微机原理中断概念

1中断的定义及必要性2中断源3中断处理过程48086中断系统中断的根本概念

1整理课件定义：所谓中断是指中央处理器CPU正在处理某件事的时候，外部发生了某一事件，请求CPU迅速处理，CPU暂时中断当前的工作，转入处理所发生的事件，处理完后，再回到原来被中断的地方，继续原来的工作。这样的过程称为中断。1中断的定义及必要性

2整理课件必要性及应用中断功能便于实现1．分时操作2．实时处理3．故障处理4.主机与外设之间的速度匹配CPU和外设同时工作；CPU可以通过分时操作启动多个外设同时工作，统一管理。大大提高了CPU的利用率，也提高了输入、输出的速度。当计算机用于实时控制时，中断是一个十分重要的功能。现场的各个参数、信息，需要的话可在任何时候发出中断申请，要求CPU处理；CPU就可以马上响应〔假设中断是开放的话〕加以处理。这样的及时处理在查询的工作方式是做不到的。

计算机在运行过程中，往往会出现事先预料不到的情况，或出现一些故障：如电源突跳，存储出错，运算溢出等等。计算机就可以利用中断系统自行处理，而不必停机或报告工作人员。3整理课件

外设中断请求

实时时钟中断请求

控制对象中断源

故障引起的中断

人为设置的中断

人为设置的中断，不是随机的，故称为自愿中断。强迫中断引起的中断都是随机。2中断源

4整理课件

中断处理过程包括中断请求、中断排队、中断响应、中断处理、中断返回等全过程。

中断技术对中断全过程的分析、研究及实现的方法3中断处理过程

5整理课件

多中断源同时发出中断请求，CPU根据中断的优先级判断优先执行的中断请求。

中断嵌套CPU正在执行主程序CPU正在执行低级中断效劳程序CPU正在执行高级中断效劳程序CPU正在执行低级中断效劳程序挂起的中断中断排队6整理课件中断响应条件：IF=1,执行完一条指令保护断点将下一条指令的CS和IP及目前标志存放器FR的内容压入堆栈寻找中断效劳程序入口地址7整理课件中断处理保护现场保护中断效劳程序中用到的存放器和状态标志的内容中断效劳程序相应的中断源效劳，完成一定的I/O操作恢复现场完成中断效劳后，将保存在堆栈中的现场数据恢复开中断和中断返回IRET(中断返回指令〕pushAXpushBX……

popBXpopAX……8整理课件中断效劳程序用户编程设计9整理课件子程序与中断服务程序的区别对强迫中断的效劳程序具有随机性要考虑可能在程序的什么指令处发生，要保护什么内容，才能保证返回断点后正常工作。对人为设置的软件中断与子程序调用的区别返回指令不同子程序返回用RET中断效劳程序返回用IRET处理内容不同，中断一般处理I/O操作。10整理课件48086中断系统8086微处理器有处理256种中断的能力。每个中断分配给一个中断类型码，在0～255之间，用一字节表示，也称为256种类型中断。256种类型中断分为硬件中断和软件中断。硬件中断：外部硬件电路产生的中断。软件中断：8086操作过程中发生异常事件或执行中断指令INTn。11整理课件指令/CPU启动的软件中断〔内部〕硬件中断〔外部〕INTn指令中断逻辑断点中断溢出中断单步中断除数为0中断〔3〕〔4〕〔1〕〔0〕非屏蔽中断请求〔2〕中断控制器8259A可屏蔽中断请求NMIINTR8086中断分类图INTOINT3OF=1TF=112整理课件1.可屏蔽中断（MaskableInterrupt）

