微计算机原理(第2版)第七章课后习题答案潘名莲马争丁庆生编著.doc

第7章 微计算机的中断系统7-1 什么是中断类型码、中断向量、中断向量表？在基于8086/8088的微机系统中，中断类型码和中断向量之间有什么关系？解：处理机可处理的每种中断的编号为中断类型。中断向量是指中断处理程序的入口地址，由处理机自动寻址。中断向量表是存放所有类型中断处理程序入口地址的一个默认的内存区域。在8086系统中，中断类型码乘4可得到向量表的入口，从此处读出4字节内容即为中断向量。7-2 什么是硬件中断和软件中断？在PC机中两者的处理过程有什么不同？解：硬件中断通过中断请求线输入电信号来请求处理机进行中断服务；软件中断是处理机内部识别并进行处理的中断过程。硬件中断一般由中断控制器提供中断类型码，处理机自动转向中断处理程序；软件中断完全由处理机内部形成中断处理程序的入口地址并转向中断处理程序，不需外部提供信息。7-3 试叙述基于8086/8088的微机处理硬件中断的过程。解：以INTR中断请求为例。当8086收到INTR的高电平信号时，在当前指令执行完毕且IF=1的条件下，8086在两个总线周期中分别发出INTA#有效信号；在第二个INTA#期间，8086收到中断源发来的一字节中断类型码；8086完成保护现场的操作，CS、IP内容进入堆栈，清除IF、TF；8086将类型码乘4后得到中断向量入口地址，从此地址开始读取4字节的中断处理程序的入口地址，8086从此地址开始执行，完成INTR中断请求的响应过程。7-4 在PC机中如何使用“用户中断”入口请求中断和进行编程？解：PC机中分配用户使用的中断是IRQ9，经扩展槽B40h亿引出，故把用户的中断请求线连接到B40h上。在应用程序中，利用25H号系统调用将中断服务程序的入口地址写入对于0AH类型中断对应的中断向量表中去。在应用程序中把主片8259A D2屏蔽位清零，把从主片8259A D1屏蔽位清0，使主片的IR2、从片的IR1可以输入中断请求。中断服务程序结束前向主片8259A发中断结束命令。应用程序结束之前对主片的IR2和从片的IR1进行屏蔽，关闭用户中断请求。7-5 8259A中断控制器的功能是什么？解：8259A中断控制器可以接收8级硬件中断请求输入并将它们所存。对8个请求输入进行优先级判断，裁决出最高优先级进行处理，它可以支持多种优先级处理方式。8259A可以对中断请求输入进行屏蔽，阻止对其进行处理。8259A支持多种中断结束方式。8259A与微处理器连接方便，可提供中断请求信号，及发送中断类型码。8259A可以进行级联，以便形成多于8级输入的中断控制系统。7-6 试说明一般中断系统的组成和功能。解：处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处理机所需的中断处理信息。系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。7-7 8086/8088系统中断的中断源分哪两大类？它们分别包括哪些中断？解：8086/8088系统中断的中断源分为外部中断和内部中断两大类。外部中断又分为可屏蔽中断、INTR和非屏蔽中断NMI；而内部中断都是非屏蔽中断，包括单步中断、除法出错中断、溢出中断和指令中断。7-8 8086/8088系统中断源的优先级别依次为： 解：除法出错中断指令中断溢出中断非屏蔽中断可屏蔽中断单步中断7-9 8086/8088中断向量表设置方法有哪三种？分别适用于哪些情况？解：（1） 数据段定义法：借助DOS的装入程序，在经汇编、连接后产生的可执行程序被装入内存时，把中断服务程序的入口地址置入中断向量表。（2） 代码段赋值法：在程序的初始化部分，将中断服务程序的入口地址置入中断向量表。（3） DOS功能设置法：借助INT 21H的25H号功能调用，将DS：DX中的值赋给中断类型码所对应的中断向量表中。7-10 微计算机中断优先级管理的主要方法有哪些？8086/8088系统采用其中的哪些方法？解： 有软件查询方式、菊花链法和专用芯片管理方式；采用的是专用芯片管理。7-11 若系统采用单片8259A中断控制器控制中断，中断类型码给定为20H，中断源的请求线与8259A的IR4相连，试问：对应中断源的中断向量表入口地址是什么？若中断服务程序入口地址为4FE24H，则对应该中断源的中断向量表内容是什么，如何定位？解： 中断向量表入口地址为：0段的0080H地址。 