清华大学冯博琴微机原理输入输出和中断

1、第第6章章 输入输出和中断技术输入输出和中断技术第一节第一节 输入输出接输入输出接口口基本内容基本内容: I/O接口概念；接口概念；I/O接口应用背景；接口应用背景； CPU与与I/O设备间的信号种类；设备间的信号种类；I/O端口的寻址端口的寻址方式；方式；I/O三种传输方式三种传输方式:程序查询方式程序查询方式,程序中程序中断方式断方式,DMA方式方式基本要求基本要求: 理解理解I/O接口的作用和一般结构；掌接口的作用和一般结构；掌握握I/O的编址方式和的编址方式和I/O传输方式的三种方式；传输方式的三种方式；重点内容重点内容: I/O接口信号种类；接口信号种类；I/O编址方式；编址方式；三

2、种传输方式；三种传输方式；难点内容难点内容: 三种传输方式三种传输方式 l什么是什么是I/O接口（电路）？接口（电路）？lI/O接口是位于系统与外设间、用来协助完成接口是位于系统与外设间、用来协助完成数据传送和控制任务的逻辑电路，数据传送和控制任务的逻辑电路，接口就是接口就是CPU与外设的连接部件。与外设的连接部件。lPC机系统板的可编程接口芯片、机系统板的可编程接口芯片、I/O总线槽的总线槽的电路板（适配器）都是接口电路电路板（适配器）都是接口电路接口在接口在CPU与外与外设之间设之间输入输出接口概述输入输出接口概述为什么要接口电路为什么要接口电路? 外部设备种类繁多，从工作原理来讲，可分为

3、机械外部设备种类繁多，从工作原理来讲，可分为机械式、电动式、电子式和其它形式等几类。它们对所传式、电动式、电子式和其它形式等几类。它们对所传输的信息的要求也各不相同，这就给计算机和外设之输的信息的要求也各不相同，这就给计算机和外设之间的信息交换带来以下一些问题：间的信息交换带来以下一些问题：(1)速度不匹配：速度不匹配：CPU的速度很高，而外设的速度要低的速度很高，而外设的速度要低得多，而且不同的外设速度差异甚大，它们之中既有得多，而且不同的外设速度差异甚大，它们之中既有每秒钟能传送兆位数量级的硬磁盘，也有每秒钟只能每秒钟能传送兆位数量级的硬磁盘，也有每秒钟只能打印百位字符的串行打印机或速度更

4、慢的键盘。打印百位字符的串行打印机或速度更慢的键盘。(2)信号电平不匹配：信号电平不匹配：CPU所使用的信号都是所使用的信号都是TTL电平电平，而外设大多是复杂的机电设备，往往不能用，而外设大多是复杂的机电设备，往往不能用TTL电电平所驱动，必须有自己的电源系统和信号电平。平所驱动，必须有自己的电源系统和信号电平。(3)信号格式不匹配：信号格式不匹配：CPU系统总线上传送的通常是系统总线上传送的通常是8位、位、16位或位或32位的并行数据，而各种外设使用的信息位的并行数据，而各种外设使用的信息格式各不相同。有些设备上用的是格式各不相同。有些设备上用的是模拟量模拟量，而有些是，而有些是数字量数字

5、量或或开关量开关量；有些设备上的信息是；有些设备上的信息是电流量电流量，而有，而有些却是些却是电压量电压量，有些设备采用，有些设备采用串行方式串行方式传送数据，而传送数据，而有些则用并行方式。有些则用并行方式。(4)时序不匹配：时序不匹配：各种外设都有自己的定时和控制逻辑各种外设都有自己的定时和控制逻辑，与计算机的，与计算机的CPU时序不一致。时序不一致。接口的功能有：接口的功能有：(1)数据格式转换功能数据格式转换功能(串串/并转换并转换)；(2)联络功能联络功能(协调数据传送的状态信息协调数据传送的状态信息)；(3)速度匹配功能；速度匹配功能；(4)寻址功能；寻址功能；输入输入/输出接口及

