第五章总线与中断

1、5.1接口类型与功能接口类型与功能I/OI/O接口指主机和外设的交接部分接口指主机和外设的交接部分位于系统总线和外设之间位于系统总线和外设之间 接口接口系统总线系统总线外设外设一一. . 接口分类接口分类(1)(1)按数据传送格式划分按数据传送格式划分 并行接口并行接口 接口接口外设外设系统总线系统总线接口与系统总线、接口与外设均按并行方式传送数据。接口与系统总线、接口与外设均按并行方式传送数据。并并并并数据各位同时传送。数据各位同时传送。 串行接口串行接口适用于设备本身并行工作，距主机较近的场合。适用于设备本身并行工作，距主机较近的场合。并并串串接口与系统总线并行传送，接口与外设串行传送。接

2、口与系统总线并行传送，接口与外设串行传送。数据逐位分时传送。数据逐位分时传送。适用于设备本身串行工作，或距主机较远，或需减少传适用于设备本身串行工作，或距主机较远，或需减少传送线的情况。送线的情况。 异步接口异步接口直接程序传送接口直接程序传送接口(3)(3)按按I/OI/O传送控制方式划分传送控制方式划分中断接口中断接口接口与系统总线的信息传送采用异步应答方式。接口与系统总线的信息传送采用异步应答方式。DMADMA接口接口(2)(2)按时序控制方式划分按时序控制方式划分 同步接口同步接口接口与系统总线的信息传送由统一时序信号控制接口与系统总线的信息传送由统一时序信号控制. .串串- -并格式

3、转换（串口）并格式转换（串口）3.3.预处理预处理传送控制命令与状态信息，实现传送控制命令与状态信息，实现I/OI/O传送控制方式。传送控制方式。数据通路寬度转换（并口）数据通路寬度转换（并口）电平转换电平转换4.4.控制功能控制功能二二 接口主要功能接口主要功能接收接收CPUCPU送来的地址码，送来的地址码，1.1.寻址寻址选择接口中的寄存器供选择接口中的寄存器供CPUCPU访问。访问。2.2.数据缓冲数据缓冲实现主机与外设的速度匹配。实现主机与外设的速度匹配。缓冲深度与传送的数据量有关。缓冲深度与传送的数据量有关。5.2 5.2 总线总线5.2.1 5.2.1 总线定义、特点和实体总线定义

4、、特点和实体1.1.定义：定义：一组能为多个部件分时共享的信息传送线路。一组能为多个部件分时共享的信息传送线路。2.2.特点：特点：分时、共享。分时、共享。通常作法：发送部件通过通常作法：发送部件通过OCOC组件或三态门分时发送信组件或三态门分时发送信息，由打入脉冲将信息送入指定接收部件。息，由打入脉冲将信息送入指定接收部件。3.3.实体：实体：一组传送线与相应控制逻辑一组传送线与相应控制逻辑CPUCPU内设置控制逻辑内设置控制逻辑设置总线控制器设置总线控制器两种控制逻两种控制逻辑设置方式辑设置方式5.2.2 5.2.2 总线分类总线分类1.1.按功能划分按功能划分（1 1）CPUCPU内总线

5、内总线CPUCPU芯片内寄存器与算逻部件之间互连的总线。芯片内寄存器与算逻部件之间互连的总线。 (ALU(ALU总线总线) )单组数据线单组数据线( (单向、双向单向、双向) )或多组数据线，或多种总线。或多组数据线，或多种总线。（2 2）部件内总线）部件内总线插件板内各芯片之间互连的总线。插件板内各芯片之间互连的总线。 （局部总线、片级总线）（局部总线、片级总线）包括地址、数据、控制线。包括地址、数据、控制线。（3 3）系统总线）系统总线计算机系统内各功能部件之间，或各插件板之间互连的计算机系统内各功能部件之间，或各插件板之间互连的总线。总线。 （板级总线）（板级总线）包括地址、数据、控制线

