微機(jī)原理及應(yīng)用CH9 中斷技術(shù)及中斷控制器

1、微機(jī)原理及應(yīng)用第第9 9章章 中斷技術(shù)與中斷控制器中斷技術(shù)與中斷控制器 n9.1 中斷技術(shù)概述中斷技術(shù)概述 n9.2 8086/8088中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) n9.3 可編程中斷控制器可編程中斷控制器82C59An9.4 高檔微機(jī)中斷系統(tǒng)高檔微機(jī)中斷系統(tǒng) 微機(jī)原理及應(yīng)用9.1 中斷技術(shù)概述中斷技術(shù)概述在程序運(yùn)行中，系統(tǒng)出現(xiàn)了某種緊急事件在程序運(yùn)行中，系統(tǒng)出現(xiàn)了某種緊急事件( (如如: :同步操作、實(shí)時(shí)處理、故障處理等同步操作、實(shí)時(shí)處理、故障處理等) )，CPCPU U必須中止現(xiàn)必須中止現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)去處理此緊急事件行程序，轉(zhuǎn)去處理此緊急事件( (執(zhí)行中斷服務(wù)程序執(zhí)行中斷服務(wù)程序) )，并在處理完畢后

2、再返回被打斷的程序的過程。并在處理完畢后再返回被打斷的程序的過程。9.1.1 什么是中什么是中斷斷( (概念概念) )微機(jī)原理及應(yīng)用一個(gè)完整的中斷過程包括：一個(gè)完整的中斷過程包括：“中斷請求中斷請求”：是指中斷源：是指中斷源( (引起中斷的事件或設(shè)備引起中斷的事件或設(shè)備) )向向CPUCPU發(fā)出的請求中斷的要求；發(fā)出的請求中斷的要求；“中斷判優(yōu)中斷判優(yōu)”：當(dāng)有多個(gè)中斷源發(fā)出中斷請求時(shí)，：當(dāng)有多個(gè)中斷源發(fā)出中斷請求時(shí)，需要通過適當(dāng)?shù)霓k法需要通過適當(dāng)?shù)霓k法( (軟件的；硬件的；軟、硬件軟件的；硬件的；軟、硬件結(jié)合的結(jié)合的) )決定究竟先處理哪個(gè)中斷請求；決定究竟先處理哪個(gè)中斷請求；“中斷響應(yīng)中斷響

3、應(yīng)”：是指：是指CPUCPU中止現(xiàn)行程序轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)中止現(xiàn)行程序轉(zhuǎn)至中斷服務(wù)程序的過程；程序的過程；“中斷處理中斷處理”：是指：是指CPUCPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序，完成中執(zhí)行中斷服務(wù)程序，完成中斷請求所要求的操作；斷請求所要求的操作；“中斷返回中斷返回”：執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，返回到原：執(zhí)行完中斷服務(wù)程序后，返回到原先被中斷的程序。先被中斷的程序。 CPU CPU響應(yīng)中斷的條件響應(yīng)中斷的條件1.1.設(shè)置中斷請求觸發(fā)器設(shè)置中斷請求觸發(fā)器每一個(gè)中斷源，要能發(fā)出中斷請求信號(hào)，并且這每一個(gè)中斷源，要能發(fā)出中斷請求信號(hào)，并且這個(gè)信號(hào)能保持著，直至個(gè)信號(hào)能保持著，直至CPUCPU響應(yīng)這個(gè)中斷后，才可清除響應(yīng)

4、這個(gè)中斷后，才可清除中斷請求。故要求每一個(gè)中斷源有一個(gè)中斷請求觸發(fā)中斷請求。故要求每一個(gè)中斷源有一個(gè)中斷請求觸發(fā)器器A A，如下圖所示。，如下圖所示。2.設(shè)置中斷屏蔽觸發(fā)器因?yàn)樵趯?shí)際系統(tǒng)中，往往有多個(gè)中斷源。為了增加控制的靈活性，在每一個(gè)外設(shè)的接口電路中，增加一個(gè)中斷屏蔽觸發(fā)器，只有當(dāng)此觸發(fā)器為“1”時(shí)，外設(shè)的中斷請求才能被送出至CPU，如下圖所示。可把8個(gè)外設(shè)的中斷屏蔽觸發(fā)器組成一個(gè)端口，用輸出指令來控制它們的狀態(tài)。 3.中斷是開放的在CPU內(nèi)部有一個(gè)中斷允許觸發(fā)器。只有當(dāng)其為“1”時(shí)(即中斷開放時(shí))，CPU才能響應(yīng)中斷；若其為“0”(即中斷是關(guān)閉的)，即使INTR線上有中斷請求，CPU也不

