newch6 中断系统.ppt

1、第1，6章中断系统，6.1中断概要6.2 8086中断矢量表6.3 8086中断应答进程6.4中断优先级和多重中断6.5中断控制器8259A，2/62， 6.1中断概要应用程序中断：1.同步操作2 .实现实时处理3 .故障处理、3/62、6.1中断概要、6.1.1中断源引起中断发生的事件或提出中断请求的源中断源在CPU内部发生的中断事件称为内部中断源。 典型的内部中断源包括修正计算溢出、命令单步运行、特定中断命令的执行等。 由CPU以外的设备产生的中断事件称为外部中断源。 典型的外部中断源包括外围设备的输入/输出请求、超时、断电、设备故障等。 6/62、6.1中断概要、8086中断、6.1.2

2、 8086中断源、6/62、6.1中断概要、6.1.3中断系统的功能1 .实现中断和返回2中断向量表：内存的前1KB (加载) 区域包含256个中断向量(或256个中断类型)，每个中断向量占用4字节的空间。 6.2 8086/8088的中断向量表。 对应于每种中断类型的中断向量，每个中断向量占4个字节，前2个字节是中断处理子例程的入口地址的偏移量(IP )，后2个字节是中断处理子例程的入口地址的段地址(cc 256个中断中，0-4为专用中断，5-31为系统保留(21个)，32以上的订正224个为用户定义中断。 七月六十二日， 8086中断向量表示中断向量类型代码与中断向量的关系，中断服务程序开

3、始地址的修正运算：具有CS基地址的单元TYPE*4具有2 IP偏移的单元TYPE*4例：外围设备的代码类型外围设备的中断服务程序入口地址CS基本地址单元33*4 2=134=86H IP偏移定位单元33*4=132=84H、8/62、6.38086响应中断的过程、1、软中断响应过程例如：在iii接口向INTR端子执行中断请求信号CPU的当前命令后，如果IF=1，则CPU进行中断类型代码保护现场和断点(Flag值电压栈、CS、IP电压栈)的中断(清除IF、TF ) 10/62、6.3CPU响应中断的条件和过程，3、非掩蔽中断响应过程描述，其中基于读取类型代码在中断向量表中查找中断向量()打开中断

4、并返回到中断程序不需要纠正中断向量地址，直接读出与中断类型编号2相对应的中断向量地址。 11/62、6.4.1中断优先级如果多个中断源同时出现中断请求，则CPU响应于具有最高优先级的中断源，然后响应于具有低优先级的中断源。 6.4中断优先级和多重中断、高低内中断(除零以外的INT指令、断点、INTO指令)非屏蔽中断屏蔽中断低内中断(一步)、12/62、12/62、6.4中断优先级和多重中断1 .软件由于八个外围装置的中断请求触发信号被组合以使得端口号作为一个端口，并且将每个外围装置的中断请求信号求和为INTR信号，因此不管中断请求是哪个外围装置，都可以向CPU发送INTR信号。 CPU响应中断

5、时，读取中断寄存器的值并逐位检测它们的状态，如果存在中断请求则移动到相应的服务程序的条目。14/62、询问程序有两种实现方法： (1)掩蔽法IN AL、20H； 中断请求触发器的状态TEST AL，80H； 的双曲馀弦值。 检查最上位JNZ A的外围设备a中断服务程序TEST AL，40H； 检查下一个上位JNZ B外围设备b中断服务程序TEST AL、20H； 检查以下高位JNZ C外围设备c中断服务程序a 3360 b : c :15/62，查询程序包括： (2)换班方法XOR AL，AL IN AL，20H； 中断请求触发器的状态RCL AL，1 JC A； 外围设备a中断服务程序RCL

6、 AL，1 JC B； 外围设备b中断服务程序，16/62，2，2 .硬件优先级排队电路，(1)中断优先级编码电路如果有8个中断源，任何一个中断请求，通过or门产生中断请求信号，CPU的中断请求线(1)中断优先级编码电路、优先级失效信号、18/62、(2)菊花环式或链优先级排队电路、18/62、6.4中断优先级和多路复用中断、6.4 .取决于系统的配置一维多级中断意味着每个中断只有一个中断源，而二维多级中断意味着每个级别中断有多个中断源。20/62、多级中断、20/62、6.4中断优先级和多重中断、20/62、6.5中断控制器8259A 6.5.1 8259A的内部结构、20/62、6.5中断

7、控制器8259A 2.中断请求寄存器(I 、24/62、6.5中断控制器8259A、3 .优先电路(PR )的优先电路的主要作用是确定中断请求寄存器IRR内的各位的优先顺序并确定是否可以向CPU申请中断。 4 .中断服务寄存器(ISR )中断服务寄存器ISR的主要作用是保存当前正由CPU服务的中断等级，即记录正在处理的中断请求。 5 .中断掩码寄存器(IMR )中断掩码寄存器IMR的主要作用是对各中断源的中断请求信号(IROIR7)实现开关控制。 在控制逻辑控制逻辑内部包含内部控制电路、中断控制电路、初始化命令寄存器组和动作命令寄存器组，根据CPU对8259A编程设定的动作模式生成8259A内

