每一级中断可由程序单独屏蔽或允许可提供中断类型号传送给CPU可通过编程选择多种不同工作方式管