5、響應(yīng)。而這個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)可由STI和CLI指令來改變。當(dāng)CPU復(fù)位時(shí)，中斷允許觸發(fā)器為“0”，即關(guān)中斷，所以必須要用STI指令來開中斷。當(dāng)中斷響應(yīng)后，CPU就自動(dòng)關(guān)中斷，所以必須在中斷服務(wù)程序中用STI指令來開中斷。 4.現(xiàn)行指令執(zhí)行結(jié)束 CPU在現(xiàn)行指令結(jié)束后響應(yīng)中斷，即運(yùn)行到最后一個(gè)機(jī)器周期的最后一個(gè)T狀態(tài)時(shí)，CPU才采樣INTR線。若發(fā)現(xiàn)有中斷請求，則把內(nèi)部的中斷鎖存器置“1”，然后下一個(gè)機(jī)器周期（總線周期）不進(jìn)入取指周期，而進(jìn)入中斷周期。其響應(yīng)的流程如右圖所示。為了支持多任務(wù)和虛擬存儲(chǔ)器等功能，為了支持多任務(wù)和虛擬存儲(chǔ)器等功能，80386及及以上以上CPU 把外部中斷稱為把外部中斷稱為

6、“中斷中斷”（interrupt),把內(nèi)部中斷稱為把內(nèi)部中斷稱為“異常異?！保╡xception) 。與。與8086一樣，它也最多處理一樣，它也最多處理256種中斷和異常。種中斷和異常。根據(jù)引起異常的程序是否可被恢復(fù)和恢復(fù)點(diǎn)的不根據(jù)引起異常的程序是否可被恢復(fù)和恢復(fù)點(diǎn)的不同，又把異常分為三類：同，又把異常分為三類： 故障故障(fault) 陷阱陷阱(trap) 中止中止(abort) 把對應(yīng)的異常處理程序分別稱為把對應(yīng)的異常處理程序分別稱為故障處理程序、故障處理程序、陷阱處理程序和中止處理程序。陷阱處理程序和中止處理程序。故障故障是在引起異常的指令之前，把異常通知給系統(tǒng)的是在引起異常的指令之前，

7、把異常通知給系統(tǒng)的一種異常。故障的特點(diǎn)是可以排除的。一種異常。故障的特點(diǎn)是可以排除的。 例如，在執(zhí)行一條指令時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)它要訪問的段不在內(nèi)存例如，在執(zhí)行一條指令時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)它要訪問的段不在內(nèi)存中，那么停止該指令的執(zhí)行，并產(chǎn)生一個(gè)段不存在異常，對應(yīng)中，那么停止該指令的執(zhí)行，并產(chǎn)生一個(gè)段不存在異常，對應(yīng)的故障處理程序可通過從外存加載該段到內(nèi)存的方法來排除故的故障處理程序可通過從外存加載該段到內(nèi)存的方法來排除故障。之后，原引起異常的指令就可以繼續(xù)執(zhí)行，就不再產(chǎn)生異障。之后，原引起異常的指令就可以繼續(xù)執(zhí)行，就不再產(chǎn)生異常。常。陷阱陷阱是在引起異常的指指令執(zhí)行之后觸發(fā)的一種異常。是在引起異常的指指令執(zhí)行