对应4FE24H中断服务程序入口，在向量表中定位情况为： （0080H）=24H、（0081H)=00H、（0082H)=E2H、（0083H)=4FH7-12 试比较中断与DMA两种传输方式的特点。解： 中断方式下，外设需要与主机传输数据时要请求主机给予中断服务，中断当前主程序的执行，自动转向对应的中断处理程序，控制数据的传输，过程始终在处理器执行的指令控制下进行。 直接存储器访问（DMA）方式下，系统中有一个DMA控制器，它是一个驱动总线的主控部件。当外设与主存储器之间需要传输数据时，外设向DMA控制器发出DMA请求，DMA控制器向中央处理器发出总线请求；取得总线控制权以后，DMA控制器按照总线时序控制外设与存储器间的数据传输，而不是通过指令来控制数据传输，传输速度大大高于中断方式。7-13 8259A的主要功能是什么？它内部的主要寄存器有哪些？分别完成什么功能？解：8259A的主要功能是管理输入到CPU的中断请求。具有中断源屏蔽、优先级判别及调整、中断类型号生成等功能。它内部的主要寄存器及作用如下：IRR：中断请求寄存器，用来保存各中断源提出的中断请求；IMR：中断屏蔽寄存器，对8路中断源分别进行屏蔽控制；ISR：中断服务寄存器，用来指示目前正被CPU处理的中断源。7-14 8259A的中断屏蔽寄存器IMR与8086中断允许标志IF有什么区别？解：IF是8086微处理器内部标志寄存器的一位，若IF=0,8086就不响应外部可屏蔽中断请求INTR引线上的请求信号。8259A有8个中断请求输入线，IMR中的某位为1，就把对应这位的中断请求IRQ禁止掉，无法被8259A处理，也无法向8086处理器产生INTR请求。7-15 在多片8259A级联系统中，为什么主片常采用特殊屏蔽方式？解：在主从级联系统中，经常会遇到从片中某一优先级较高的中断源想要打断同一从片中另一个正在被服务但优先级较低的中断源的情况，但是，从主片的角度来看，同一从片的所有中断源只对应主片的一个中断输入。也就是说，它们具有同一优先级，除非主片采用特殊屏蔽方式，否则，从片中优先级高的中断就无法打断同一从片中正在被服务的优先级低的中断。7-16 8259A分别有哪些初始化命令字和操作命令字？它们是使用场合有什么不同？解：8259A有4个初始化命令字，分别是ICW1ICW4，还有3个操作命令字，分别是OCW1OCW3。ICW是在系统启动时由初始化程序设置的，在系统工作过程中其值保持不变。而OCW是在初始化进行后，控制8259A执行各种不同的操作，如中断屏蔽、中断结束、优先权循环、以及中断状态的读出和查询。在系统工作过程中，OCW可以在任何时刻写入8259A，并且可以多次设置。7-17 试按照如下要求对8259A设定初始化命令字：8086系统中只有一片8259A，中断请求信号使用电平触发方式，全嵌套中断优先级，数据总线无缓冲，采用中断自动结束方式。中断类型码为20H27H，8259A的端口地址为B0H和B1H。解： CLIMOV AL, 00011011B ;设置ICW1=1BH(送B0H端口），单片8259，电平触发OUT B0H, AL MOV AL, 20H ；设置ICW2=20H（送B1H端口），中断类型码为20H27HOUT B1H, ALMOV AL, 00000011B ；这种ICW4=03H（送B1H端口），一般全嵌套方式，无缓冲，中 断自动结束方式。OUT B1H, AL 7-18 8259A初始化编程时设置为非中断自动结束方式。中断服务程序编写时应注意什么？解：中断服务程序中，在返回主程序之前安排一条一般中断结束命令指令，8259A将ISR中最高优先级位置0，结束该级中断处理以便为较低级别中断请求服务。7-19 8259A的A0、/CS、/RD、/WR等信号的不同组合决定了8259A可寻址的端口有几个？它们分别是什么？解： 2个；偶地址、奇地址7-20 若某一系统有一事故中断源，要求编一个中断服务程序：当事故发生（即有中断请求）时，能向输出端口PORTR的D0位，以500HHz的频率，重复100次交替地输出“1”和“0”，使蜂鸣器发声，以示告警。解：ACCIDENT PROC NEAR PUSH AX PUSH CX PUSH DX MOV DX, PORTR MOV CX, 100ALM: OUT DX, AL CALL DLY1MS XOR AL, 01H LOOP ALM MOV AL, 20H OUT 20H, AL POP DX POP CX POP AX STI IRETACCIDENT ENDP7-21 若一个微机系统中有8个中断源，编号为18，其优先级别从高到低排列为1， 2， 3， ， 8；中断服务程序的入口地址分别为1000:0000H，8000:0000H。