6、其功能输出接口及其功能，数字量，数字量,模拟量模拟量,开关量开关量CPU和外设之间交换的三种信息和外设之间交换的三种信息I/O接口的典型结构接口的典型结构p数据数据端口端口:存放存放CPU与外设之间传送的数据信息与外设之间传送的数据信息p状态状态端口端口:反映当前外设所处的工作状态。反映当前外设所处的工作状态。p控制控制端口端口:CPU 通过接口向外设传送控制信息。通过接口向外设传送控制信息。控制总线控制总线CB地址总线地址总线ABI/O接口电路接口电路数据数据控制控制状态状态数据总线数据总线DBCPU外设外设控制端口控制端口状态端口状态端口数据端口数据端口概念概念pI/O端口端口:是接口电路

7、中是接口电路中CPU能访问的能访问的寄存器的地址寄存器的地址pI/O操作操作:CPU对对I/O接口电路接口电路(与设备相关与设备相关)的操作的操作.不不是访问是访问I/O设备设备.端口编址方式端口编址方式两种方式两种方式p将存储器与外设端口将存储器与外设端口统一统一编址编址p外设端口外设端口单独单独编址编址I/O端口及寻址方式端口及寻址方式I/O端口单独编址端口单独编址优点：优点：pI/O端口的地址空间独立端口的地址空间独立p控制和地址译码电路相对简单控制和地址译码电路相对简单p专门专门I/O指令使程序清晰易读指令使程序清晰易读缺点：缺点：pI/O指令没有存储器指令丰富指令没有存储器指令丰富内

8、存内存空间空间I/O空间空间FFFFF0FFFF80 x86采用采用I/O端口独立编址端口独立编址I/O端口与存储器统一编址端口与存储器统一编址优点：优点：p不需要专门的不需要专门的I/O指令指令pI/O数据存取与存储器数据存取与存储器数据存取一样灵活数据存取一样灵活缺点：缺点：pI/O端口要占去部分存端口要占去部分存储器地址空间储器地址空间p程序不易阅读（不易分程序不易阅读（不易分清访问对象）清访问对象）内存内存部分部分I/O部分部分存储器空间存储器空间00000FFFFFCPUCPU与外设的数据传递方式与外设的数据传递方式 程序控制方式程序控制方式硬件传送方式硬件传送方式无条件传送方式无条

9、件传送方式查询传送方式查询传送方式中断传送方式中断传送方式DMA直接存储器存取方式直接存储器存取方式无条件传送方式无条件传送方式由程序控制由程序控制CPU与外设之间的数据交换。与外设之间的数据交换。传送过程：传送过程：p外设已准备好，外设已准备好，不查询外设的状态不查询外设的状态p输入时，外设的数据已送到三态缓冲器。输入时，外设的数据已送到三态缓冲器。p输出时，输出时，CPU的输出信息已送到输出锁存器的的输出信息已送到输出锁存器的输入端。输入端。用途：用途：用于简单外设用于简单外设p开关开关pLED显示器显示器选中地址选中地址数据数据写信号写信号读信号读信号输出端口输出端口无条件传送无条件传送

10、输入端口输入端口无条件传送方式无条件传送方式输入实例输入实例MOV DX, 160HINAL, DX74LS244+5V10K x 8G1 G2数据总线数据总线CSRD无条件传送方式无条件传送方式输出实例输出实例MOV DX, 160HMOV AL, BXOUT DX, AL+5V74LS373300 x 8LE OE数据总线数据总线CSWR无条件传送方式无条件传送方式输入输出接口输入输出接口K7K1K0+5VD0-D7A0-A15CLKLS06反相反相驱动器驱动器LS2738D锁存器锁存器LS244三态三态缓冲器缓冲器8000H译码译码+5VLED0LED7GIOWIORNEXT:MOV D