6、。包括地址、数据、控制线。2.2.按时序控制方式划分按时序控制方式划分（4 4）外总线）外总线计算机系统之间，或计算机系统与其他系统之间互连的计算机系统之间，或计算机系统与其他系统之间互连的总线。总线。 （通信总线）（通信总线）分为数据线分为数据线( (与地址复用与地址复用) )、控制线。、控制线。（1 1）同步总线）同步总线由统一时序控制总线传送操作。由统一时序控制总线传送操作。时钟周期、同步脉冲时钟周期、同步脉冲在固定时钟周期内完成数据传送，由同步脉冲定时打入。在固定时钟周期内完成数据传送，由同步脉冲定时打入。例例. .打入地址打入地址打入数据打入数据时钟时钟T1T3T2T4地址地址读出数

7、据读出数据 总线请求总线请求（2 2）异步总线）异步总线无固定时钟周期划分，总线周期时间由传送的实际需要决无固定时钟周期划分，总线周期时间由传送的实际需要决定；以异步应答方式控制总线传送操作。定；以异步应答方式控制总线传送操作。例例. . ( (设备设备 CPU)CPU) 总线批准总线批准 (CPU (CPU 设备设备) ) 主同步主同步 ( (主主 从从) ) 从同步从同步 ( (从从 主主) ) 总线周期总线周期 总线传送总线传送 （时间可变）（时间可变） （时间可变）（时间可变） 总线权切换总线权切换例例. .（3 3）扩展同步总线）扩展同步总线以时钟周期为时序基础，允许总线周期中的时钟

8、数可变。以时钟周期为时序基础，允许总线周期中的时钟数可变。注意几个注意几个“周期周期”概念：概念：时钟周期：时钟周期： CPUCPU一步操作一步操作( (一次内部数据通路传送一次内部数据通路传送) )时间。时间。总线周期：总线周期： 经过总线的一次数据传送经过总线的一次数据传送( (访存访存) )时间。时间。通常包含若干时钟周期。通常包含若干时钟周期。工作周期：工作周期： 指令周期中的一个操作阶段。指令周期中的一个操作阶段。可包含多个总线周期。可包含多个总线周期。（模型机的一个总线周期只包含一个时钟周期）（模型机的一个总线周期只包含一个时钟周期）时钟时钟T1T3T2T4T4T4Tw送地址送地址

9、读读/写数据写数据 结束结束总线周期总线周期( (5T) )3.3.按数据传送格式划分按数据传送格式划分（1 1）并行总线：）并行总线： 同时传送各位信息。同时传送各位信息。（2 2）串行总线：）串行总线： 分时逐位传送各位信息。分时逐位传送各位信息。CPUCPU内总线：同步、并行内总线：同步、并行系统总线：同步、异步、扩展同步、并行系统总线：同步、异步、扩展同步、并行外总线：异步、并行、串行外总线：异步、并行、串行1.1.什么是总线标准什么是总线标准对总线信号组成、信号引脚含义、信号电平等作统一对总线信号组成、信号引脚含义、信号电平等作统一规定。规定。便于灵活组成系统。便于灵活组成系统。电源

10、、地址、数据、控制电源、地址、数据、控制时序：时钟、定时、应答时序：时钟、定时、应答5.2.3 5.2.3 总线标准总线标准2.2.为何制定总线标准为何制定总线标准3.3.系统总线信号组成系统总线信号组成数传控制：数传控制：M M读读/ /写、写、IOIO读读/ /写写中断请求、响应中断请求、响应总线请求、响应总线请求、响应复位复位5.3 5.3 中断中断一、定义一、定义CPUCPU暂时中止现行程序的执行，转去执行为某个随机事态暂时中止现行程序的执行，转去执行为某个随机事态服务的中断处理程序。处理完毕后自动恢复原程序的执行。服务的中断处理程序。处理完毕后自动恢复原程序的执行。实质是一种程序切换

