微机原理 中断技术.ppt

1、6.1 中断概述 p中断，是中断，是CPU在执行当前程序的过程中，由于某在执行当前程序的过程中，由于某种随机出现的外围设备的请求，使得种随机出现的外围设备的请求，使得CPU暂时停暂时停止正在执行的程序，转去执行为外围设备服务的止正在执行的程序，转去执行为外围设备服务的程序，当为外围设备服务的程序执行完后，程序，当为外围设备服务的程序执行完后，CPU再返回到原暂时停止的程序处（即断点）继续执再返回到原暂时停止的程序处（即断点）继续执行的这一过程。行的这一过程。o中断示意图中断示意图n 中断的基本概念中断的基本概念 o凡是能发出中断请求的外部设备及内部原因（包括软凡是能发出中断请求的外部设备及内部

2、原因（包括软件中断和异常故障）被称为件中断和异常故障）被称为中断源中断源。常见的中断源有：。常见的中断源有：n外设中断外设中断：系统外设要求与：系统外设要求与CPU交换信息而产生的中断。如打印交换信息而产生的中断。如打印机、磁盘等。机、磁盘等。n指令中断指令中断：为方便用户使用系统资源或调试程序而设置的中断指：为方便用户使用系统资源或调试程序而设置的中断指令。令。n程序中断程序中断：程序在运行过程中出现的多种错误而产生的中断。如：程序在运行过程中出现的多种错误而产生的中断。如溢出中断、非法除数中断、地址越界中断、非法操作码中断等。溢出中断、非法除数中断、地址越界中断、非法操作码中断等。n故障中

3、断故障中断：机器在运行过程中，硬件出现错误而引起的中断。如：机器在运行过程中，硬件出现错误而引起的中断。如校验错、电源故障等。校验错、电源故障等。6.1 中断概述 n 中断源中断源 oCPU响应中断的条件：响应中断的条件：n设置中断请求触发器（设置中断请求触发器（发出中断发出中断）n设置中断屏蔽触发器（设置中断屏蔽触发器（屏蔽中断屏蔽中断）n设置中断允许触发器（设置中断允许触发器（允许中断允许中断）nCPU在现行指令结束后在现行指令结束后响应中断响应中断 具有中断屏蔽具有中断屏蔽功能功能的接口电路示例的接口电路示例 6.1 中断概述 n 中断响应与中断处理中断响应与中断处理 o中断响应与中断处

4、理过程：中断响应与中断处理过程：n关中断关中断 n保护断点保护断点n识别中断源识别中断源n保护现场保护现场n中断服务中断服务n恢复现场恢复现场 n开中断与返回开中断与返回 6.1 中断概述 n 中断响应与中断处理中断响应与中断处理 o中断优先级（中断优先级（Priority），又称优先权，即在多个中），又称优先权，即在多个中断源同时请求中断时，确定服务的次序。解决中断断源同时请求中断时，确定服务的次序。解决中断的优先级的方法常有以下几种：的优先级的方法常有以下几种：n软件查询确定中断优先级（软件查询确定中断优先级（原理图原理图）n硬件查询确定优先级（硬件查询确定优先级（链式优先级排队原理图链式

5、优先级排队原理图）n中断优先级编码电路（中断优先级编码电路（由编码器和比较器构成的由编码器和比较器构成的优先级排队电路原理图优先级排队电路原理图）6.1 中断概述 n 中断优先级与中断嵌套中断优先级与中断嵌套 o中断嵌套，或称多重中断，即当中断嵌套，或称多重中断，即当CPU执行优先级较执行优先级较低的中断服务程序时，允许响应比它优先级高的中低的中断服务程序时，允许响应比它优先级高的中断源请求中断，而挂起正在处理的中断。断源请求中断，而挂起正在处理的中断。o多个中断源、单一中断请求线的多重中断流程多个中断源、单一中断请求线的多重中断流程 6.1 中断概述 n 中断优先级与中断嵌套中断优先级与中断

