第6章_中断技术-2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,掌握：,中断的基本概念,中断响应的一般过程,中断向量表及其初始化,8088/8086,中断系统,6-4,中断技术,中断过程,中断请求,中断优先级排队,中断响应,中断处理（服务）,中断返回,请看下页流程图,中断服务,入口,中断请求,中断返回,主程序,6-4,中断技术,CPU,#1,中断源,中断,系统,中断请求,INTR,#2,中断源,#3,中断源,转中断服务程序,A,保护现场,中断服务,恢复现场,开中断,返回,A,取下一条指令,INTR=1,？,INTA=0,IF=0,堆栈,FLAGS,堆栈,CS,：,IP,STI,IFF=1,I,RET,CS,：,IP,入口,中,断,处,理,6-4,中断技术,有中断？,关中断,保存,FLAGS,保护断点,取得入口地址,N,当前指令结束,开中断？,N,开中断,关中断,中,断,响,应,中,断,判,优,中断返回,中断请求,NMI,中断,逻辑,软件中断指令,溢出中断,除法错,单步中断,非屏蔽中断请求,中断控,制器,8259A,PIC,8086/8088CPU,内部逻辑,断点中断,可,屏,蔽,中,断,请,求,n,4,3,0,1,2,内外中断共计,256,个中断源,6-5 80X86,中断系统,一、,8086/8088,中断源类型,：,中断优先级原则：,单步最低，内部高于外部、类型码越小优先级越高,INTR,INTA,查询中断的顺序，,决定了各种中断源的优先权,软件中断,除法错中断,指令中断,溢出中断,非屏蔽中断,可屏蔽中断,单步中断,6-5 80X86,中断系统,二、中断向量与中断向量表,中断向量：,中断程序的入口地址,中断向量表：,存放中断向量的内存区域,从内存,00000H,到,003FFH,，共计,1KB,0,入口,0000,：,000,0H,0000,：,03FF,H,中断向量表,1,入口,2,入口,255,入口,00H04H,08H0FH,10H1FH,20H3FH,40HFFH,专用,硬件专用,BIOS,专用,DOS,专用,用户,结论：,中断向量在中断向量表中的地址确定：,=0000,：中断类型码,4,INT 0,INT 1,1000,：,2050H,0000,：,0000H,0000,：,0004H,类型,0,入口,类型,1,入口,中断程序,0000,：,0120H,0121H,0122H,0123H,INT 48H,INTPROC,6-5 80X86,中断系统,问题：已知中断类型码,48H,，中断向量为,INTPROC,则该中断向量在中断向量表中的地址为：,（中断类型,48H,）,48H4,0120H,50,20,00,10,6-5 80X86,中断系统,三 中断向量表的初始化,INT 0,INT 1,1000,：,2050H,0000,：,0000H,0000,：,0004H,类型,0,入口,类型,1,入口,中断程序,50,20,00,10,0000,：,0120H,0121H,0122H,0123H,INT 48H,INTPROC,MOV AX,，,0000H,MOV DS,，,AX,MOV BX,，,OFFSET INTPROC,MOV ,0120H,，,BX,MOV BX,，,SEG INTPROC,MOV,0122H,，,BX,（中断类型,48H,）,(,将中断向量放到中断向量表中,),例,2,：,若中断类型号为,3,，则由中断类型号取得中断服务入口地址的过程如下图所示：,00000H,00001H,0000CH,(0000:000CH),1EA00H,(1E00:0A00H),FFFFFH,低地址,内存,高地址,1E00 0 H,+0A0 0 H,1EA0 0 H,中断类型号,34,000CH,.,00(IP,L,),0A(IP,H,),00(CS,L,),1E(CS,H,),.,中断服务程序,四、,8086,中断响应过程：,6-5 80X86,中断系统,1,、,CPU,响应中断需要得到中断类型码,2,、不同类型的中断 提供中断类型码的方式不同；,NMI,及内部中断的类型码由,CPU,自动提供，没有中断响应周期；,INTR,的类型码由中断控制器提供,中断,控制器,外设,中断,传送,程序,5,、,CPU,：中断向量码,4,；,找到中断入口地址；,执行中断服务程序。