11、实质是一种程序切换方法：方法：保存断点，保护现场；保存断点，保护现场；恢复现场，返回断点。恢复现场，返回断点。时间：时间：一条指令结束时切换一条指令结束时切换。保证程序的完整性。保证程序的完整性。主要特点是随机性主要特点是随机性随机发生的事态随机发生的事态 （按键、故障）（按键、故障）有意调用有意调用, ,随机请求与处理的事态随机请求与处理的事态随机插入的事态随机插入的事态 （软中断指令插入程序任何位置）（软中断指令插入程序任何位置）二、特点二、特点1）CPU与外围设备能够并行工作与外围设备能够并行工作2）能够处理随机事件）能够处理随机事件3）数据输入和输出都要经）数据输入和输出都要经CPU4

12、）一般用于连接中低速外围设备）一般用于连接中低速外围设备三、中断方式的典型应用三、中断方式的典型应用1 1）管理中、低速）管理中、低速I/OI/O操作操作某事件出现的实际时间内及时处理，不是批量处理。某事件出现的实际时间内及时处理，不是批量处理。2 2）处理故障）处理故障 硬件故障硬件故障: :掉电、校验错、运算出错；软件故障掉电、校验错、运算出错；软件故障: :溢出、溢出、 地址越界、使用非法指令地址越界、使用非法指令3 3）实时处理）实时处理4 4）人机对话）人机对话利用利用时钟中断时钟中断定时采集参数，检测，调节。定时采集参数，检测，调节。5 5）多机通信）多机通信四、中断的分类四、中断

13、的分类1）根据处理中断的繁简程度分为程序中断和简单中断）根据处理中断的繁简程度分为程序中断和简单中断2）根据中断源的性能）根据中断源的性能 (引发中断的各种事件称为中断源引发中断的各种事件称为中断源)故障中断：系统中软硬件出现某种故障或错误时向故障中断：系统中软硬件出现某种故障或错误时向CPU发出的中断发出的中断请求请求正常中断：计算机在工作过程中产生的中断正常中断：计算机在工作过程中产生的中断3）根据中断的进入方式）根据中断的进入方式自愿中断（陷阱）：在程序中由中断指令产生的中断请求自愿中断（陷阱）：在程序中由中断指令产生的中断请求 ，是由程，是由程序员自愿安排的中断请求。序员自愿安排的中断

14、请求。强迫中断：不是由中断指令产生的其它所有的中断请求。强迫中断：不是由中断指令产生的其它所有的中断请求。4）根据中断源所在的位置）根据中断源所在的位置内中断：在内中断：在CPU内部产生的中断请求。内部产生的中断请求。外中断：在外中断：在CPU外部产生的中断请求。外部产生的中断请求。5）根据中断源的可屏蔽与否可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。）根据中断源的可屏蔽与否可分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。6）根据获得服务程序入口地址的方式可分为向量中断和非向量中）根据获得服务程序入口地址的方式可分为向量中断和非向量中断。断。五、中断的分级五、中断的分级中断分级是根据系统中各中断源的重要程度将其分成中断分

15、级是根据系统中各中断源的重要程度将其分成不同的优先级别，最重要的中断源应具有最高的优先不同的优先级别，最重要的中断源应具有最高的优先级，最不重要的中断源具有最低的优先级，其它的依级，最不重要的中断源具有最低的优先级，其它的依此类推，各处于不同的级别。此类推，各处于不同的级别。中断优先级可由下列因素决定：中断优先级可由下列因素决定：中断源的急迫性中断源的急迫性/设备的工作速度设备的工作速度/数据恢复的难易程度数据恢复的难易程度/要求处理机提供的服务质量。要求处理机提供的服务质量。CPU进行中断处理是由中断排队线路来实现，遵循如进行中断处理是由中断排队线路来实现，遵循如下原则：下原则：1）如果不同

16、优先级别的中断请求同时到达，那么）如果不同优先级别的中断请求同时到达，那么CPU应先响应和处理高级中断，后响应和处理低级中应先响应和处理高级中断，后响应和处理低级中断。断。2）如果不同优先级的中断请求嵌套产生，即当一个中）如果不同优先级的中断请求嵌套产生，即当一个中断请求正在处理过程中，又有一个新的中断请求产生断请求正在处理过程中，又有一个新的中断请求产生（多重中断），那么应允许高级中断打断低级中断而被（多重中断），那么应允许高级中断打断低级中断而被优先处理，禁止低级中断打断高级中断，也禁止打断同优先处理，禁止低级中断打断高级中断，也禁止打断同级中断。级中断。六、中断请求的提出与请求信号的传送