6、嵌套 o可屏蔽中断可屏蔽中断INTR 8086/8088的中断时序的中断时序o不可屏蔽中断不可屏蔽中断NMI（中（中断类型码固定为断类型码固定为2），），用于通知用于通知CPU发生了发生了“灾难性灾难性”的事件，如的事件，如电源掉电、存储器读写电源掉电、存储器读写错误、总线奇偶位出错错误、总线奇偶位出错等等。软件中断（内部）软件中断（内部）硬件中断硬件中断（外部）（外部）INT n 指令指令中中 断断 逻逻 辑辑断点断点中断中断溢出溢出中断中断单步单步中断中断除数为除数为0 中断中断（3）（4）（1）（0）非屏蔽中断请求非屏蔽中断请求（2）中中断断控控制制器器8259A可屏蔽中断请求可屏蔽中断

7、请求NMIINTRINTOINT3OF=1TF=16.2 8086的中断系统 n 外部中断外部中断 o溢出中断（溢出中断（4号中断）号中断）o除法出错中断（除法出错中断（0号中断）号中断）oINT n指令中断指令中断o断点中断（断点中断（3号中断）号中断）o单步（陷阱）中断（单步（陷阱）中断（1号号中断）中断）6.2 8086的中断系统 n 内部中断内部中断 软件中断（内部）软件中断（内部）硬件中断硬件中断（外部）（外部）INT n 指令指令中中 断断 逻逻 辑辑断点断点中断中断溢出溢出中断中断单步单步中断中断除数为除数为0 中断中断（3）（4）（1）（0）非屏蔽中断请求非屏蔽中断请求（2）中

8、中断断控控制制器器8259A可屏蔽中断请求可屏蔽中断请求NMIINTRINTOINT3OF=1TF=1o中断向量：中断向量：是中断服务程序的入口地址，包括中断服务程序是中断服务程序的入口地址，包括中断服务程序的段基址的段基址CS和偏移地址和偏移地址IP（共占（共占4个字节）。个字节）。o中断向量表：中断向量表：是存放中断向量的表格，它存放在存储器的最是存放中断向量的表格，它存放在存储器的最低端，共低端，共1KB，存放，存放256个中断向量。个中断向量。o向量地址向量地址：是在中断向量表中，每个中断向量在存储空间上：是在中断向量表中，每个中断向量在存储空间上的最低地址，是将中断类型码乘的最低地址

9、，是将中断类型码乘4以获取。以获取。o8086/8088的中断向量表结构的中断向量表结构6.2 8086的中断系统 n 中断向量与中断向量表中断向量与中断向量表 o（1）保护断点。即把当前标志寄存器）保护断点。即把当前标志寄存器PSW、代码段寄存、代码段寄存器器CS和指令指针寄存器和指令指针寄存器IP的内容压入堆栈：的内容压入堆栈：（SP）（SP）-2 （SP）+1,（SP）（PSW）（SP）（SP）-2 （SP）+1,（SP）（CS）（SP）（SP）-2 （SP）+1,（SP）（IP）6.2 8086的中断系统 n 中断控制转入操作中断控制转入操作 o（2）清除）清除IF和和TF，即，即IF

10、0，TF0，以便禁止其它可屏蔽，以便禁止其它可屏蔽中断和单步中断中断和单步中断o（3）获取中断向量。将中断类型码乘以）获取中断向量。将中断类型码乘以4获得向量地址，获得向量地址，根据向量地址查找中断向量表后，将对应的中断向量放入根据向量地址查找中断向量表后，将对应的中断向量放入CS和和IP，从而将控制转入中断服务程序：，从而将控制转入中断服务程序：（IP）0000H：4N （CS）0000H：4N26.2 8086的中断系统 n 中断控制转入操作中断控制转入操作 o在中断服务程序执行完后，最后要执行一条中断返回指令在中断服务程序执行完后，最后要执行一条中断返回指令IRET，将原压入堆栈的标志和

