微机原理与接口技术：第15讲 8.1.5～8.2

1、第十五讲,微机原理与接口技术,8.1 中断的基本概念 8.1.1 什么是中断 8.1.2 中断源 8.1.3 开中断和关中断 8.1.4 中断优先级 8.1.5 中断向量表 8.1.6 中断过程 8.2 8086CPU中断系统 8.2.1 8086CPU的中断源 8.2.2 可屏蔽中断的中断周期 8.2.3 8086 CPU的中断向量表 8.2.4 8086 CPU的中断过程 8.3 可编程中断控制器8259A及其应用 8.4 习题讲解,第8章 中断系统,前讲回顾,7.3 CPU和外部设备之间的数据传送方式 7.3.1 无条件传送方式 7.3.2 查询传送方式 7.3.3 中断传送方式 7.3

2、.4 DMA方式 8.1 中断的基本概念 8.1.1 什么是中断 8.1.2 中断源 8.1.3 开中断和关中断 8.1.4 中断优先级 8.1.5 中断向量表 8.1.6 中断过程,中断向量表是系统RAM或者系统ROM的一个区域。向量表的大小取决于CPU支持的中断类型和数量。 中断向量表存放中断服务程序的入口地址（向量中断的中断向量表），或者是跳转到中断服务程序入口的指令（指令型的中断向量表）。 中断向量表用来解决中断和中断服务程序的关联，在中断系统中具有非常重要的作用,8.1.5 中断向量表,1、指令型的中断向量表：这种向量表一般位于系统的ROM区域，ROM单元中存放的是转移指令；向量表为

3、每个中断保留了4个字节的空间，足够存放一条转移指令；每一种类型的中断，对应固定的ROM地址；CPU在响应某种中断时，自动地将指令指针调整到中断向量表的相应地址，执行该地址单元中的转移指令，跳到相应的中断服务程序；这种中断向量表和其他程序代码一起固化到ROM存储器的，固化后再修改中断服务程序的入口地址就比较困难,8.1.5 中断向量表,2、向量中断的中断向量表：这种向量表一般位于系统的RAM区域，向量表中存放的是中断向量，即中断服务程序的入口地址；表中的中断类型号相当于在硬件优先权电路中的中断源标识；中断类型号也需要在CPU响应中断时传送到CPU的数据总线；由于这种向量表存放在系统RAM区，可随

4、时修改，所以这种向量表使用比较灵活；即使是同一个中断类型号，也可以有若干个不同的中断服务程序，并根据需要来选用,8.1.5 中断向量表,中断是一个过程，中断过程中有一些必须完成的工作要做，这些事情有的是用户做的，有的是CPU做的；对于不同的CPU来说，这样的分工并不都是相同的；在此主要说明8086/8088CPU中断过程中必须要做的事情： 1、中断申请：除了软中断外，中断申请是外部设备向CPU发送的中断请求信号。信号可以是电平也可是脉冲，若请求信号和CPU的要求不一致，用户可以通过接口电路来解决。 2、中断判优：对中断源判优。若当前没有中断服务进行，则任何级别的中断申请均可交给CPU处理，否则

5、只有更高级别的中断申请被CPU受理，进入中断响应,8.1.6 中断过程,3、中断响应：CPU收到中断请求后，进入中断响应阶段。中断可分为无条件中断和条件中断。对于无条件中断，CPU是一定响应的。外部中断一般都是有条件的，要针对具体的CPU确定需要什么条件。若中断条件和优先权都没有问题，就正式进入中断响应。 CPU在中断响应时，必须要做的事情包括： 保存断点地址：自动完成，可堆栈保存也可保存在其他寄存器（由CPU类型决定）。 将指令指针指向中断服务程序的入口，开始执行中断服务程序（利用中断向量表）。 4、中断服务：即执行中断服务程序（8086系统在调用中断服务程序后，会自动进入关中断状态）。 5

6、、中断返回,8.2 8086CPU中断系统,8.2.1 8086的中断源 8086系统可以处理256个不同的中断，对于每个中断，都会分配一个中断类型号。中断类型号的取值是从0255，或者是从00HFFH。 8086处理的中断分为两类：软中断和硬中断。硬中断又分为两类：非屏蔽中断和可屏蔽中断。非屏蔽中断就是无条件中断，可屏蔽中断就是条件中断。非屏蔽中断请求从NMI引脚输入，可屏蔽中断的请求从INTR引脚输入,8086的软中断是通过指令“INT n”来引发的。其实软中断并不是真正意义上的中断，它实际上就是一个子程序,它不可屏蔽。 INT n指令是双字节指令，其中一个字节是存放中断类型号n。n的取值