8、之后觸發(fā)的一種異常。在轉(zhuǎn)入異常處理程序時(shí)，引起陷阱的指令已完成。陷在轉(zhuǎn)入異常處理程序時(shí)，引起陷阱的指令已完成。陷阱處理程序執(zhí)行完，返回到引起陷阱令的下一條指令。阱處理程序執(zhí)行完，返回到引起陷阱令的下一條指令。軟中斷指令軟中斷指令I(lǐng)NT n INT n 是陷阱的例子。是陷阱的例子。中止中止是在系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的不可恢復(fù)的事件時(shí)觸發(fā)的一是在系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的不可恢復(fù)的事件時(shí)觸發(fā)的一種異常。產(chǎn)生中止后，正執(zhí)行的程序不能恢復(fù)執(zhí)行，種異常。產(chǎn)生中止后，正執(zhí)行的程序不能恢復(fù)執(zhí)行，系統(tǒng)要重新啟動(dòng)才能恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)要重新啟動(dòng)才能恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。微機(jī)原理及應(yīng)用9.1.2 9.1.2 中斷源及其優(yōu)先級(jí)中斷源及其

9、優(yōu)先級(jí)中斷源中斷源：發(fā)出中斷請求的外部設(shè)備或內(nèi)部原因。發(fā)出中斷請求的外部設(shè)備或內(nèi)部原因。通常中斷源有以下幾種：通常中斷源有以下幾種： (1) (1) 一般的輸入輸出設(shè)備。如鍵盤、行打印機(jī)等。一般的輸入輸出設(shè)備。如鍵盤、行打印機(jī)等。(2) (2) 數(shù)據(jù)通道中斷源。如磁盤、磁帶等。數(shù)據(jù)通道中斷源。如磁盤、磁帶等。(3) (3) 實(shí)時(shí)時(shí)鐘。實(shí)時(shí)時(shí)鐘。(4) (4) 故障源。故障源。微機(jī)原理及應(yīng)用中斷優(yōu)先級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)：按照任務(wù)的輕重緩急給中斷源排隊(duì)。按照任務(wù)的輕重緩急給中斷源排隊(duì)。 排隊(duì)方法有：排隊(duì)方法有：軟件查詢法軟件查詢法( (需要少量硬件需要少量硬件) ) 簡單排隊(duì)電路：如菊花鏈?zhǔn)胶唵闻抨?duì)電路：

10、如菊花鏈?zhǔn)?( (daisy chain)daisy chain)優(yōu)先級(jí)電路優(yōu)先級(jí)電路硬件排隊(duì)電路硬件排隊(duì)電路 可編程中斷控制器可編程中斷控制器( (如如82C59A)82C59A)微機(jī)原理及應(yīng)用(1)(1)軟件查詢法軟件查詢法把各個(gè)外設(shè)的中斷請求信號(hào)把各個(gè)外設(shè)的中斷請求信號(hào)“相或相或”，產(chǎn)生一個(gè)總，產(chǎn)生一個(gè)總的的INTINTR R信號(hào)。信號(hào)。當(dāng)當(dāng)CPUCPU響應(yīng)中斷后，進(jìn)入中斷處理程序，在中斷處理響應(yīng)中斷后，進(jìn)入中斷處理程序，在中斷處理程序的開始部分安排一段查詢程序，對中斷源逐個(gè)查程序的開始部分安排一段查詢程序，對中斷源逐個(gè)查詢。詢。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：詢問的次序即是優(yōu)先權(quán)的次序。最先詢問詢問的次序

11、即是優(yōu)先權(quán)的次序。最先詢問的，優(yōu)先權(quán)的級(jí)別最高。的，優(yōu)先權(quán)的級(jí)別最高。 省硬件。不需要有判斷與確定優(yōu)先權(quán)的硬省硬件。不需要有判斷與確定優(yōu)先權(quán)的硬件排隊(duì)電路。件排隊(duì)電路。缺點(diǎn)：中斷響應(yīng)慢，即由詢問轉(zhuǎn)至相應(yīng)的服務(wù)程序缺點(diǎn)：中斷響應(yīng)慢，即由詢問轉(zhuǎn)至相應(yīng)的服務(wù)程序入口的時(shí)間長，尤其是在中斷源較多的情況下。入口的時(shí)間長，尤其是在中斷源較多的情況下。用軟件查詢技術(shù)確定中斷優(yōu)先權(quán)的流程如下圖所示。用軟件查詢技術(shù)確定中斷優(yōu)先權(quán)的流程如下圖所示。查詢程序有兩種方式：查詢程序有兩種方式： A.A.屏蔽法屏蔽法ININALAL, ,20H20H ; ;輸入中斷請求觸發(fā)器的狀態(tài)輸入中斷請求觸發(fā)器的狀態(tài)TESTTEST