17、六、中断请求的提出与请求信号的传送1）中断请求逻辑）中断请求逻辑（1）外围设备有请求的需要，用完成触发器状态）外围设备有请求的需要，用完成触发器状态TD=1来表示。来表示。（2）CPU没有对该中断源屏蔽，允许提出请求，可以没有对该中断源屏蔽，允许提出请求，可以用屏蔽触发器状态用屏蔽触发器状态TM=0表示。表示。对应地接口与中断请求有关的逻辑设置为两级：对应地接口与中断请求有关的逻辑设置为两级：一级是反映外围设备接口工作状态的状态触发器；另一一级是反映外围设备接口工作状态的状态触发器；另一级是中断请求触发器级是中断请求触发器IRQ，表明是否形成中断请求。，表明是否形成中断请求。中断屏蔽可采用分散

18、屏蔽和集中屏蔽中断屏蔽可采用分散屏蔽和集中屏蔽分散屏蔽是指分散屏蔽是指CPU将屏蔽字代码按位分送给各中断将屏蔽字代码按位分送给各中断源接口，接口中各设一位屏蔽触发器，接收屏蔽字源接口，接口中各设一位屏蔽触发器，接收屏蔽字中对应位的信息，为中对应位的信息，为1屏蔽，为屏蔽，为0不屏蔽。不屏蔽。D D端屏蔽端屏蔽输出端屏蔽输出端屏蔽完成完成 请求触发器请求触发器屏蔽屏蔽CPCP有效请求有效请求完成完成 请求触发器请求触发器屏蔽屏蔽CPCP请求请求有效请求有效请求集中式屏蔽是在公共接口逻辑中设置一个中断控制集中式屏蔽是在公共接口逻辑中设置一个中断控制器，内含一个屏蔽字寄存器，器，内含一个屏蔽字寄存器

19、，CPU将屏蔽字送入其将屏蔽字送入其中。中。屏屏蔽蔽字字寄寄存存器器IRQ0IRQ7INT2)中断请求信号的传送中断请求信号的传送1）各中断源单独设置自己的中断请求线，多根请求）各中断源单独设置自己的中断请求线，多根请求线直接送往线直接送往CPU。CPUCPU请求请求请求请求 2）各中断源的请求信号通过三态门汇集到一根公共请）各中断源的请求信号通过三态门汇集到一根公共请求线。求线。CPUCPU公共请求公共请求 3）二维结构。设置数根中断请求输入线，他们体现不）二维结构。设置数根中断请求输入线，他们体现不同的优先级别，称为主优先级，再将主优先级相同的同的优先级别，称为主优先级，再将主优先级相同的

20、中断请求源汇集到该公共请求线上。中断请求源汇集到该公共请求线上。CPUCPU公共请求公共请求公共请求公共请求4)兼有公共请求线和独立请求线，将要求快速响兼有公共请求线和独立请求线，将要求快速响应的中断请求，采用独立请求线方式，以便快速应的中断请求，采用独立请求线方式，以便快速识别，将其余响应速度允许相对低些的中断请求，识别，将其余响应速度允许相对低些的中断请求，汇集为一根公共请求线。汇集为一根公共请求线。CPUCPU请求请求请求请求公共请求公共请求七、优先权逻辑与屏蔽技术七、优先权逻辑与屏蔽技术1）CPU与中断请求间的判优与中断请求间的判优（1）CPU设置一个设置一个“允许中断允许中断”触发器

21、触发器TIEN，指令系，指令系统提供开中断与关中断功能，开中断使统提供开中断与关中断功能，开中断使TIEN=1，关中，关中断使断使TIEN=0。（2）在程序状态字）在程序状态字PSW中设置现行程序的优先级，中设置现行程序的优先级，以进一步细分现行程序的重要程度。以进一步细分现行程序的重要程度。2）中断请求之间的判优）中断请求之间的判优一般的优先顺序是：故障引发的中断请求、一般的优先顺序是：故障引发的中断请求、DMA请求、请求、外设中断请求，输入优于输出外设中断请求，输入优于输出（1）软件查询）软件查询响应中断请求后，先转入查询程序，按优先顺序依次响应中断请求后，先转入查询程序，按优先顺序依次询