7、是0255 （00HFFH）。 系统规定了中断类型号04的专门用途，这些中断类型号的使用有各自的特点，其余的中断类型号既可以分配给软中断使用，也可以分配给可屏蔽中断使用,8.2.1 8086的中断源,本节小结,8.1 中断的基本概念 8.1.1 什么是中断 8.1.2 中断源 8.1.3 开中断和关中断 8.1.4 中断优先级 8.1.5 中断向量表 8.1.6 中断过程 8.2 8086CPU中断系统 8.2.1 8086CPU的中断源,8.2 8086CPU中断系统,8086规定的特殊中断类型号04的中断及其用途,8.2.1 8086的中断源,8086的中断源 ：所有中断源中只有可屏蔽中断

8、是条件中断，必须在CPU开中断状态下才可以响应。通过“STI”或“CLI”指令分别使IF置1或置0来完成开关中断,8.2.1 8086的中断源,8086中断源的优先级 由于8086存在多个中断源，这些中断源之间必须有优先级的差别，以便在几个中断源同时申请中断时，先响应高优先级的中断源。 8086中断源的优先级是固定的： 除法溢出中断INT n INTO NMIINTR 单步中断（最低） 8086本身不处理外中断源的优先级问题，外中断源的优先级问题由中断接口电路来处理,8.2.1 8086的中断源,8086在响应可屏蔽中断时要进入中断响应周期。中断响应周期需要两个总线周期 ，共8个T状态。 可屏

9、蔽中断的接口电路，要在收到第二个 应答信号后，立即向CPU传送相应外设的中断类型号(结合P26来看,对于8086其他类型的中断，不进入中断响应周期，也不需要外设传送中断类型号,8.2.2 可屏蔽中断的中断周期,8086的中断向量表位于存储器的03FFH地址，共1024字节。 8086的中断向量表采用的是向量中断，中断向量表中存放的是中断向量，也就是中断服务程序的入口地址。1024个字节用来存放256个中断服务程序的入口地址。每个中断号分配4个字节。低地址2个字节是中断入口的IP（偏移地址），高地址的两个字节是中断入口的CS（段地址） 。 如果已知中断类型号n，在地址从n4开始的2个字节读出n号

10、中断服务程序入口的偏移地址，在地址从n4+2开始的2个字节读出n号中断服务程序入口的段地址。 从中断向量表读出中断矢量是CPU的工作，将中断服务程序的入口地址写入中断向量表则是用户的事。写入中断向量表常用的两种方法： 1、直接写入法； 2、利用DOS功能调用写、读中断向量表,8.2.3 8086的中断向量表,利用DOS功能调用写、读中断向量表。 DOS功能调用25H用来写中断向量表。入口参数是： AL：中断类型号； DS：中断服务程序入口的段地址； DX：中断服务程序入口的偏移地址。 DOS功能调用35H用来读中断向量表，入口、出口参数如下： AL：中断类型号； ES：读出的中断服务程序入口的

11、段地址； BX：读出的中断服务程序入口的偏移地址,8.2.3 8086的中断向量表,例8-4 设中断类型号为70H，中断服务程序是INTSUB，用DOS功能调用25H将中断服务程序入口地址写入中断向量表。 解：相关的程序段如下： PUSHDS MOVAX, SEG INTSUB MOVDS, AX LEADX, INTSUB MOVAL, 70H MOVAH, 25H INT21H POPDS,8.2.3 8086的中断向量表,中断申请:外中断申请（包括NMI、INTR）都是高电平有效。 中断响应：无论是哪一种中断申请，8086都要在执行完当前指令后，开始响应中断。 标志寄存器(FR)的值推入堆栈保护； 使得标志IF和TF清零，也就是，进入中断服务程序后，CPU是处于关中断状态； 正在执行的程序的断点的CS和IP入堆栈保存； 根据中断类型号，查中断向量表，将中断服务程序入口地址写入CS和IP； 开始执行中断服务程序,8.2.4 8086的中断过程,中断服务 ：中断服务程序都是远过程。如果希望允许中断嵌套，在中断服务程序的开始时，写一条开中断指令：STI 中断返回 ：用IRET指令 IRET指令的具体操作是： IP(SP)， SPSP+2 CS(SP)， SPSP+2 FR(SP)， SPSP+2