11、X,8000H;DX指向数据端口指向数据端口IN AL,DX;从输入端口读开关状态从输入端口读开关状态NOT AL;反相反相OUT DX,AL ;送输出端口显示送输出端口显示CALL DELAY;调子程序延时调子程序延时JMP NEXT;重复重复查询式数据传送过程查询式数据传送过程3个环节个环节：p查询状态查询状态CPU寻址状态口，读取状态字寻址状态口，读取状态字p检测是否满足检测是否满足“就绪就绪” 条件条件如果不满足，回到第一步读取状态字如果不满足，回到第一步读取状态字p数据传送数据传送外设已处于外设已处于“就绪就绪”状态，寻址数据口。状态，寻址数据口。是输入，通过输入指令从数据端口读入数

12、据是输入，通过输入指令从数据端口读入数据是输出，通过输出指令向数据端口输出数据是输出，通过输出指令向数据端口输出数据l特点：工作可靠，适用面宽，但传送效率低特点：工作可靠，适用面宽，但传送效率低输入状态输入状态就绪？就绪？数据交换数据交换YN流程流程查询传送方式查询传送方式1）查询式输入）查询式输入查询传送方式查询传送方式例：例：设有某设有某输入接口输入接口，状态口地址，状态口地址83H,数据口地址数据口地址80H,当状态口的当状态口的D7为为1时时,数据准备好。数据准备好。试编写查寻试编写查寻式输入一个数据的程序；式输入一个数据的程序；POLL： IN AL，83H TEST AL，80H

13、；检查状态位；检查状态位D7 JZ POLL ；D7=0,没就绪，继续查询没就绪，继续查询 IN AL，80H ；D7=1,就绪，从数据端口就绪，从数据端口 读入数据读入数据D7 D6 D0READY查询传送方式查询传送方式2）查询式输出：）查询式输出：CPU查询外设状态是否忙查询外设状态是否忙,不忙不忙,执行输出执行输出;否则等待。否则等待。查询传送方式查询传送方式例：例：设有某设有某输出接口输出接口，状态口地址，状态口地址63H,数据口地址数据口地址60H,当状态口的当状态口的D0为为1时时,输出忙输出忙BUSY，D0为为0时，可以输出时，可以输出数据。数据。试编写查寻式输出试编写查寻式输

14、出DAT单元一个数据的程序。单元一个数据的程序。查询部分的程序：查询部分的程序：POLL：IN AL，63H ；读入状态；读入状态 TEST AL，01H ；检查忙标志；检查忙标志D0 JNZ POLL ；D0=1,未就绪，继续查询未就绪，继续查询 MOV AL，DAT ；D0=0,就绪就绪,数据送数据送AL OUT 60H，AL ；将数据输出到数据端口；将数据输出到数据端口 D7 D6 D0BUSY查询传送方式查询传送方式 例：例：设有某设有某输入接口输入接口，状态口地址，状态口地址83H,数据口地址数据口地址80H,当状态口的当状态口的D7为为1时时,数据准备好。数据准备好。试用查寻式方式

15、，输试用查寻式方式，输入入10个数据个数据,并将数据存在并将数据存在BUF开始的单元中的程序，编开始的单元中的程序，编写主要程序段。写主要程序段。 BUF DB 10 DUP(?) MOV SI,0 MOV CX,10POLL: IN AL,83H TEST AL,80 ;检查状态位检查状态位READY JZ POLL IN AL,80H MOV BUFSI,AL ;存数据存数据 INC SI LOOP POLL .当系统中有多当系统中有多个外设时查询个外设时查询方式如何工作方式如何工作？查询传查询传送方式送方式优点：优点：接口电路和程序设计都较为简单，容易实现。接口电路和程序设计都较为简单，