12、 ALAL, ,80H 80H ; ;檢查最高位檢查最高位( (電源故障電源故障) )是否有請求是否有請求JNEJNEPWF PWF ; ;有，則轉(zhuǎn)至電源故障處理程序有，則轉(zhuǎn)至電源故障處理程序TESTTEST ALAL, ,40H 40H ; ;否，檢查磁盤是否有請求否，檢查磁盤是否有請求JNEJNEDISS DISS ; ;有，轉(zhuǎn)至磁盤服務(wù)程序有，轉(zhuǎn)至磁盤服務(wù)程序TESTTEST ALAL, ,20H 20H ; ;否，檢查磁帶是否有請求否，檢查磁帶是否有請求JNEJNEMT MT ; ;有，轉(zhuǎn)至磁帶服務(wù)程序有，轉(zhuǎn)至磁帶服務(wù)程序 B.B.移位法移位法XORXOR ALAL，ALALININ

13、ALAL，20H20HRCLRCL ALAL，1 1JCJC PWFPWFRCLRCL ALAL，1 1JCJC DISSDISS (2)(2)用硬件編碼器和比較器的優(yōu)先權(quán)排隊(duì)電路用硬件編碼器和比較器的優(yōu)先權(quán)排隊(duì)電路 若有若有8 8個(gè)中斷源，當(dāng)任一個(gè)有中斷請求時(shí)，通過個(gè)中斷源，當(dāng)任一個(gè)有中斷請求時(shí)，通過“或或”門，即可有一個(gè)中斷請求信號(hào)產(chǎn)生，但它能否送至門，即可有一個(gè)中斷請求信號(hào)產(chǎn)生，但它能否送至CPUCPU的中斷請求線，還要受比較器的控制的中斷請求線，還要受比較器的控制( (若優(yōu)先權(quán)失效信若優(yōu)先權(quán)失效信號(hào)為低電平，則與門號(hào)為低電平，則與門2 2關(guān)閉關(guān)閉) )。 8 8條中斷輸入線的任一條，經(jīng)

14、過編碼器可以產(chǎn)生三位條中斷輸入線的任一條，經(jīng)過編碼器可以產(chǎn)生三位二進(jìn)制優(yōu)先權(quán)編碼二進(jìn)制優(yōu)先權(quán)編碼A2A1A0A2A1A0，優(yōu)先權(quán)最高的線的編碼為，優(yōu)先權(quán)最高的線的編碼為111111，優(yōu)先權(quán)最低的線的編碼為，優(yōu)先權(quán)最低的線的編碼為000000。而且若有多個(gè)輸入。而且若有多個(gè)輸入線同時(shí)輸入，則編碼器只輸出優(yōu)先權(quán)最高的編碼。線同時(shí)輸入，則編碼器只輸出優(yōu)先權(quán)最高的編碼。 正在進(jìn)行中斷處理的外設(shè)的優(yōu)先權(quán)編碼，通過正在進(jìn)行中斷處理的外設(shè)的優(yōu)先權(quán)編碼，通過CPUCPU的的數(shù)據(jù)總線，送至優(yōu)先權(quán)寄存器，然后輸出編碼數(shù)據(jù)總線，送至優(yōu)先權(quán)寄存器，然后輸出編碼B2B1B0B2B1B0至至比較器，以上過程是由軟件實(shí)現(xiàn)的

15、。比較器，以上過程是由軟件實(shí)現(xiàn)的。 比較器比較編碼比較器比較編碼A2A1A0A2A1A0與與B2B1B0B2B1B0的大小，若的大小，若ABAB，則則“A AB”B”端輸出低電平，封鎖與門端輸出低電平，封鎖與門1 1，就不向，就不向CPUCPU發(fā)發(fā)出新的中斷申請出新的中斷申請( (即當(dāng)即當(dāng)CPUCPU正在處理中斷時(shí)，當(dāng)有同級(jí)正在處理中斷時(shí)，當(dāng)有同級(jí)或低級(jí)的中斷源申請中斷時(shí)，優(yōu)先權(quán)排隊(duì)線路就屏蔽或低級(jí)的中斷源申請中斷時(shí)，優(yōu)先權(quán)排隊(duì)線路就屏蔽它們的請求它們的請求) )；只有當(dāng)；只有當(dāng)A AB B時(shí)，比較器輸出端才為高時(shí)，比較器輸出端才為高電平，打開與門電平，打開與門1 1，將中斷請求信號(hào)送至，將中

