第6章-微型计算机的中断系统

1、精选优质文档-倾情为你奉上习 题 61 什么叫中断？有哪几种不同类型的中断？由于某个事件的发生，CPU暂停当前正在执行的程序，转而执行处理该事件的一个程序。该程序执行完成后，CPU接着执行被暂停的程序。这个过程称为中断。根据中断源的位置，有两种类型的中断。有的中断源在CPU的内部，称为内部中断。大多数的中断源在CPU的外部，称为外部中断。根据中断引脚的不同，或者CPU响应中断的不同条件，也可以把中断划分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两种。 2 什么是中断类型？它有什么用处？用若干位二进制表示的中断源的编号，称为中断类型。中断类型用来区分不同的中断，使CPU能够在中断响应时调出对应的中断服务程序进行

2、中断处理。3 有哪几种确定中断优先级的方法？说明每一种方法各自的优劣之处。确定中断优先权有四种可选的方法。(1) 软件查询法：采用程序查询的方法确定中断服务的顺序。这种方法中断逻辑最简单（基本上不需要外部中断逻辑），优先级可以灵活设置，但中断响应所需时间最长。(2) 分类申请法：CPU分设二个中断申请信号的输入引脚。这种方法需要CPU提供条件。(3) 链式优先权排队：菊花链法。这种方法需要的外部中断逻辑比较简单，容易实现，但是设备较多时信号延迟大，对设备故障敏感。(4) 可编程中断控制器: “向量”优先权排队专用电路。这种方法功能最全面，控制灵活，可以通过程序设定中断优先权为固定的或循环的，但

3、需要增加专用的中断控制器。4 什么是中断嵌套？使用中断嵌套有什么好处？对于可屏蔽中断，实现中断嵌套的条件是什么？CPU在处理级别较低的中断过程中，出现了级别较高的中断请求。CPU停止执行低级别中断的处理程序而去优先处理高级别中断，等高级别中断处理完毕后，再接着执行低级别的未处理完的中断处理程序，这种中断处理方式称为多重（级）中断或中断嵌套。使用中断嵌套可以使高优先级别的中断得到及时的响应和处理。对于可屏蔽中断，由于CPU在响应中断时已将IF清零，所以一定要在中断处理程序中加入开中断指令，才有可能进行中断嵌套。5 什么叫中断屏蔽？如何设置I/O接口的中断屏蔽？用程序的方法使某些中断源的中断请求不

4、能够发送到CPU，或者虽然能够发送但是不能得到响应，这种方法称为中断屏蔽。在外设的接口内增设一个中断屏蔽触发器（可以用D触发器实现），该触发器的端与中断请求信号相“与”后连接到INTR。当 = 0时，中断请求不能发往INTR。通过设定中断屏蔽触发器的状态，可以控制中断请求信号是否能够送到INTR端。置IF= 0, 可以使80x86CPU不响应来自INTR的可屏蔽中断请求。6 什么是中断向量？中断类型为1FH的中断向量为2345H：1234H，画图说明它在中断向量表中的安置位置。中断服务程序的入口地址称为中断向量。中断类型为1FH，它的中断向量放置在1FH4=0000: 7CH开始的位置上。如右

5、图。7 叙述一次可屏蔽中断的全过程。（1） 中断源请求中断外部中断源通过INTR引脚向CPU请求中断。（2） 中断响应 中断源提出中断请求后，如果 CPU处于允许中断状态（IF=1）； 没有不可屏蔽中断请求和总线请求； 当前指令执行结束。则转入中断响应周期。在中断响应周期： CPU取得中断源的中断类型； 将标志寄存器FLAGS和CS、IP（断点）先后压入堆栈保存； 清除自陷标志位TF和中断允许标志位IF； 读中断向量表，获得相应的中断服务程序入口地址，转入中断服务程序。（3） 中断服务 中断服务程序的主要内容包括： 保护现场 开中断 中断处理 关中断 恢复现场 （4）中断返回 8 简要叙述82

6、59A内部IRR, IMR, ISR三个寄存器各自的作用。三个寄存器长度均为8位。IRR用来记录引脚IR7IR0上由外部设备送来的中断请求信号。当外部中断请求线IRi变为有效时，IRR中与之对应的第i位被置1。IMR用于设置对中断请求的屏蔽信号。此寄存器的第i位被置1时，与之对应的外部中断请求线IRi被屏蔽，不能向CPU发出INT信号。可通过软件设置IMR内容，确定每一个中断请求的屏蔽状态。ISR用于记录当前正在被服务的所有中断级，包括尚未服务完而中途被更高优先级打断的中断级。若CPU响应了IRi中断请求，则ISR中与之对应的第i位置1。ISR用于中断优先级管理。9 8259A是怎样进行中断优

7、先权管理的？8259A通过以下两种途径实现对中断优先权的管理：（1） 通过设置中断屏蔽寄存器IMR，可以屏蔽某些中断请求，从而动态地改变各请求端的优先级别。（2） 8259A响应某个中断请求之后，将ISR寄存器对应位置1。如果后续的中断请求级别低于正在响应的中断请求，则该中断不能立即被响应。反之，如果新的中断请求级别高于正在响应的中断请求，则允许进行中断嵌套。中断服务结束时，应将ISR寄存器对应位清零。10 特殊全嵌套方式有什么特点？它的使用场合是什么？特殊全嵌套方式一般用于级联方式下的8259A主片。如果8259A主片在一次中断处理尚未结束时，收到了来自同一个引脚的第二次中断请求，并且该82