16、容易实现。缺点：缺点：CPU、外设、外设不能并行工作不能并行工作，CPU的效率低，外设的效率低，外设得不到及时响应。得不到及时响应。适用场合：适用场合：这种传送方式适用于一般工作速度较慢的外设，这种传送方式适用于一般工作速度较慢的外设，特别是特别是外设数量不多外设数量不多，实时性要求不高实时性要求不高的场合。的场合。查询传送方式查询传送方式原理 在每次外设准在每次外设准备好或空闲时，主备好或空闲时，主动向动向CPU发出中断发出中断请求，以示要传送请求，以示要传送数据，数据，CPU响应该响应该请求后，执行中断请求后，执行中断服务程序，实现与服务程序，实现与外设的数据传送。外设的数据传送。断点断点

17、主程序主程序中断服务程序中断服务程序中断请求中断请求对外设对外设进行处理进行处理继续执行继续执行返回断点返回断点中断过程大致分为：中断过程大致分为：l中断请求中断请求由需要提供中断服务的设备提出；由需要提供中断服务的设备提出；l中断响应：中断响应：CPU给设备发出一个中断应答信号；给设备发出一个中断应答信号；l现场保护：现场保护：保护执行中断服务程序前的各种信息；保护执行中断服务程序前的各种信息；l执行中断服务程序：执行中断服务程序：完成特定的操作；完成特定的操作；l恢复现场：恢复现场：l中断返回：中断返回：返回到主程序返回到主程序p优点：优点： 系统的工作效率高，系统的工作效率高，CPU、I

18、/O设备可以并行工作设备可以并行工作，外，外设可以主动向设可以主动向CPU请求，能够得到请求，能够得到CPU的及时响应。的及时响应。p缺点：缺点： 每次传送数据，每次传送数据，CPU都要做许多额外的工作，传送速都要做许多额外的工作，传送速度仍然不是很快。度仍然不是很快。p适用场合：适用场合： 这种方式适用于一般工作速度不是很快的外设，特别这种方式适用于一般工作速度不是很快的外设，特别是实时控制、检测场合。是实时控制、检测场合。p希望克服程序控制传送的不足希望克服程序控制传送的不足CPU外外设设存存储储器器数据数据数据数据用专用接口直接数据传送用专用接口直接数据传送DMA的功能有哪些？的功能有哪

19、些？能接受外设的请求，并能向能接受外设的请求，并能向CPU发发DMA请求信号；请求信号；CPU接到接到DMA请求信号，如果允许，请求信号，如果允许，CPU发发DMA响应信号，响应信号，DMA控制器接管总线，进入控制器接管总线，进入DMA方式；方式；能寻址存储器，并修改地址；能寻址存储器，并修改地址；能向外设发读能向外设发读/写信号；写信号；能控制传送的字节数，判断能控制传送的字节数，判断DMA是否结束；是否结束；DMA结束时，能向结束时，能向CPU发出结束信号，将总线控制发出结束信号，将总线控制权交还权交还CPUHLDA发存储器地址发存储器地址传送数据传送数据传送结束？传送结束？DMA结束结束

20、修改地址指针修改地址指针DMA流程图流程图几种数据传送方式特点？几种数据传送方式特点？p无条件传送：无条件传送：慢速外设需与慢速外设需与CPU保持同步保持同步p查询传送：查询传送： 简单实用，效率较低，硬件开销小简单实用，效率较低，硬件开销小p中断传送：中断传送：外设主动，可与外设主动，可与CPU并行工作，但并行工作，但中断服务保护现场等需要额外时间开销，需要中断服务保护现场等需要额外时间开销，需要硬件开销进行中断管理硬件开销进行中断管理pDMA传送：传送：DMAC控制，外设直接和存储器控制，外设直接和存储器进行数据传送，适合大量、快速数据传送进行数据传送，适合大量、快速数据传送,需要需要硬件