11、断点重又弹回原处：，将原压入堆栈的标志和断点重又弹回原处：（IP）（SP）+1,（SP）（SP）（SP）+2 （CS）（SP）+1,（SP）（SP）（SP）+2 （PSW）（SP）+1,（SP）（SP）（SP）+26.2 8086的中断系统 n 中断返回操作中断返回操作【例例】某外设中断类型号为某外设中断类型号为13H，它的中断服务程序的入口，它的中断服务程序的入口地址为地址为0070H：0FC9H，求其向量地址并具体描述中断向，求其向量地址并具体描述中断向量的各字节在存储器中的存储情况。量的各字节在存储器中的存储情况。【解解】由由13H4=4CH，可得中断类型号为，可得中断类型号为13H的向

12、量地址的向量地址为为0000H：004CH，该中断向量在向量表中的具体存储情，该中断向量在向量表中的具体存储情况如下：况如下：（0000H：004CH）=C9H （0000H：004DH）=0FH （0000H：004EH）=70H （0000H：004FH）=00H6.2 8086的中断系统 INTER1PROC FAR PUSHAX；保护现场；保护现场PUSHBX；中断服务程序；中断服务程序STI；开中断，以便允许多重中断；开中断，以便允许多重中断；继续执行中断服务程序；继续执行中断服务程序（发中断结束命令）（发中断结束命令）；中断控制器；中断控制器8259A所要求的所要求的POPBX；恢

13、复现场；恢复现场POPAXIRET；中断返回；中断返回INTER1ENDP6.2 8086的中断系统 n 中断服务程序格式中断服务程序格式 o中断向量并非常驻内存，而是开机上电时，由程序装入内中断向量并非常驻内存，而是开机上电时，由程序装入内存指定的中断向量表中。系统配置和使用的中断所对应的存指定的中断向量表中。系统配置和使用的中断所对应的中断向量由系统软件负责装入，而用户编写的中断，其中中断向量由系统软件负责装入，而用户编写的中断，其中断向量则要由用户自行装入。断向量则要由用户自行装入。o【例例】某外设的中断服务程序为某外设的中断服务程序为INTER1，其中断类型号，其中断类型号为为N，试编

14、写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量，试编写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量表中。（表中。（程序示例程序示例）6.2 8086的中断系统 n 中断向量的装入中断向量的装入 thanks!6.1，6.2，6.5，6.9，6.10 课后作业课后作业Type 225CSIP:CSType 32IPCSType 31IP:CSType 5IPCSType 4IPCSType 3IPIPIPIPCSCSCSType 8Type 1Type 0:224保保留留27个个用用户户定定义义个个8086 专专 用用 5 个个03FFH03FCH0083H0080H007FH007CH0014H0013H

15、0010H000FH000CH000FH0008H0007H0004H0003H0000H溢出中断溢出中断断点中断断点中断非屏蔽中断非屏蔽中断单步中断单步中断除数为除数为 0方法一：方法一：MOVAX，0；中断向量表的段基址；中断向量表的段基址MOVES，AXMOVDI，N*4；向量地址送；向量地址送DI ；中断向量装入中断向量表中；中断向量装入中断向量表中MOVAX，OFFSET INTER1CLDSTOSWMOVAX，SEG INTER1STOSW某外设的中断服务程序为某外设的中断服务程序为INTER1，其中断类型号为，其中断类型号为N，试编写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量表中。试编写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量表中。方法二：方法二：MOVAX，0；中断向量表的段基址；中断向量表的段基址MOVES，AXMOVBX，N*4；向量地址送；向量地址送BX；中断向量装入中断向量表中；中断向量装入中断向量表中MOVAX，OFFSET INTER1MOVES：BX，AXMOVAX，SEG INTER1MOVES：BX+2，AX某外设的中断服务程序为某外设的中断服务程序为INTER1，其中断类型号为，其中断类型号为N，试编写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量表中。试编写一程序将该外设的中断向量装入到中断向量表中。