16、斷請求信號(hào)送至CPUCPU的的INTRINTR輸輸入端，入端，CPUCPU就中斷正在進(jìn)行的中斷處理程序，轉(zhuǎn)去響就中斷正在進(jìn)行的中斷處理程序，轉(zhuǎn)去響應(yīng)更高級(jí)的中斷。應(yīng)更高級(jí)的中斷。若若CPUCPU不在進(jìn)行中斷處理時(shí)不在進(jìn)行中斷處理時(shí)( (即在執(zhí)行主程序即在執(zhí)行主程序) )，則優(yōu)先權(quán)失效信號(hào)為高電平，當(dāng)有任一中斷源請求中則優(yōu)先權(quán)失效信號(hào)為高電平，當(dāng)有任一中斷源請求中斷時(shí)，都能通過與門斷時(shí)，都能通過與門2 2，發(fā)出，發(fā)出INTRINTR信號(hào)。這樣的優(yōu)先信號(hào)。這樣的優(yōu)先權(quán)電路，如何能做到轉(zhuǎn)入優(yōu)先權(quán)最高的外設(shè)的服務(wù)程權(quán)電路，如何能做到轉(zhuǎn)入優(yōu)先權(quán)最高的外設(shè)的服務(wù)程序的入口呢序的入口呢? ?當(dāng)外設(shè)的個(gè)數(shù)當(dāng)外

17、設(shè)的個(gè)數(shù)8 8時(shí)，則它們公用一個(gè)產(chǎn)時(shí)，則它們公用一個(gè)產(chǎn)生中斷矢量的電路，它有三位由比較器的編碼生中斷矢量的電路，它有三位由比較器的編碼A2A1A0A2A1A0供給，就能做到不同的編碼轉(zhuǎn)入不同的入口地址。供給，就能做到不同的編碼轉(zhuǎn)入不同的入口地址。微機(jī)原理及應(yīng)用(3)(3)菊花鏈優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路菊花鏈優(yōu)先級(jí)排隊(duì)電路 當(dāng)多個(gè)輸入有中斷請求，當(dāng)多個(gè)輸入有中斷請求，則由中斷輸入信號(hào)的則由中斷輸入信號(hào)的“或或”電路產(chǎn)生電路產(chǎn)生INTRINTR信號(hào)，送至信號(hào)，送至CPUCPU。當(dāng)。當(dāng)CPUCPU在現(xiàn)行指令執(zhí)在現(xiàn)行指令執(zhí)行完后，響應(yīng)中斷，發(fā)出行完后，響應(yīng)中斷，發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)。但中斷響應(yīng)信號(hào)。但CPUCPU轉(zhuǎn)

18、向轉(zhuǎn)向哪一個(gè)中斷服務(wù)程序的入哪一個(gè)中斷服務(wù)程序的入口呢口呢? ?這要由圖所示的鏈?zhǔn)竭@要由圖所示的鏈?zhǔn)絻?yōu)先權(quán)排隊(duì)電路確定。優(yōu)先權(quán)排隊(duì)電路確定。微機(jī)原理及應(yīng)用9 9.1.3 中斷請求與中斷屏蔽中斷請求與中斷屏蔽 1. 中斷請求中斷請求 中斷源向中斷源向CPU發(fā)出的請求中斷的信號(hào)叫中斷請發(fā)出的請求中斷的信號(hào)叫中斷請求。求。CPU在執(zhí)行完每條指令后，自動(dòng)檢測中斷請求在執(zhí)行完每條指令后，自動(dòng)檢測中斷請求輸入線，以確定是否有外部發(fā)來的中斷請求信號(hào)。輸入線，以確定是否有外部發(fā)來的中斷請求信號(hào)。 2. 2. 中斷屏蔽中斷屏蔽 內(nèi)部屏蔽：內(nèi)部屏蔽： CPUCPU不響應(yīng)中斷不響應(yīng)中斷( (關(guān)中斷關(guān)中斷) )中斷屏