21、开销硬件开销第二节第二节 中断技术中断技术什么是中断？什么是中断？ 外设向外设向CPU发中断请求，发中断请求，CPU接收到中断请求接收到中断请求并在一定条件下，暂时停止执行原来的程序而转去并在一定条件下，暂时停止执行原来的程序而转去处理中断，处理好中断服务再返回继续执行原来的处理中断，处理好中断服务再返回继续执行原来的程序，就称为一个中断过程。程序，就称为一个中断过程。为什么要用中断？为什么要用中断？p CPU与外设并行工作与外设并行工作p 实现实时处理实现实时处理p 多任务运行多任务运行p 故障处理故障处理中断过程示意图中断过程示意图指令指令指令指令指令指令指令指令指令指令指令指令指令指令指

22、令指令有中断请求有中断请求指令指令指令指令指令指令指令指令返回返回中断服务子程序中断服务子程序1指令指令指令指令指令指令指令指令返回返回中断服务子程序中断服务子程序2有中断请求有中断请求 4、中断处理、中断处理中断处理就是执行中断服务程序，以完成中断中断处理就是执行中断服务程序，以完成中断源提出的处理要求源提出的处理要求，中断服务处理程序是软件编，中断服务处理程序是软件编程问题，与子程序的编写原则类似。在中断服务程问题，与子程序的编写原则类似。在中断服务程序中，用程序中，用STI指令开中断，以实现中断嵌套，并指令开中断，以实现中断嵌套，并对服务程序中的所用的寄存器应预先保护（若中对服务程序中的

23、所用的寄存器应预先保护（若中断响应中断响应中CPU不是自动保护的话），而在服务程不是自动保护的话），而在服务程序后面加入恢复现场的语句。序后面加入恢复现场的语句。 原程序CPU响应中断中断返回中断请求中断处理程序代码段内中断过程示意图代码段内中断过程示意图p中断源：中断源：（1）数据输入）数据输入/输出设备请求中断输出设备请求中断（2）定时时间到申请中断）定时时间到申请中断（3）电源掉电）电源掉电 （4）故障报警申请中断）故障报警申请中断（5）程序调试设置中断）程序调试设置中断p中断优先级：中断优先级：系统中多个中断请求可能同系统中多个中断请求可能同时出现，时出现，CPU只能按一定的次序只能按

24、一定的次序(优先级策优先级策略略)予以响应和处理，这个响应的次序称为予以响应和处理，这个响应的次序称为中断优先级。中断优先级。p一般的方法有：一般的方法有：软件查询法软件查询法(需要少量硬件需要少量硬件)菊花链菊花链(daisy chain)优先级排队电路优先级排队电路可编程中断控制器可编程中断控制器(如如8259)（1）软件查询法）软件查询法p把各个外设的中断请求信号把各个外设的中断请求信号“相或相或”，产生一产生一个总的个总的INT信号信号p当当CPU响应中断后，进入中断处理程序，在中响应中断后，进入中断处理程序，在中断处理程序的开始部分安排一段带有优先级的断处理程序的开始部分安排一段带有

25、优先级的查询程序。查询程序。p优点：优点：省硬件省硬件p缺点：缺点：中断响应慢中断响应慢查询识别中断方法流程图查询识别中断方法流程图YYYN NN保护现场保护现场 检查检查IRQ1的中断状态是否为的中断状态是否为“1”1” IRQ1IRQ1的服务程序的服务程序 恢复现场恢复现场 中断返回中断返回中断处中断处 理入口理入口检查检查IRQ2的中断状态是否为的中断状态是否为“1”1”检查检查IRQ3的中断状态是否为的中断状态是否为“1”1”IRQ2IRQ2的服务程序的服务程序IRQ3IRQ3的服务程序的服务程序3#中中断断请请求求2#中中断断请请求求1#中中断断请请求求0#中中断断请请求求D3D2D