2.非屏蔽中断（NonMaskableInterrupt）

3.软件中断（SoftwareInterrupt）

INTNMI中断的分类

13整理课件中断类型中断请求信号

可屏蔽中断INTR中断请求输入线上输入非屏蔽中断NMI中断请求输入线上输入软件中断用中断指令使CPU响应中断中断类型CPU响应中断的方式可屏蔽中断开中断指令(IF=1)响应关中断指令(IF=0)屏蔽INTR上来的中断请求非屏蔽中断CPU必须予以响应，不能由软件指令屏蔽软件中断CPU只要执行该指令，即完成相应的中断功能14整理课件8086中断向量中断向量与中断向量表中断向量：每种中断处理程序的首地址称为中断向量。中断向量表：8086将内存最低地址的1K单元作为中断向量表，存放256种中断处理程序的入口地址，每个地址占4字节。中断向量表的分配如以下图所示：15整理课件03FFH03FCHType225CSIP:0083HCSType32IP0080H007FHCSType31IP007CH:CSType5IP0014H0013HCSType4IPCSType3IPIPIPIPCSCSCS0010H000FH000CH000FH0008H0007H0004H0003H0000HType8Type1Type0:224保留27个用户定义个8086

专用

5

个溢出中断断点中断非屏蔽中断单步中断除数为08086/8088中断向量表占内存0000H段中断类型码中断向量指针中断向量16整理课件8086中断类型码8086将中断类型码乘4，得到中断向量表的入口地址，例如：类型码=0CH，中断向量表指针=0030H8086从0030H开始读取4字节中断处理程序的入口地址，前两字节装入IP，后两字节装入CS，8086执行中断处理程序。17整理课件中断向量的装入中断向量的装入方法：用MOV指令假设中断类型号为60H，中断效劳程序的偏移地址是1234H,段地址5678HMOV AX,00HMOV ES,AX;0段MOV BX,60H*4;(=180H)中断向量指针MOV AX,1234；中断效劳程序偏移地址MOV ES:[BX],AX;装入偏移地址MOV AX,5678H;中断效劳程序段地址MOV ES:[BX+2],AX；装入段地址18整理课件8086中断时序8086对外部硬件中断请求INTR的响应：当INTR有一高电平，即有可屏蔽中断请求。假设此时IF=1且当前指令执行完，进入中断响应周期，处理过程如下：INTA*在两个总线周期中分别发出有效信号，在第二个周期中8086读到中断类型码，然后乘以4,得到中断向量。下一条指令地址CS和IP入栈，标志存放器入栈，去除IF和TF标志位。19整理课件T1第一个中断响应总线周期第二个中断响应总线周期T2T3T4T1T2T3T4CLKALEINTA*AD7~AD0TYPE8086中断响应时序20整理课件总结：中断操作的5个步骤：(1)取中断类型号(2)计算中断向量指针(3)取中断向量，偏移地址送IP，段地址送CS(4)转入中断处理程序(5)返回到断点例：设中断INT4AH〔中断类型号〕

4AH4=128H〔中断向量指针〕4AH4+2=12AH(128H)IP〔中断向量：中断处理程序入口地址〕(12AH)CS21整理课件中断向量的修改：使用系统的中断资源利用DOS功能调用21H中的35H和25H号功能修改中断向量

1.获取原中断向量：AH=35HAL=中断类型号INT21H返回时送ES:BX=旧中断向量段地址：偏移地址2.设置新中断向量：AH=25HAL=中断类型号DS:DX=新中断向量段地址：偏移地址INT21H3.恢复原中断向量AH=25HAL=中断类型号DS:DX=旧中断向量段地址：偏移地址INT21H22整理课件

1.获取原中断向量：

MOVAL,N ;N为指定中断号

MOVAH,35HINT21H;取原中断向量到ES:BXPUSHESPUSHBX;保存原中断向量，入栈

……

例 用DOS功能调用修改中断向量，假设原中断效劳程序的中断号为n，新中断效劳程序入口地址的段基址为SEIN，偏移量为OFIN。中断向量修改的程序段为：23整理课件

2.设置新中断向量：

PUSHDSMOVAX,SEINMOVDS,AX;新中断向量段地址放DSMOVDX,OFI