8、59A采用普通全嵌套方式，则它不会响应来自同一个引脚的第二次中断请求。如果该8259A采用特殊全嵌套方式，就会响应该请求（中断嵌套），从而可以及时响应连接在同一从片8259A上，并且相对有较高优先级别的中断请求。11 向8259A发送“中断结束”命令有什么作用？8259A有哪几种中断结束方式？分析各自的利弊。中断服务完成时，必须给8259A一个命令，使这个中断级别在ISR中的相应位清“0”，表示该中断处理已经结束，允许响应新的较低级别的中断。这个命令称为“中断结束”命令。8259A有两种不同的中断结束方式。（1）自动中断结束方式（AEOI） 8259A在中断响应周期内自动清除ISR中对应位。这

9、种方式使用简单，但是不能充分实现中断的优先权管理。这种方式只能用在系统中只有一个8259A，且多个中断不会嵌套的情况。（2）非自动中断结束方式（EOI）从中断服务程序返回前，在程序里向8259A输出一个中断结束命令（EOI），把ISR对应位清“0”。这种方式可以有效地实现中断优先权的管理，从而保证高优先级的中断可以得到及时响应。但是，如果在程序里忘了将ISR对应位清零，那么，8259A将不再响应这个中断以及比它级别低的中断请求。12 某系统中有两片8259A，从片的请求信号连主片的IR2引脚，设备A中断请求信号连从片IR5引脚。说明设备A在一次I/O操作完成后通过两片8259A向8086申请中

10、断，8086CPU通过两片8259A响应中断，进入设备A中断服务程序，发送中断结束命令，返回断点的全过程。 设备A通过从片IR5引脚向从片发出中断请求； 从片将IRR5置“1”，并通过INT（与主片IR2相连）向主片发出中断请求； 主片将IRR2置“1”，通过INT（与CPU的INTR相连）向CPU发出中断请求； CPU通过第一个向主片和从片响应中断请求； 主片8259A在CAS0CAS2上发出代码“010”，表示连接在IR2上的从片中断被响应，同时主片还把本片ISR2置“1”，把本片IRR2清“0”； 从片收到第一个和主片CAS0CAS2上发来的010代码后，将本片ISR5置“1”，同时把本

11、片IRR5清“0”。收到第二个后，将本片IRR5对应的中断类型通过数据总线发往CPU； CPU进入设备A的中断服务程序，在程序中先后对主片和从片发出中断结束命令，两个芯片内的ISR2和ISR5先后被清零。 中断服务结束，返回断点继续执行。13 某8086系统用3片8259A级联构成中断系统，主片中断类型号从10H开始。从片的中断申请连主片的IR4和IR6引脚，它们的中断类型号分别从20H、30H开始。主、从片采用电平触发，嵌套方式，普通中断结束方式。请编写它们的初始化程序。假设主片端口地址为10H，12H。从片的端口地址分别为 18H, 1AH和 1CH, 1EH。MOVAL, B；主片ICW

12、1OUT10H, AL；电平触发，级连方式MOVAL, 10H；主片ICW2OUT12H,AL；主片中断类型MOVAL, B；主片ICW3OUT12H, AL；IR4，IR6连有从片MOVAL, B；主片ICW4OUT12H, AL；特殊全嵌套，非自动中断结束MOVAL, B；从片ICW1OUT18H, AL；电平触发，级连方式MOVAL, 20H；从片ICW2OUT1AH,AL；从片中断类型MOVAL, B；从片ICW3OUT1AH, AL；本片连接在主片IR4引脚上MOVAL, B；从片ICW4OUT1AH, AL；非特殊全嵌套，非自动中断结束MOVAL, B；从片ICW1OUT1CH,

13、AL；电平触发，级连方式MOVAL, 30H；从片ICW2OUT1EH,AL；从片中断类型MOVAL, B；从片ICW3OUT1EH, AL；本片连接在主片IR6引脚上MOVAL, B；从片ICW4OUT1EH, AL；非特殊全嵌套，非自动中断结束注意：（1） 由于8086系统有16根数据线，各8259A的端口地址均为偶数（假设各8259A的数据线连接在8086系统的低8位数据线上）。（2） 主片用特殊全嵌套，从片用一般全嵌套。14 给下面的8259A初始化程序加上注释，说明各命令字的含义。MOVAL, 13H；ICW1: 边沿触发，单片8259AOUT50H, AL；MOVAL, 08H；ICW2: 中断类型高5位为00001OUT51H, AL；MOVAL, 0BH；ICW4: 非特殊全嵌套，缓冲方式，主片，非自动中断结束OUT51H, AL；15 设8259A端口地址为20H和21H，怎样发送清除ISR3的命令？为了清除ISR3，需要通过OCW2发送特殊的中断结束命令，使SL=1, EOI=1, L2L1L0=011。指令如下：MOVAL, BOUT20H, AL16 图6-17能否直接用于8086系统？为什么？图6-17不能