26、1D0INTRIORHY340申请申请中断中断CPU响应中断后，在响应中断后，在中断服务程序中用软中断服务程序中用软件判断中断源。件判断中断源。XOR AL, ALMOV DX, 340HIN AL, DXRCR AL, 1JC SERV0RCR AL, 1JC SERV1;读中断寄存器状态读中断寄存器状态 ;判断是否为判断是否为0#申请中断申请中断;判断是否为判断是否为1#申请中断申请中断;清清CF（2）硬件排队电路）硬件排队电路-菊花链电路菊花链电路0#中中断断请请求求1#中中断断请请求求2#中中断断请请求求3#中中断断请请求求中中断断响响应应(来来自自CPU)中中断断响响应应输输出出0中

27、中断断响响应应输输出出1中中断断响响应应输输出出2中中断断响响应应输输出出310菊花链式电路菊花链式电路中断优先级自上而下，中断优先级自上而下，上面端口的中断请求上面端口的中断请求可以屏蔽下面的中断可以屏蔽下面的中断请求。硬件电路自然请求。硬件电路自然完成了中断判优完成了中断判优（3）专用硬件电路）专用硬件电路-8259Al“中断请求中断请求”是指中断源是指中断源(引起中断的事件引起中断的事件或设备或设备)向向CPU发出的请求中断的要求；发出的请求中断的要求；l当有多个中断源发出中断请求时，需要通当有多个中断源发出中断请求时，需要通过适当的办法过适当的办法(软件的；硬件的；软、硬件软件的；硬件

28、的；软、硬件结合的结合的)决定究竟先处理哪个中断请求，这决定究竟先处理哪个中断请求，这就是就是“中断判优中断判优”；中断服务的实现一般需要经历下述过程：中断服务的实现一般需要经历下述过程：中断请求中断请求中断响应中断响应中断服务中断服务中断返回中断返回 （1）无总线请求）无总线请求（2）CPU允许中断：允许中断：IF=1（3）CPU执行完当前指令执行完当前指令自动完成自动完成 （1）关中断）关中断（2）保护断点）保护断点(IP,CS,FLAG入栈入栈)（3）给中断服务程序的入口地址）给中断服务程序的入口地址中断请求中断请求中断响应中断响应中断服务中断服务中断返回中断返回p“中断服务中断服务”就

29、是指就是指CPU执行执行；为完成中断源所期望的功能为完成中断源所期望的功能而编写的程序而编写的程序 。p在中断服务程序中，主要是进行输入在中断服务程序中，主要是进行输入/输出输出操作操作 或发出一系列控制信号或发出一系列控制信号 ，这些具体操，这些具体操作构成了中断服务程序的主体。除此之外，作构成了中断服务程序的主体。除此之外，中断服务程序还要完成一些堆栈操作（如：中断服务程序还要完成一些堆栈操作（如：现场的保护和恢复）及中断返回操作现场的保护和恢复）及中断返回操作中断请求中断请求中断响应中断响应中断服务中断服务中断返回中断返回中断服务程序框图与程序示例中断服务程序框图与程序示例入口地址：入口

30、地址： PUSH AX ；保护现场；保护现场 PUSH BX PUSH CX PUSH DXPUSH SI PUSH DI PUSH SP PUSH BP STI ；开中断；开中断 ；中断服务；中断服务 CLI ；关中断；关中断 POP BP ；恢复现场；恢复现场 POP SP POP DI POP SI POP DX POP CX POP BX POP AX IRET ；中断返回；中断返回 中断服务程序入口中断服务程序入口 CPU响应中断后响应中断后 自动关中断自动关中断保护现场保护现场开中断开中断中断服务中断服务 关中断关中断恢复现场恢复现场 中断返回中断返回结尾部分结尾部分主体部分主体部

31、分起始部分起始部分p执行完中断服务程序后，返回到原先被中执行完中断服务程序后，返回到原先被中断的程序称为断的程序称为“中断返回中断返回”。为了能正确返回到原来程序被中断的地为了能正确返回到原来程序被中断的地方方(也称也称断点断点即主程序中当前指令下面一即主程序中当前指令下面一条指令的地址条指令的地址)，在中断服务程序的最后应，在中断服务程序的最后应专门放置一条专门放置一条中断返回指令。中断返回指令。中断请求中断请求中断响应中断响应中断服务中断服务中断返回中断返回p执行中断返回指令与一般执行中断返回指令与一般“返回主程序返回主程序”指令类似。所不同的是，大多数中断返回指令类似。所不同的是，大多数