,1,、中断产生；,2,、中断申请；,3,、,CPU,中断响应；,4,、,CPU,读取中断类型码；,DB,INTR,CPU,INTA,6-5 80X86,中断系统,INTR,中断响应过程：,中断响应时序（可屏蔽中断）,INTA,CLK,通知外设中断请求已被接受，,CPU,读取外设送出的中断类型码,当外设 使,INTR=1,时：,若,CPU,开中断（,IF=1,）则响应，发出,INTA,若,CPU,关中断（,IF=0,）则,CPU,不响应。,6-5 80X86,中断系统,8259A,8086,CPU,中断控制电路,中断,类型码,INTR,INTA,IR0,IR1,IR7,6-6,可编程中断控制器,8259A,一、功能,1,、单片,8259A,可对,8,个中断源控制，,9,片级联可扩展到,64,级；,2,、能向,CPU,提供中断类型码；,3,、可通过编程选择多种工作方式,6-6,可编程中断控制器,8259A,二、内部结构,IR,0,IR,1,IR,7,INT INTA,D,7,D,0,RD,WR,A,0,CS,CAS,0,CAS,1,CAS,2,SP/EN,数据总线缓冲器,读,/,写逻辑,级连缓冲,/,比较器,在服务寄存器,ISR,（,8,）,优先权电路,PR,（,8,）,中断请求寄存器,IRR,（,8,）,中断屏蔽寄存器,IMR,（,8,）,控制逻辑,IRRi=1,表示外设中断请求,IMRi=0,该位允许中断，,IMRi=1,，该位被屏蔽,ISRi=1,该位正在服务，该位中断处理结束,ISRi=0,IR,0,IR,1,IR,7,INT INTA,D,7,D,0,RD,WR,A,0,CS,CAS,0,CAS,1,CAS,2,SP/EN,数据总线缓冲器,读,/,写逻辑,级连缓冲,/,比较器,在服务寄存器,ISR,（,8,）,优先权电路,PR,（,8,）,中断请求寄存器,IRR,（,8,）,中断屏蔽寄存器,IMR,（,8,）,控制逻辑,三、常用引脚介绍,6-6,可编程中断控制器,8259A,1,、,A,0,-,端口选择，接,CPU,低位地址线。,A,0,0,-,偶端口地址；,A,0,1,-,奇端口地址。,IR,0,IR,7,译,码,器,A,1,A,0,A,14,A,13,8088,CPU,A,15,DB 8,位,8259A,CS,A,0,6-6,可编程中断控制器,8259A,2,、,CAS,2,CAS,0,-,级联信号线,用作主片时，为输出线；用作从片时，为输入线；,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS,0,INTA DB,INT,主,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS,0,INTA DB,INT,从,INTR,INTA,DB,问题：,5,片级连可允许接收多少个中断源？,6-6,可编程中断控制器,8259A,3,、,SP/EN-,主从控制,/,允许，双向；,输入方向,：,SP=1,，则为主片,SP=0,，则为从片,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS,0,INTA DB,INT,主,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS,0,INTA DB,INT,从,SP/EN,+5V,SP/EN,地,CPU,的,INTR,端,INTA,DB,6-6,可编程中断控制器,8259A,输出方向,：用于缓冲器方式,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS,0,INTA DB,INT,主,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS,0,INTA DB,INT,从,SP/EN,SP/EN,INTR,INTA,DB,B,T,OE,A,B,T,OE,A,8286,8286,SP/EN,输出方向,缓冲器方式,1,1,6-6,可编程中断控制器,8259A,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,INTA,INT,8259A,IRR,ISR,IMR,1,DB,中断类型码,1,四、,8259A,的工作流程,CPU,INTR,INTA,ISRi,复位：在,AEOI,方式，当第二个,INTA,结束时；,其它情况，在,IRET,前，发,EOI,命令，使,ISRi,复位。