第七章 IBM PC 的中断系统
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第七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。
第1章80x86微处理器体系结构1. 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同?2. CPU在内部结构上由哪几部分组成?各部分具备哪些主要功能?8086/8088CPU在内部结构上设计为两个独立的功能部件:执行部件EU和总线接口部件BIU。
EU负责全部指令的执行,向BIU提供数据和所需访问的内存或I/O端口的地址,并对通用寄存器、标志寄存器和指令操作数进行管理。
BIU是CPU同存储器和I/O设备之间的接口部件,负责CPU与存储器和I/O端口传送信息。
3. 8086状态标志和控制标志分别有哪些?程序中如何利用这些标志?6位状态标志为:⑴符号标志SF:若运算结果的最高位为1。
则SF=1,否则为0。
⑵零标志ZF:若运算结果为零,则ZF=1,否则ZF=0。
⑶奇偶标志PF:若指令的执行结果低8位中"1"的个数为偶数,则PF=1,否则为0。
⑷进位标志CF:当执行一个加法运算使最高位(字节操作的D7或字操作的D15)产生进位,或执行减法运算使最高位产生借位时,则CF=1,否则CF=0。
⑸辅助进位标志AF:当执行加法运算时,D3位向D4有进位,或作减法运算时,D3位向D4有借位,则AF=1,否则为0。
⑹溢出标志OF:在算术运算中,当补码运算结果超出了带符号数的表达范围,即字节运算的结果超出-128~+127,或者字运算结果超出-32768~+32767时,OF=1,否则为0。
3位控制标志为:⑴方向标志DF:这是处理串操作指令中信息方向的标志。
若DF=1,则串操作指令按自动减址操作,即串操作从高地址向低地址方向进行处理;若DF=0,则使串操作指令按自动增量修改地址指针,即串操作从低地址向高地址方向进行处理。
⑵中断允许标志IF:该标志用于对可屏蔽中断进行控制,若IF=0,则CPU拒绝外部INTR中断请求,本标志对内部中断和不可屏蔽中断不起作用。
⑶跟踪标志TF:若设置TF=1,则CPU按单步方式执行指令,以调试程序。
《汇编语言程序设计》教案附:习题参考答案《IBM-PC汇编语言程序设计》(第2版)沈美明、温冬婵编著教案编写时间:20XX年8月18日前言1.汇编语言是计算机能提供给用户的最快而又最有效的语言,也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言。
2.汇编语言程序设计是高等院校电子计算机硬、软件及应用专业学生必修的核心课程之一。
它不仅是计算机原理、操作系统等其它核心课程的必要先修课,而且对于训练学生掌握程序设计技术、熟悉上机操作和程序调试技术都有重要作用。
3.本教材共有十一章,其内容安排如下:(1).第一、二章为汇编语言所用的基础知识。
(2).第三章详细介绍80x86系列CPU的指令系统和寻址方式。
(3).第四章介绍伪操作、汇编语言程序格式及汇编语言的上机过程。
(4).第五、六章说明循环、分支、子程序结构和程序设计的基本方法。
(5).第七章说明宏汇编、重复汇编及条件汇编的设计方法。
(6).第八章叙述输入/输出程序设计方法,重点说明中断原理、中断过程及中断程序设计方式。
(7).第九章说明BIOS和DOS系统功能调用的使用方法。
(8).第十~十一章分别说明图形显示、发声及磁盘文件存储的程序设计方法,同时提供各种程序设计方法和程序实例。
附:教学参考书1.沈美明、温冬婵编著,IBM–PC汇编语言程序设计(第2版),清华大学出版社,20XX年(教材)2.沈美明、温冬婵编著,IBM–PC汇编语言程序设计,清华大学出版社,1991年3.沈美明、温冬婵编著,IBM–PC汇编语言程序设计—例题习题集,清华大学出版社,1991年6月4.沈美明、温冬婵、张赤红编著,IBM–PC汇编语言程序设计—实验教程,清华大学出版社,1992年5.周明德,微型计算机IBM PC/XT(0520系列)系统原理及应用(修订版),清华大学出版社,19916.郑学坚、周斌,微型计算机原理及应用(第二版),清华大学出版社,19957.王士元、吴芝芳,IBM PC/XT[长城0520] 接口技术及其应用,南开大学出版社,19908.杨素行,微型计算机系统原理及应用,清华大学出版社,19959.戴梅萼、史嘉权,微型计算机技术及应用—从16位到32位(第二版),清华大学出版社,199610.张昆藏,IBM PC/XT微型计算机接口技术,清华大学出版社,199111.孟绍光,李维星,高档微机组成原理及接口技术(80386/80486/Pentium),学苑出版社,199312.吴秀清,周荷琴,微型计算机原理与接口技术,中国科学技术大学出版社目录第 1 章基础知识 (6)1.1进位计数制与不同基数的数之间的转换 (6)1.2二进制数和十六进制数的运算 (8)1.3计算机中数和字符的表示 (8)1.4几种基本的逻辑运算 (9)第 2 章80X86计算机组织 (10)2.180X86微处理器 (10)2.2基于微处理器的计算机系统构成 (11)2.3中央处理机 (11)2.4存储器 (13)2.5外部设备 (15)第 3 章80X86的指令系统和寻址方式 (16)3.180X86的寻址方式 (16)3.2程序占有的空间和执行时间 (18)3.380X86的指令系统 (19)第 4 章汇编语言程序格式 (41)4.1汇编程序功能 (41)4.2伪操作 (41)4.3汇编语言程序格式 (46)4.4汇编语言程序的上机过程 (50)第 5 章循环与分支程序设计 (53)5.1循环程序设计 (53)5.2分支程序设计 (54)5.3如何在实模式下发挥80386及其后继机型的优势 (54)第 6 章子程序结构 (56)6.1子程序的设计方法 (56)6.2子程序的嵌套 (58)6.3子程序举例 (58)第7 章高级汇编语言技术 (59)7.1宏汇编 (59)7.2重复汇编 (60)7.3条件汇编 (61)第8 章输入/输出程序设计 (63)8.1I/O设备的数据传送方式 (63)8.2程序直接控制I/O方式 (64)8.3中断传送方式 (64)第9 章BIOS和DOS中断 (68)9.1键盘I/O (69)9.2显示器I/O (71)9.3打印机I/O (72)9.4串行通信口I/O (73)第10 章图形与发声系统的程序设计 (75)10.1显示方式 (75)10.2视频显示存储器 (75)10.3EGA/VGA图形程序设计 (76)10.4通用发声程序 (77)10.5乐曲程序 (79)第11 章磁盘文件存取技术 (80)11.1磁盘的记录方式 (80)11.2文件代号式磁盘存取 (82)11.3字符设备的文件代号式I/O (83)11.4BIOS磁盘存取功能 (83)附录:《IBM—PC汇编语言程序设计》习题参考答案 (85)第一章.习题 (85)第二章.习题 (86)第三章.习题 (88)第四章.习题 (106)第五章.习题 (113)第六章.习题 (136)第七章.习题 (153)第八章.习题 (161)第九章.习题 (168)第十章.习题 (172)第十一章.习题 (186)第 1 章 基础知识【教学目的】本章内容是本课程的基础,通过本章学习,使学生明确汇编语言程序设计的学科性质、基本内容和学习意义,掌握数制的转换、数据的编码,了解本门课程的教学要求和学习方法。
1.(单选题) 8086CPU的地址总线和数据总线各有()根A.16, 16B.20, 16C.20, 8D.16, 8答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: B问题解析:问题解析:2.(单选题) 下列哪个标志位可用于判断CPU运算是否溢出。
()A.CFB.OFC.ZFD.SF答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: B问题解析:问题解析:3.(单选题) 下列8086CPU的引脚中哪个是中断响应信号线()。
A.INTRB.NMIC.D.AD15-AD0答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: C问题解析:问题解析:4.(单选题) 下列哪个标志位可用于判断CPU运算是否有进位。
()A.CFB.OFC.ZFD.SF答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: A问题解析:问题解析:5.(单选题) 下列8086CPU的引脚中哪个是外部不可屏蔽中断请求信号线()。
A.INTRB.NMIC.D.AD15-AD0答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: B问题解析:问题解析:6.(单选题) 下列哪个标志位可用于判断CPU运算结果是否为0。
()A.CFB.OFC.ZFD.SF答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: C问题解析:问题解析:7.(单选题) 若要屏蔽外部中断, 需要设立()A.TF=0B.TF=1C.IF=0D.IF=1答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: C问题解析:问题解析:8.(单选题) 芯片74LS373在8086 CPU系统中用作()。
A.总线驱动器B.总线锁存器C.总线控制器D.总线仲裁器答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: C问题解析:问题解析:9.(单选题) 8086微解决器可寻址访问的最大I/O空间是()。
A.1KBB.64KBC.640KBD.1MB答题: A. B. C. D.(已提交)参考答案: B问题解析:问题解析:10.(单选题) CPU的控制总线提供()。
一、填空(每空两分)1、8088的指令地址由(CS )和(IP )决定。
堆栈操作的地址由(SS )和(SP )决定。
2、8088的指令地址由(CS )寄存器和(IP )寄存器决定。
3、8088的段地址和偏移量必须通过(地址加法器)产生20位物理地址。
4、8088地址加法器的作用是将(段寄存器左移4位与16位偏移量)相加以后产生所需的(20)位物理地址。
因此,8088可直接寻址(1M )字节。
5、8088的段寄存器是(16)位的寄存器。
6、8088访问4个当前段时,代码段、数据段及堆栈段的偏移量分别由(IP )、(由寻址方式决定的16位偏移量)和(SP )提供。
7、将(微处理器)、(存储器)和(I/O 接口电路)结合在一起,才是微型计算机。
8、微型计算机由(微处理器)、(存储器)和(I/O 接口电路)组成。
9、8088CPU 共有(20)位地址线。
他的寻址空间位(1M )字节。
10、在8088中,由于BIU 和EU 分开,所以(取指令)和(执行指令)可以重叠操作,提高了CPU 的利用率。
11、8088的BIU 负责(取指令和操作数),EU 部分负责(执行指令)。
12、8088为准16位CPU 。
他的内部为(16)位结构,外部数据总线为(8)位宽度。
1、8088访问存储器时,当前访问的段有几个?当前可访问的字节最多有多少?答:(1)4个段; (2)256K 字节。
2、画图说明,在8088内部怎样形成20位物理地址?答:(1)20位物理地址的形成如下图所示:(2)段寄存器内容左移4位与16位偏移量相加,形成20位物理地址。
一、填空题1、 8088的ALE 引脚的作用是(锁存复用线上的地址)。
2、 在8088读存储周期中,采用Ready 线的目的是(确定是否在T 3周期后插入T W 周期)。
3、 8088只有采样(Ready )信号后,才能确定是否加入等待状态。
偏移地址段地址段寄存器 加法器 物 理 地 址4、8088的MN / MX引脚的作用是(规定8088处在什么组态)。