32、中断返回指令还有其他的指令还有其他的附加功能附加功能，例如部分或全，例如部分或全部恢复部恢复CPU的现场（除程序计数器外，还的现场（除程序计数器外，还有标志寄存器有标志寄存器FR等），有些等），有些CPU的中断返的中断返回指令可自动恢复全部通用寄存器的内容回指令可自动恢复全部通用寄存器的内容。中断请求中断请求中断响应中断响应中断服务中断服务中断返回中断返回8086/8088系统可处理系统可处理256个类型中断个类型中断中断的分类中断的分类(两大类两大类)p软件中断软件中断:与硬件无关与硬件无关,不执行中断响应周期不执行中断响应周期,除单步中断外除单步中断外,内部中断不可屏蔽内部中断不可屏蔽,优

33、先级优先级高于外部中断高于外部中断p硬件中断硬件中断:外部中断外部中断非屏蔽中断非屏蔽中断 通过通过NMI引脚引入引脚引入可屏蔽中断可屏蔽中断 通过通过INTR引脚引入引脚引入非屏蔽中断源非屏蔽中断源中断逻辑中断逻辑INTO指令指令单步单步中断中断除法除法错误错误INT N指令指令CPUINTRNMI可屏蔽中断源可屏蔽中断源8259A中断中断控制器控制器IR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7外外设设中中断断源源 INTA中断中断是外设提出中断请求引起的程序中断是外设提出中断请求引起的程序中断p可以实时响应外设的请求，及时处理事件可以实时响应外设的请求，及时处理事件p外部中断的外部中断

34、的产生是随机的产生是随机的p8086/8088CPU有两条引脚有两条引脚非屛蔽中断：非屛蔽中断：由正跳变由正跳变NMI引入，不受中断标志位引入，不受中断标志位IF的控制。的控制。屛蔽中断屛蔽中断:由高电平有效由高电平有效INTR引入，可屏蔽中断是引入，可屏蔽中断是由用户定义由用户定义 的外部硬件中断受中断标志位的外部硬件中断受中断标志位IF的控制的控制pNMI非屏蔽中断：非屏蔽中断：l CPU立即响应立即响应l 优先级最高优先级最高l 处理重大事故处理重大事故 l 非屏蔽中断类型号为：非屏蔽中断类型号为：02Hp可屏蔽中断可屏蔽中断l 由外设发出的中断由由外设发出的中断由INTR引入引入l 当

35、当IF=1时，时，CPU将响应这一中断请求。将响应这一中断请求。l IF的清除与设置，可由指令完成。的清除与设置，可由指令完成。p内部中断又称内部中断又称软件中断软件中断。l5个专用中断个专用中断:0, 1,2 ,3,4lBIOS中断中断lDOS中断中断l未定义中断未定义中断p软件中断是由于软件中断是由于8088内部执行程序出现异内部执行程序出现异常常引起的程序中断引起的程序中断p利用内部中断，微处理器为用户提供了利用内部中断，微处理器为用户提供了发发现、调试并解决现、调试并解决程序执行时异常情况的有程序执行时异常情况的有效途径效途径（1）除法错中断）除法错中断p在执行除法指令时，若除数为在执

36、行除法指令时，若除数为0或商超过或商超过了寄存器所能表达的范围，则产生一个向了寄存器所能表达的范围，则产生一个向量号为量号为0的内部中断，称为除法错中断的内部中断，称为除法错中断例：例：MOV BL,0IDIV BL ；除数；除数BL0，产生除法错中断，产生除法错中断（2）指令中断p在执行中断调用指令在执行中断调用指令INT n时产生的一个时产生的一个向量号为向量号为n（0 255）的内部中断，称为）的内部中断，称为指令中断指令中断p其中向量号为其中向量号为3的指令中断比较特别（生的指令中断比较特别（生成一个字节的指令代码：成一个字节的指令代码：11001100），常），常用于程序调试，被称为