22、问各中断源是否提出请求，如果是，则转入相应的询问各中断源是否提出请求，如果是，则转入相应的中断服务处理程序，如果没有则继续向下查询。查询中断服务处理程序，如果没有则继续向下查询。查询顺序体现了优先级别的高低，改变查询顺序，也就改顺序体现了优先级别的高低，改变查询顺序，也就改变了优先级。变了优先级。CPU中断源中断源1中断源中断源2中断源中断源n.中断中断请求请求忙忙查询查询缺点是速度慢缺点是速度慢（2）并行优先排队逻辑（具有独立请求的硬件优先）并行优先排队逻辑（具有独立请求的硬件优先排队逻辑）排队逻辑）如果各中断源都能提供独立的中断请求线送如果各中断源都能提供独立的中断请求线送CPU，则，则可

23、采用并行优先排队逻辑。可采用并行优先排队逻辑。INTR0INTR1INTR2INTR0INTR1INTR2判优结果体现为请求信号是否有效。判优结果体现为请求信号是否有效。（3）链式优先排队逻辑）链式优先排队逻辑中断请求信号采用公共请求线，即汇集为一个公共的中断请求信号采用公共请求线，即汇集为一个公共的请求信号，则判优结果可用不同的设备码表示。请求信号，则判优结果可用不同的设备码表示。CPUI/OI/O.编码编码INTINTA菊花链方式菊花链方式（4）二维结构的优先排队）二维结构的优先排队CPUI/OI/O.INT0INTA0I/OI/O.INTnINTAn中断请求中断请求82598259825

24、98259D7D7D0D0中断屏蔽寄存器中断屏蔽寄存器 中断号寄存器中断号寄存器中断请求寄存器中断请求寄存器中断服务寄存器中断服务寄存器 优先级裁决器优先级裁决器INTINTINTAINTAIRQ0IRQ0IRQ7IRQ7（未屏蔽的请求判优（未屏蔽的请求判优, ,生成相应中断号）生成相应中断号）公共请求公共请求INTINTCPUCPU（CPUCPU响应后，取回中断号，转入相应服务程序。）响应后，取回中断号，转入相应服务程序。）中断源的序号中断源的序号IRRIRR： 00010100000101007 07 0IMRIMR： 0000010000000100ISRISR： 00001000000

25、01000不发不发INTINT00010100000101007 07 000000000000000000000100000001000发发INTINT优先级高优先级高优先级低优先级低(5)采用中断控制器集成芯片的优先逻辑采用中断控制器集成芯片的优先逻辑3）屏蔽技术的应用）屏蔽技术的应用（1）在多重中断方式中，当）在多重中断方式中，当CPU响应某个中断请求后，送出一响应某个中断请求后，送出一个新的屏蔽字，以禁止与该请求同一优先级或更低优先级的其他个新的屏蔽字，以禁止与该请求同一优先级或更低优先级的其他请求。请求。（2）利用屏蔽技术动态地修改优先级。）利用屏蔽技术动态地修改优先级。八、服务程序

26、入口的获取方式八、服务程序入口的获取方式1）向量中断）向量中断中断向量：采用向量化的响应中断方式，将中断服务程序的入口中断向量：采用向量化的响应中断方式，将中断服务程序的入口地址及其程序状态字放在特定的存储区中，所有的中断服务程序地址及其程序状态字放在特定的存储区中，所有的中断服务程序入口地址和状态字在一起称为中断向量。入口地址和状态字在一起称为中断向量。中断向量表：存放中断向量的表。所有的中断服务子程序的入口中断向量表：存放中断向量的表。所有的中断服务子程序的入口地址组织成一个一维表格，存放在一段连续的存储区域中。地址组织成一个一维表格，存放在一段连续的存储区域中。向量地址：访问向量表的地址