试编写一程序，当CPU收到中断请求并响应时，能用查询方式转至优先级别最高的中断源的中断服务程序（设中断请求寄存器地址为20H）。解：PUSH FPUSH CSPUSH IP ；保护现场IN AL, 20HTEST AL. 80HJNE INTO1 ；执行1号中断服务程序TEST AL, 40HJNE INTO2 ；执行2号中断服务程序TEST AL, 20HJNE INTO3TEST AL, 10HJNE INTO4TEST AL, 08HJNE INTO5TEST AL, 04HJNE INTO6TEST AL, 02HJNE INTO7TEST AL, 01HJNE INTO8 INTO1： ;INTO1的CS:IP=1000H:0000H RETINTO2： ;INTO2的CS:IP=2000J:0000H IRET INTO8： IRET ;INTO8的CS:IP=8000H:0000H7-22 条件通7-21题。利用8259A管理8级中断源，要求：（1） 写出8259A的初始化程序（其端口地址自定）；（2） 当有中断请求时，要求8086CPU把一个1KB的数据块从AREA1开始的存储区送至AREA2开始的存储区。试编写一主程序等待中断和该中断服务程序。解：8259A端口地址为20H，21H8259A中断优先权为固定优先权方式，IR寄存器对应中断源为IR0 IR787654321写初始化命令字MOV A2， 00011011BOUT 20H, AL ；写ICW1MOV AL, 00010000BOUT 21H, AL ；写ICW2，中断类型码定义为8HFHMOV AL, 00001001BOUT 21H,AL ；写ICW4主程序DATA SEGMENTAREA1 DB 1024 DUP (?)AREA2 DB 1024 DUP (?)DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS: CODE, DS: DATA, ES: DATAMAIN RROC FAR PUSH MOV AX, DATA MOV DS, AX MOV AL, 0AH ；定义中断源接入8259A的IRQ2 MOV AH, 35H INT 21H ；中断向量CS：IPES：BX PUSH ES PUSH BX ；将原中断向量入堆栈 PUSH DS ；保护源数据段 MOV AX, SEGREAINT ；中断服务程序的段地址DS MOV DS, AX MOV DX, OFFSET REAINT ；中断服务程序：IPDX MOV AL, 0AH MOV AH, 25H INT 21H ；将中断报务的入口地址CS：IP放人0AH号的中断向量表中 POP DS IN AL, 21H MOV BP, AL ；取IMR的内容送BP寄存器保护 AND AL, 0FBH OUT 211H, AL ；置IMR，仅有IRQ2开中断 STI ；开中断，即IF=1 HLI ；等待中断 CLI ；关中断 POP DS POP DS MOV AL, 0AH MOV AH, 25H INT 21H ；恢复原IRQ2中断向量 MOV AX, BP OUT 21H, A2 ；恢复原IMR寄存器内容 RETMAIN ENDP ；主程序MAIN结束REAINT PROC FAR PUSH AX MOV SI, OFFSET AREA1 MOV DI, OFFSET AREA2 MOV CX, 1024GGG: MOV AL, SI MOV DI, AL INC SI INC DI DEC CX JNZ GGG MOV AL, 20H OUT 20H, AL POP AX IRETREAINT ENDPCODE ENDS END MAIN7-23 试述80386/80486 CPU在实模式和保护模式下，在中断源及其识别方面与8086/8088 CPU的异同。解：80486实模式下的中断类型码与8086相同，而在保护模式下就有很大的不同，其中，NMI和各种异常的中断类型码占用了00H1FH，INTR的类型码为20H0FFH。7-24 试指出386/486微机与IBM PC/XT微机对可屏蔽中断源的管理在电路构成及其对中断控制器8259A的初始化设置上的异同。解：386/486微机采用