8、部控制信号，根据中断请求寄存器IRR和优先电路的判别结果62，6.5中断控制器8259A、6 .读写逻辑从CPU接收控制信号，并包括端口控制信号和数据方向控制信号，并且将从CPU发送的初始化命令ICW和操作命令OCW存储在8259A内的相应寄存器中，并限定8259A的操作方式8 .级联缓冲器/比较器1张8259A最多构成8段中断(IROIR7)，为了扩展中断源，需要连接多张并称为级联方式。 用于提供级联控制的缓冲器控制、28/62、6.5.28259a的操作原理以及(如果一个或多个中断请求出现在对应于IR0IR7管脚的外围设备中，则IR寄存器中的对应位置变为1 )。 (2)逻辑电路根据中断屏蔽

9、寄存器IMR的对应位决定是否许可该中断请求。(3)如果IMR中的对应位为0 (即中断许可)，则进入中断优先级分析器PR进行判断，如果优先级高，则向CPU发出中断请求信号。 (4)如果cpu的中断允许标志IF=1，则在执行当前命令之后，cpu响应于中断发送两个负脉冲的中断响应信号INTA。29/62；(5)当接收到第一个负脉冲时，完成三个操作，为后续PR的决策提供对应位置1在ISR中的依据。 禁用IRR的锁存功能。也就是说，不接收IR0IR7端子上的中断请求信号，在第2个负脉冲到来之前不重新开始IRR功能。 重置IRR中的相应位。 (6)当第二个负脉冲到达时，8259A将中断类型代码寄存器ICW

10、2的值发送至数据总线D0D7，CPU进行读取、作为中断类型代码的两个动作完成。 AEOI (自动结束中断方式)方式时，将ISR的对应位复位。 其他方式是在中断服务程序结束时发出EOI命令，使支持ISR的位复位。6.5.2 8259A工作原理、30/62、当前中断中服务寄存器、优先级决策器、中断请求寄存器、INTA、WR、RD 8259A的编程结构、CPU 8086或8088、INTR、INT、CAS0、cas 、ICW1(芯片控制器)6.5.3 8259A编程结构、AB、32/62、控制逻辑部分由7个8位寄存器组成，分为两个组：第一组： ICW1ICW4第二组： ocw1ocw3、ICW1 在

11、ISR的对应位置1之间，只允许高于此优先级的中断源申请中断。 (2)特殊全嵌套方式不仅可以响应高于本级的中断申请，还可以响应同级的中断申请，实现对同级的中断请求的特殊嵌套。1.8259A的主要工作方式：34/62、(3)优先顺序自动循环方式优先队列变更。 初始优先级为IR0和IR7，当一个中断源接收到服务时，其优先级会自动降低，最高优先级被分配给下一个中断源，其它等级可以连续推导。 (4)优先级特殊循环方式可以根据用户的要求通过编程对某中断源赋予初始最低优先级。 1.8259A的主要工作方式：35/62、自动结束方式，可通过硬件自动完成相应位对ISR的清除。 该方式仅适用于8259A为1张，各

12、中断不嵌套的情况。 (5)中断结束方式、特殊的中断结束方式在用软件方法发行中断结束命令(EOI )的同时，用软件方法给予结束中断方式中的中断源是哪个等级，清除ISR中的相应位。 这种方式可以适用于任何情况。 在正常的中断结束方式中，通过软件方法发出中断结束指令(EOI )，清除ISR中等级最高的集合1位。 这种方式只能适用于全嵌套方式。 1.8259A的主要操作方式：36/62，(6)屏蔽方式，该方式的特征是在运行某一级别的中断服务程序时，只允许高于该级别的中断源申请的中断，不允许同级别或者低级别的中断源申请的中断普通屏蔽方式、特殊屏蔽方式在中断处理中动态变更系统的优先顺序结构。 在缓冲器方案

13、(7)中，当在系统中使用单板8259A或级联多个8259A时，可以将8259A直接连接到DB，这是8259A的非缓冲器方案。 缓冲方式、非缓冲方式、1.8259A的主要动作方式：38/62、(8)中断请求引入方式(也称为中断触发方式)、电平触发方式边缘触发方式、1.8259A的主要动作方式：38/62、 中断请求信号触发方式1电平触发0边缘触发对8086系统不起作用，使用1张级联状态0张以上，之后是否设置ICw41使用0 -否、ICW1格式-偶数地址报告、2 .初始化指令字格式ICW2格式-奇数地址报告，中断类型代码的前5位由用户决定，2 .初始化指令字格式，ICW2的主要功能：中断向量的决定

14、，中断类型代码。 在41/62、8086/8088系统中，使用ICW2设定中断类型代码的高位5位的T7 T3(即D7 D3)，低位3位的值始终为零。中断类型代码的高位5位由ICW2的5位决定，低位3位由引入中断请求的引脚来决定。 关于ICW2的说明，42/62、62、1、1、0、主ICW3格式-奇数地址端口、从ICW3格式-奇数地址端口、从属、从属、的说明为，42/62、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、1、从属、43/62，该命令字只用于级联方式，必须将ICW3写入主机板和从机板的双方，但两者的含义不同，主机板连接从机板的情况和从机板到单元系统中是否有多个8259A由ICW1的D1比特指示。 从机座椅的情况下，ICW3是校准代码。 关于ICW3的说明、44/62、0、0、0、1/0、1/0、d2、1/0、1、ICW4格式-奇地址报告、ICW3 1:8086/8088系统、2 .初始化指令字格式、ICW4的主要功能： 规定是主机还是从机，选择是否采用缓冲方式，45/62，ICW4的说明，缓冲方式的实现非缓冲方式的实现方法是