27、（指向中断向量的首址）向量地址：访问向量表的地址（指向中断向量的首址）向量中断：将服务程序入口向量中断：将服务程序入口( (中断向量中断向量) )组织在中断向量表中；组织在中断向量表中；CPUCPU响应时由硬件直接产生相应向量地址，按地址查表，取得响应时由硬件直接产生相应向量地址，按地址查表，取得服务程序入口，转入相应服务程序。服务程序入口，转入相应服务程序。非向量中断：将服务程序入口组织在查询程序中；非向量中断：将服务程序入口组织在查询程序中；CPUCPU响应时响应时执行查询程序，查询中断源，转入相应服务程序。执行查询程序，查询中断源，转入相应服务程序。例例1.1.模型机向量表模型机向量表M

28、 M按字编址。一个入口地址按字编址。一个入口地址1616位，占一个编址单元。位，占一个编址单元。 （从主存（从主存2#2#单元开始安排）单元开始安排）向量地址向量地址( (单元地址单元地址) )= =中断号中断号+2+22#2#向量表向量表 入口地址入口地址0 0 入口地址入口地址1 13#3#0 0号中断源号中断源1 1号中断源号中断源例例2.IBM PC2.IBM PC向量表向量表M M按字节编址。一个入口地址按字节编址。一个入口地址3232位，占位，占4 4个编址单元。个编址单元。 （从主存（从主存0#0#单元开始安排）单元开始安排）0#0#向量表向量表 入口偏移入口偏移0 0 入口基址

29、入口基址0 04#4#0 0号中断源号中断源1 1号中断源号中断源 入口偏移入口偏移1 1 入口基址入口基址1 1向量地址向量地址 = =中断号中断号4 4九、九、CPU响应中断的条件响应中断的条件外设有请求，且未被屏蔽；外设有请求，且未被屏蔽；CPUCPU开中断；一条指令开中断；一条指令( (非停机非停机指令指令) )结束；结束；无故障、无故障、DMADMA等优先级更高的请求。等优先级更高的请求。十、中断响应过程十、中断响应过程 向量中断方式：向量中断方式：发响应信号发响应信号INTAINTA，进入中断周期，进入中断周期 关中断，保存断点及关中断，保存断点及PSWPSW获得中断号，转换为向量

30、地址，获得中断号，转换为向量地址，查向量表查向量表取中断向量，转中断服务程序取中断向量，转中断服务程序CPUCPU执行中执行中断隐指令断隐指令（硬件完成）（硬件完成）十一、中断处理十一、中断处理CPUCPU执行中断服务程序。执行中断服务程序。 （1 1）单级中断：）单级中断： CPUCPU响应后只处理一个中断源的请求，响应后只处理一个中断源的请求，处理完毕后才能响应新的请求。处理完毕后才能响应新的请求。 （2 2）多重中断：）多重中断： 在某次中断服务过程中，允许响应处在某次中断服务过程中，允许响应处理更高级别的中断请求。理更高级别的中断请求。单级中断流程：单级中断流程： 保护现场保护现场具体

31、服务处理具体服务处理 恢复现场恢复现场开中断、返回开中断、返回外中断：外中断：数据传送数据传送禁止同禁止同级或更级或更低级别低级别的请求，的请求，开放更开放更高级别高级别的请求的请求多重中断流程：多重中断流程： 开中断、返回开中断、返回 保护现场、屏蔽字保护现场、屏蔽字送新屏蔽字、开中断送新屏蔽字、开中断 具体服务处理具体服务处理 关中断关中断恢复现场及原屏蔽字恢复现场及原屏蔽字十二、十二、中断接口中断接口1.1.组成（寄存器级）组成（寄存器级）D70IRQ0地址线地址线寄存器选择寄存器选择 命令字命令字R 状态字状态字R数据缓冲器数据缓冲器 控制逻辑控制逻辑数据线数据线数据线数据线数据线数据