19、蔽：中斷屏蔽： 外部屏蔽：中斷請求信號(hào)不能送到外部屏蔽：中斷請求信號(hào)不能送到CPUCPU可屏蔽中斷：受可屏蔽中斷：受IFIF控制控制( (IFIF為為“1”“1”時(shí)中斷允許，時(shí)中斷允許，IFIF為為“0”0”時(shí)中斷屏蔽時(shí)中斷屏蔽) )非屏蔽中斷：不受非屏蔽中斷：不受IFIF控制控制( (無論無論IFIF為為“1”“1”或?yàn)榛驗(yàn)椤?”0”都都允許中斷允許中斷, ,但可設(shè)計(jì)外部屏蔽電路進(jìn)行屏蔽但可設(shè)計(jì)外部屏蔽電路進(jìn)行屏蔽) )指內(nèi)部屏蔽指內(nèi)部屏蔽微機(jī)原理及應(yīng)用9.1.4 9.1.4 中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序：為完成中斷源所期望的功能而編寫的程為完成中斷源所期望的功能而編寫

20、的程序。序。中斷服務(wù)程序的主要內(nèi)容中斷服務(wù)程序的主要內(nèi)容：在中斷服務(wù)程序中，主要是在中斷服務(wù)程序中，主要是進(jìn)行輸入進(jìn)行輸入/ /輸出操作或發(fā)出一系列控制信號(hào)，這些具輸出操作或發(fā)出一系列控制信號(hào)，這些具體操作構(gòu)成了中斷服務(wù)程序的主體。另外還有一些附體操作構(gòu)成了中斷服務(wù)程序的主體。另外還有一些附加操作，因此：加操作，因此：中斷服務(wù)程序的主要內(nèi)容有：中斷服務(wù)程序的主要內(nèi)容有： 保護(hù)現(xiàn)場保護(hù)現(xiàn)場 開中斷開中斷 具體中斷處理具體中斷處理 關(guān)中斷關(guān)中斷 恢復(fù)現(xiàn)場恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷、中斷返回開中斷、中斷返回 微機(jī)原理及應(yīng)用中斷嵌套中斷嵌套當(dāng)當(dāng)CPUCPU正在執(zhí)行優(yōu)先級(jí)較低的中斷服務(wù)程序時(shí)，正在執(zhí)行優(yōu)先級(jí)較低的

21、中斷服務(wù)程序時(shí)，允許響應(yīng)比它優(yōu)先級(jí)高的中斷請求，而將正在處允許響應(yīng)比它優(yōu)先級(jí)高的中斷請求，而將正在處理的中斷暫時(shí)掛起，這就是理的中斷暫時(shí)掛起，這就是中斷嵌套中斷嵌套。此時(shí)，此時(shí)，CPUCPU首先為級(jí)別高的中斷服務(wù)，待優(yōu)先級(jí)首先為級(jí)別高的中斷服務(wù)，待優(yōu)先級(jí)高的中斷服務(wù)結(jié)束后，再返回到剛才被中斷的較高的中斷服務(wù)結(jié)束后，再返回到剛才被中斷的較低的那一級(jí)，繼續(xù)為它進(jìn)行中斷服務(wù)。低的那一級(jí)，繼續(xù)為它進(jìn)行中斷服務(wù)。中斷嵌套示意圖中斷嵌套示意圖STIIRETSTIIRET.微機(jī)原理及應(yīng)用9.1.5 9.1.5 中斷隱操作和中斷向量中斷隱操作和中斷向量 中斷隱操作中斷隱操作: : CPU CPU響應(yīng)中斷時(shí)，由

