微机原理中断.ppt

Y 有中断请求
N
Y 响应中断
返回
关中断
恢复现场
保护断点 寻找中断源
转中断服务程序
中断服务 保护现场
可屏蔽中断处理流程图 14
第九章
一、CPU响应可屏蔽中断过程
1、CPU响应可屏蔽中断的条件 （1）外设提出中断申请； （2）本中断未被中断控制器屏蔽； （3）本中断优先级最高； （4）CPU允许中断；
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第九章
4、与中断相关的基本概念
中断源 中断类型号 中断请求 中断响应 中断服务程序 中断返回
中断向量 中断向量表 中断优先级 中断嵌套 中断屏蔽
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第九章
5、中断系统的基本功能 （1）中断响应，中断服务，中断返回，中断屏蔽； （2）中断优先级排队； （3）中断嵌套。
注意： 这些功能是由软件与硬件共同构成的系统完成的。 本章讨论与8086/8088CPU相配合的中断系统
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第九章
二、中断的分类（中断源的分类）
8086/8088可以处理256种不同的中断。 两类：内部中断和外部中断。 中断源示意图如下图：
非屏蔽中断请求 NMI
中断逻辑
外部中断 非屏蔽中断
INTR 8259A
可屏蔽 中断请求
INT n INTO 指令 指令
8086/8088CPU
除法 出错
单步 (TF=1)
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第九章
2、内部中断（软件中断） 由三种情况引起：
由软中断指令INT n引起 INT n指令，类型号n(0-255)。
由CPU运算错误引起 ① 除法错中断：类型号0 ② 溢出中断：类型号4，由INTO指令引起的中断；
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第九章
2、内部中断（软件中断）（续） 由调试程序debug设置的中断 ① 单步中断：
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第九章
1、中断向量表 又称：中断服务程序的入口地址表。 中断服务程序的入口地址又称中断向量
8086在存储器最低的1KB(00000H~003FFH)空间内 ，存放256个中断的中断向量。
每个类型号的中断向量占4字节，高2字节存放段 基址，低2字节存放偏移地址；
按照中断类型号的顺序依次将其中断向量存在1K 的内存表中，格式如下：
指令 INT n、INTO、IRET
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第九章
9-2 中断处理过程
不同类型的中断处理过程略有不同，本节所介绍的 内容主要针对可屏蔽中断的处理过程。 可屏蔽中断处理过程步骤： 中断请求 中断响应 保护现场 转入执行中断服务子程序 恢复现场 中断返回
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第九章
执行指令
N
指令结束
取下一条指令
从堆栈中弹出断点的地址和flags的内容，返回主程 序的断点处，继续执行主程序。
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第九章பைடு நூலகம்
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第九章
二、中断向量表
确定中断源的方法：查询中断和矢量中断。 ① 查询中断：一种软件查询法，中断响应后，启动中断查询
程序，依次查询哪个外设申请了中断，检测以后，转到此 设备预先设置的中断服务程序处执行。这种中断处理过程 称为查询中断。 特点：速度慢，且后检测的设备服务机会少。 ② 矢量中断：中断响应后，外设中断接口电路将中断类型号 送给CPU，CPU根据中断类型号找到对应的中断服务程序的 入口地址送入CS或IP,然后转入相应的中断服务程序处执行 。这种中断处理过程称为矢量中断，也叫向量中断。 特点：速度快。
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第九章
2、中断的定义 CPU正常运行程序时，由于CPU的内部事件或外
设请求，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转 去执行相应的外设（或内部事件）的服务程序 ，程序执行完后又返回到原先的程序继续执行 ，这一过程称为中断。 中断流程如下页图所示
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第九章
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第九章
3、使用中断的好处 分时操作 提高效率
类型号1，TF=1时产生（当前指令需执行完）； Debug状态下的T命令执行时产生； ② 断点中断： 类型号3，INT 3指令引起的中断，属于软件中断 Debug状态下由G命令设置，相当于是在程序的某个 位置设置了一条INT 3 。
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第九章
三、与中断有关的引脚和指令
引脚 INTR、INTA#、NMI
CPU在启动外设后与外设同时工作。当外设的数据准备 好向CPU发中断请求，CPU响应处理。CPU可让多个外设 同时工作，这将加快数据传送速度、提高CPU的效率。 实现实时处理 实时控制时，现场各种信息可随时发出中断请求 故障自行处理 将计算机在运行的过程中常遇到的意外情况，如：电源 突跳，存储器出错，运算溢出等设计成中断，计算机可 利用中断系统自行处理或告警。
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内部中断
可屏蔽中断
第九章
1、外部中断（硬件中断） 不可屏蔽中断NMI
不能用软件屏蔽，CPU必须响应； 上升沿触发； 中断的类型号为2。 可屏蔽中断INTR IF=1，CPU响应中断；IF=0，CPU不响应； 高电平触发，高电平维持到CPU响应中断时结束； 中断类型号由中断控制器8259A或硬件电路提供。
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第九章
CPU响应中断的过程
2、CPU响应可屏蔽中断的过程 CPU在每条指令的最后一个T周期，检测INTR，若为
高电平，且IF=1，则CPU响应中断。 响应过程中自动依次完成以下工作： ① CPU向外设发两个/INTA ，外设收到第2个/INTA 后
，立即往数据线上给CPU送中断类型号。 ② CPU从数据线上读取中断类型号； ③ 将flags入栈；
保护现行程序运行结果产生的状态和控制标志。
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第九章
CPU响应中断的过程
④ 关中断（清IF和TF） 为了防止在进入中断处理，但并未执行中断程序这 段时间内又响应新的中断。
⑤ 保护断点 将当前指令的下一条指令的CS和IP压入堆栈，使中 断处理完成后能正确的回到原程序继续执行。
⑥ 转入相应的中断服务子程序； ⑦ 中断返回
教材第七章内容
第九章 微型计算机中断系统
9-1 概述 9-2 中断处理过程 9-3 中断优先级和中断嵌套 9-4 可编程中断控制器8259A
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第九章
9-1 概述
一、中断概念
1、中断思想的提出 CPU与外设数据传送时的矛盾：高速CPU与慢速外设; 数据传送方式：无条件方式、查询方式
缺点： 外设有限制或处理器运行时间极大浪费，工作效率低。 解决办法： 一方面设法提高外设的工作速度； 另一方面提出设想: 外设主动提出请求，处理器响应处理－－中断思想