微机原理与接口技术第7章课件

1、第7章 中断技术7.1 中断概述7.2 8086中断系统7.3 可编程中断控制器8259A主要内容7.1 中断概述7.1.1 中断源 发出中断请求的外部设备或引发中断的原因（事件）称为中断源。由处理机的外部设备产生的中断事件称为外部中断源。内部中断源引发的中断称为内中断，外部中断源引发的中断称为外中断。中断源有如下分类：（1）外设中断。（2）硬件故障中断。（3）指令中断。 （4）程序性中断。 1.中断优先级及中断嵌套 外部设备的中断请求是随机的，因此，可能会同时有多个外设发出中断请求，而CPU一个时刻只能响应处理一个中断源的请求。这就用到了中断优先级这个概念。根据各个外设在系统中的重要性的不同

2、，将它们进行排队，并给出顺序编号，靠前的就是高优先级。这样，当多个中断源同时向CPU发出中断请求的时候，优先级高的优先响应。7.1.2 中断控制软件查询方式菊花链式专用硬件方式2.优先级判断方法图 7-1 软件查询接口图图7-3 菊花链硬件排队电路7.2 8086中断系统7.2.1 8086中断的分类图7-4 8086/8088系统中断的分类1）内部中断 （1）除法错中断； （2）单步中断； （3）溢出中断； （4）用户定义的软件中断“INT n”； （5）断点中断。2）外部中断 （1）非屏蔽中断； （2）可屏蔽中断。 所有内部中断，包括内部微处理器中断和软件中断的优先级最高，其次是非屏蔽中断

3、NMI，可屏蔽中断INTR，单步中断优先级最低。图7-5给出了中断优先级顺序。图7-5 各类中断源的优先级7.2.2 中断向量和中断向量表1.中断向量表的组成 对于8086/8088来说，总共包含256个中断源的中断向量存放在内存最底端开始的一段连续区域。其中，每个中断向量占4个字节，前两个单元（低地址）放入口的偏移量，后两个单元（高地址）存放入口的段基址，256个中断向量共需1 024个单元。808x系列中断向量表的地址范围为00000H003FFH，Intel保留前32个中断向量，为Intel各种微处理器系列成员所专用；最后224个中断向量可作为用户自定义的中断向量。图7-6 中断向量表2

4、.CPU获取中断类型码的方法1）内部微处理中断 内部微处理中断（包括除法出错中断、单步中断、溢出中断、断点中断等）在中断源产生中断请求时，系统直接通过内部硬件电路自动提供中断类型号，转向相应的中断服务程序去执行。2）软件中断“INT n” 软件中断在指令的机器码中提供中断类型码。例如：INT 21H ；执行21号中断3）外部可屏蔽中断（INTR） 通过外部硬件向CPU提供中断类型码。外部设备通过I/O接口向CPU请求中断，外部设备把中断类型码放在I/O接口的寄存器中，CPU响应中断后通过总线取得类型码。也可以利用可编程的中断控制器8259A，其IR0IR7可接收8个外部设备的中断请求。CPU响

5、应中断后，发出中断响应信号INTA送到8259A，8259A把中断类型码放在总线上，然后CPU通过总线取得中断类型码。7.3 可编程中断控制器8259A7.3.1 8259A中断控制器内部逻辑结构图7-7 8259A内部结构图7.3.2 8259A中断控制器外部引脚8259A 是双列直插式芯片，共28个引脚，如图7-8所示。图7 88259A引脚图7.3.3 8259A的工作方式 1.优先级的设置方式 1）全嵌套方式 2）特殊全嵌套方式 3）优先级自动循环方式 4）优先级特殊循环方式2.中断结束方式（EOI） 1）自动结束方式 2）一般中断结束方式 3）特殊中断结束方式3.总线连接方式 1）缓

6、冲方式 2）非缓冲方式 1.初始化命令字ICW8259A的初始化编程需要CPU向它输出24个字节的初始化命令字，流程图如图7-9所示。其中，ICW1和ICW2是必需的，ICW3和ICW4可以根据需要选择。图7-9 8259A初始化流程7.3.4 8259A初始化编程1）ICW1ICW1的写入如图7-10所示。图7-10 ICW1命令字2）ICW2 ICW2是设置中断类型码的初始化命令字，各位的写入格式如图7-11所示。 在8086/8088系统中，D7D3表示中断类型码的高5位，在PC/AT机中其值是固定的，为00001B。在中断响应周期内，依据此命令和8259A可自动写入IR0IR7的类型编

7、码，形成当前中断服务优先级所对应的中断类型码。图7-11 ICW2命令字 3）ICW3 ICW3用于8259A的级联，如果系统中只有一片8259A，就不用ICW3；若含有多片，则主片8259A和从片8259A都需要写入ICW3。A0=1，表示此命令必须写入奇地址中。主从片的写入格式不同，如图7-12所示。图7-12 ICW3命令字4)ICW4 ICW4为中断结束方式命令字，写入格式如图7-13所示。ICW4在初始化时不一定写入，只有当ICW1的D0位为1时才需写入。图7-13 ICW4命令字 5)PC/AT中断控制器的初始化编程 在PC/AT中，8259A以两片级联的方式管理15级向量中断，它

8、们与总线控制器的硬件连接如图7-14所示。图7-14 8259A的级联与总线控制器的连接 2.操作命令字OCW 1）OCW1 OCW1是中断屏蔽操作命令字，其每一位可以对相应的中断请求输入线进行屏蔽，是针对有多个中断源的存在而设置的，如图7-15所示。图7-15 OCW1命令字 2）OCW2 OCW2用于控制中断结束、自动循环和特殊循环的操作方式。图7-16说明了它的功能。D4和D3必须为0，作为写入OCW2的标志，其他各位含义如下：图7-16 OCW2命令字 3）OCW3 OCW3主要用于控制8259A的运行方式，具体包括3个方面：一是设置和撤销特殊屏蔽方式；二是设置自动查询方式；三是用来设置对8259A内部寄存器的命令。各位功能如图7-17所示。图7-17 O