32、线中断控制器中断控制器INTINTA命令命令IRQ7状态状态数据数据外部设备外部设备系统总线系统总线（8259）IRQi M MCPUCPU主机板主机板（1 1）寄存器选择）寄存器选择对接口寄存器寻址。对接口寄存器寻址。（2 2）命令字寄存器）命令字寄存器接收接收CPUCPU发向外设的命令发向外设的命令字，转换为相应操作命字，转换为相应操作命令送外设。令送外设。命令字格式的拟定：命令字格式的拟定：接口板接口板用代码表示用代码表示各种命令各种命令代码位数代码位数代码含义代码含义（3 3）状态字寄存器）状态字寄存器反映设备和接口的运行反映设备和接口的运行状态。状态。（4 4）数据缓冲器）数据缓冲器

33、传送数据，实现缓冲。传送数据，实现缓冲。（5 5）控制逻辑）控制逻辑请求信号产生逻辑请求信号产生逻辑状态字格式的拟定：状态字格式的拟定：D70IRQ0地址线地址线寄存器选择寄存器选择 命令字命令字R 状态字状态字R数据缓冲器数据缓冲器 控制逻辑控制逻辑数据线数据线数据线数据线数据线数据线中断控制器中断控制器INTINTA命令命令IRQ7状态状态数据数据外部设备外部设备系统总线系统总线（8259）IRQi M MCPUCPU主机板主机板接口板接口板用代码表示各种状态。用代码表示各种状态。（6 6）公用中断控制器）公用中断控制器接收外设请求，判优，接收外设请求，判优，送出公共请求；送出公共请求；电

34、平转换逻辑电平转换逻辑针对设备特性的逻辑针对设备特性的逻辑串串- -并转换逻辑并转换逻辑( (串口串口) )接收中断批准，送出中接收中断批准，送出中断号（中断类型码）。断号（中断类型码）。（1 1）初始化：设置工作初始化：设置工作方式，送屏蔽字，送中方式，送屏蔽字，送中断号。断号。（2 2）发启动命令发启动命令( (送命送命令字令字) )，启动设备。，启动设备。D70IRQ0地址线地址线寄存器选择寄存器选择 命令字命令字R 状态字状态字R数据缓冲器数据缓冲器 控制逻辑控制逻辑数据线数据线数据线数据线数据线数据线INTINTA命令命令IRQ7状态状态数据数据外部设备外部设备系统总线系统总线中断控

35、制器中断控制器（8259）IRQi M MCPUCPU主机板主机板接口板接口板（3 3）设备完成工作，申设备完成工作，申请中断。请中断。2.2.工作过程（外中断）工作过程（外中断）（4 4）中断控制器汇集各请中断控制器汇集各请求，经屏蔽、判优，形成求，经屏蔽、判优，形成中断号，并向中断号，并向CPUCPU送送INTINT。（5 5）CPUCPU响应，发批准响应，发批准INTAINTA。（6 6）中断控制器送出中中断控制器送出中断号。断号。（7 7）CPUCPU执行执行中断隐指令中断隐指令操作，进入服务程序。操作，进入服务程序。中断控制器中断控制器 命令字命令字R 状态字状态字R 控制逻辑控制逻

36、辑数据缓冲器数据缓冲器涉及命令字、状态字格式的拟定，中断源的扩展。涉及命令字、状态字格式的拟定，中断源的扩展。例例. .模型机需扩展两个外中断源，共用一个中断号。模型机需扩展两个外中断源，共用一个中断号。3.3.接口设计接口设计 主机发向外设的命令包括：主机发向外设的命令包括：启动启动、停止停止、数据选通数据选通； 外设的状态包括：外设的状态包括：忙忙、完成完成、出错出错。8259IRQ0 IRQ0 系统时钟系统时钟IRQ1 IRQ1 实时时钟实时时钟IRQ2 IRQ2 通信通信IRQ7 IRQ7 打印机打印机 为两个扩展中断源设计中断接口。为两个扩展中断源设计中断接口。模型机的外中断源安排：模型机的外中断源安排：通过通过IRQ2IRQ2进行扩展。进行扩展。（1 1）接口组成）接口组成两个扩展中断源共用一个接口。两个扩展中断源共用一个接口。启动启动1 1 停止停止1 1 选通选通1 1 启动启动2 2 停止停止2 2 选通选通2 2 5 4