37、断点中断用于程序调试，被称为断点中断例：例：DEBUG.EXE调试程序的运行命令调试程序的运行命令G设置设置的断点，就是利用的断点，就是利用INT 3指令实现的指令实现的（3）溢出中断）溢出中断p在执行溢出中断指令在执行溢出中断指令INTO时，若溢出标志时，若溢出标志OF为为1，则产生一个向量号为，则产生一个向量号为4的内部中断，被的内部中断，被称为溢出中断称为溢出中断例如：例如：MOV AX,2000HADD AX, 7000H；2000H7000H9000H，溢出：，溢出：OF1INTO ；因为；因为OF1，所以产生溢出中断，所以产生溢出中断（4）单步中断）单步中断p若单步中断若单步中断T

38、F为为1，则在每条指令执行，则在每条指令执行结束后产生一个向量号为结束后产生一个向量号为1的内部中断的内部中断，称为单步中断，称为单步中断例：例：DEBUG.EXE调试程序的单步命令调试程序的单步命令T就利就利用单步中断实现对程序的单步调试用单步中断实现对程序的单步调试（5）断点中断）断点中断p调试程序时可以在一些关键性的地方设调试程序时可以在一些关键性的地方设置断点，它相当于把一条置断点，它相当于把一条INT 3 指令插指令插入到程序中，入到程序中，CPU每执行到断点处，每执行到断点处，INT 3 指令便产生一个中断，使指令便产生一个中断，使CPU转转向相应的中断服务程序。向相应的中断服务程

39、序。NMIN软件中断软件中断INTRTF=1中断响应周期中断响应周期读中断向量号读中断向量号下条指令下条指令现行指令现行指令IF1NNNNYYYYY查询中断的顺序，查询中断的顺序，决定了各种中断源的优先权决定了各种中断源的优先权p软件中断软件中断l除法错中断除法错中断l指令中断指令中断l溢出中断溢出中断p非屏蔽中断非屏蔽中断p可屏蔽中断可屏蔽中断p单步中断单步中断高高低低p中断向量：中断向量：中断服务程序入口地址（首地址）中断服务程序入口地址（首地址）p逻辑地址含有段地址逻辑地址含有段地址CS和偏移地址和偏移地址IP（32位）位）p每个中断向量的低字是偏移地址、高字是段地址，每个中断向量的低字

40、是偏移地址、高字是段地址，需占用需占用4个字节个字节p8088微处理器从物理地址微处理器从物理地址000H开始，依次安排各个开始，依次安排各个中断向量，向量号也从中断向量，向量号也从0开始开始p256个中断占用个中断占用1KB区域，就形成区域，就形成中断向量表中断向量表向量号为向量号为N的中断向量的的中断向量的物理地址物理地址N48086的中断向量表的中断向量表向量号向量号255的的CS值值用户中断用户中断（向量号（向量号255）3FCH向量号向量号255的的IP值值向量号向量号2的的CS值值非屏蔽中断非屏蔽中断（向量号（向量号2）008H向量号向量号2的的IP值值向量号向量号1的的CS值值单步中断单步中断（向量号（向量号1）004H向量号向量号1的的IP值值向量号向量号0的的CS值值除法错中断除法错中断（向量号（向量号0）000H向量号向量号0的的IP值值例：例：中断类型号为中断类型号为20H： 中断向量放在中断向量放在0000：0080H开始的开始的4个单元中。个单元中。 中断向量指针中断向量指针=20H*4=80H 20H号中断服务程序的号中断服务程序的入口地址入口地址:4030H:2010H 0000：008010203040CS=4030HIP=2010H0000：00810000：00830000：0082用用DOS系统功