,6-6,可编程中断控制器,8259A,中断服务程序,0,五、,8259A,的中断方式,3,、屏蔽中断源的方式,1,、设置优先级的方式,2,、中断结束方式,4,、中断触发方式,6-6,可编程中断控制器,8259A,1,、设置优先级的方式,1,）全嵌套方式（缺省），固定优先级，,IR,0,最高，,IR,7,最低,IR,7,IR,6,IR,5,IR,4IR,3,IR,2,IR,1,IR,0,最高,最低,DB IR,0,IR,1,IR,2,INT IR,3,IR,4,IR,5,INTA IR,6,IR,7,时钟,键盘,用户,异步通讯,COM1,硬盘,软盘,打印机,6-6,可编程中断控制器,8259A,2,）特殊全嵌套方式：（级连时用于主片）与完全嵌套方式类似，但允许高级或同级中断；同级指来自同一从片上的中断请求,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS,0,INTA,INT,8259A,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,CAS,2,CAS0,INTA,INT,8259A,主,从,6-6,可编程中断控制器,8259A,中断结束：,只有从片所有的中断结束时，才能向主片发中断结束命令,3,）优先级自动循环方式：初始队列,IR,0,最高，,IR,7,最低，当任何一级中断被处理后则其优先级变为最低，,IR,0,IR,1,IR,2,IR,3,IR,4,IR,5,IR,6,IR,7,IR,4,IR,5,IR,6,IR,7,IR,0,IR,1,IR,2,IR,3,中断被响应，则级别变最低,4,）优先级特殊循环方式：,编程指定初始队列最低优先级，其它依次排列,（级别最高）,（级别最低）,（级别最低）,（级别最高）,6-6,可编程中断控制器,8259A,2,、,8259A,中断结束方式,ISRi“1”，表示 I,S,Ri被响应,使ISRi“0”，表示8259A中断结束；,分为：自动中断结束,正常中断结束,特殊中断结束,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,INTA,INT,ISR,1,0,ISR,中断服务寄存器,6-6,可编程中断控制器,8259A,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,INTA,INT,8259A,ISR,1,0,1,2,1,）中断自动结束方式（,AEOI,命令方式）：,第二个,INTA,的后沿使,8259A,优先级最高的,ISRi0,。适用于无中断嵌套的系统,CPU,INTR,INTA,6-6,可编程中断控制器,8259A,2,）正常中断结束方式（,EOI,命令方式）：,中断返回,IRET,之前 向,8259A,发出,中断结束,命令，分为 正常,EOI,命令和特殊,EOI,命令：,：,中断,服务,程序,MOV AL,，,20H,OUT 20H,，,AL,IRET,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,INTA,INT,8259A,ISR,1,0,EOI,命令,6-6,可编程中断控制器,8259A,正常,EOI,命令：,使优先级最高的,ISRi,0,（最后一次响应和处理的中断）适用于普通全嵌套方式下的中断结束。,特殊,EOI,命令：,指定所清除的,ISR,位，处于从片的,8259A,没有工作在全嵌套方式时使用。,R SL EOI 0 0 L,2,L,1,L,0,OCW2,特殊方式,IR,编码,000,对应,IR,0,端,001,对应,IR,1,端,010,对应,IR,2,端,011,对应,IR,3,端,100,对应,IR,4,端,101,对应,IR,5,端,110,对应,IR,6,端,111,对应,IR,7,端,1=,正常,EOI,1=,特殊,6-6,可编程中断控制器,8259A,普通屏蔽方式：,IMRi=1,，该位被屏蔽；,IMRi=0,，且该位优先级高，则允许中断,特殊屏蔽方式：,IMRi=1,，该位被屏蔽；而置,0,的位无论优先级高低均可以中断。,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,INTA,INT,8259A,IMR,1,IMR,：,中断屏蔽寄存器,3,、屏蔽中断源的方式,：,6-6,可编程中断控制器,8259A,1,）边沿触发：,IRi,从低电平变为高电平，表示中断请求；,2,）电平触发：,IRi,为高电平，表示中断请求，,IRRi,置,1,IRR,中断请求寄存器,4,、中断触发方式,IR,0,IR,4,IR,6,IR,7,IR,1,IR,2,IR,3,IR,5,INTA,INT,8259A,IRR,3,）中断查询方式,:,超过,64,个中断请求信号时使用。,6-6,可编程中断控制器,8259A,