22、內(nèi)部硬件執(zhí)行的一系列處理過程。響應(yīng)中斷時(shí)，由內(nèi)部硬件執(zhí)行的一系列處理過程。隱操作把隱操作把CPU引向中斷服務(wù)程序引向中斷服務(wù)程序n中斷類型、中斷向量、中斷向量表：中斷類型、中斷向量、中斷向量表：中斷類型：中斷源的編號(hào)中斷類型：中斷源的編號(hào)中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址中斷向量表：內(nèi)存中存放中斷向量的區(qū)域中斷向量表：內(nèi)存中存放中斷向量的區(qū)域第第1條可執(zhí)行指令的條可執(zhí)行指令的第第1個(gè)字節(jié)的地址個(gè)字節(jié)的地址微機(jī)原理及應(yīng)用9.1.6 9.1.6 中斷響應(yīng)過程中斷響應(yīng)過程 對于可屏蔽中斷，當(dāng)對于可屏蔽中斷，當(dāng)CPUCPU檢測到有中斷請求時(shí)，如檢測到有中斷請求時(shí)，如果滿足

23、響應(yīng)條件就要予以響應(yīng)。具體過程如下：果滿足響應(yīng)條件就要予以響應(yīng)。具體過程如下： 關(guān)中斷、保護(hù)斷點(diǎn)關(guān)中斷、保護(hù)斷點(diǎn) 保護(hù)現(xiàn)場保護(hù)現(xiàn)場 開中斷開中斷 具體中斷處理具體中斷處理 關(guān)中斷關(guān)中斷 恢復(fù)現(xiàn)場恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷、中斷返回開中斷、中斷返回 屬于隱操作屬于隱操作屬于中斷服務(wù)程序?qū)儆谥袛喾?wù)程序可選擇可選擇可選擇可選擇主主 體體微機(jī)原理及應(yīng)用9.2 8086/80889.2 8086/8088中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 中斷系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)中斷的軟件和硬件的總和。中斷系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)中斷的軟件和硬件的總和。9.2.1 9.2.1 中斷系統(tǒng)的基本功能中斷系統(tǒng)的基本功能 要求能判斷中斷源的優(yōu)先級(jí)，并按優(yōu)先權(quán)的高要求能判斷中斷

24、源的優(yōu)先級(jí)，并按優(yōu)先權(quán)的高低決定中斷響應(yīng)的順序。低決定中斷響應(yīng)的順序。要求中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)中斷和返回。要求中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)中斷和返回。要求中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)中斷嵌套，即高優(yōu)先級(jí)中要求中斷系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)中斷嵌套，即高優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷請求能中斷低優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷斷源的中斷請求能中斷低優(yōu)先級(jí)中斷源的中斷服務(wù)。服務(wù)。 微機(jī)原理及應(yīng)用 非屏蔽中斷非屏蔽中斷( (NMINMI) )( (2 2號(hào)號(hào)) )外部中斷外部中斷( (硬件中斷硬件中斷) ) 可屏蔽中斷可屏蔽中斷(INTR)(INTR) 除法出錯(cuò)除法出錯(cuò)(0(0號(hào)號(hào)) ) 內(nèi)部硬件中斷內(nèi)部硬件中斷 單步跟蹤單步跟蹤(1(1號(hào)號(hào)) ) 斷點(diǎn)中斷斷點(diǎn)中斷(3(3

25、號(hào)號(hào)) )內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷 溢出中斷溢出中斷(4(4號(hào)號(hào)) ) 內(nèi)部軟件中斷：內(nèi)部軟件中斷： INT nINT n8086/8088的中斷源分類：的中斷源分類： 微機(jī)原理及應(yīng)用1. 8086/80881. 8086/8088的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8086/80888086/8088的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。 非屏蔽中斷請求中斷邏輯INTn指令I(lǐng)NTO指令除法出錯(cuò)單步中斷8086/8088CPU可屏蔽中斷請求8259ANMIINTR微機(jī)原理及應(yīng)用 2. 2. 中斷類型碼與中斷向量表中斷類型碼與中斷向量表 中斷類型碼中斷類型碼：8086/80888086/8088為每

26、個(gè)中斷源指定的一個(gè)編為每個(gè)中斷源指定的一個(gè)編號(hào)。號(hào)。中斷向量中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址。：中斷服務(wù)程序的入口地址。中斷向量表中斷向量表：把系統(tǒng)中所有的中斷向量按中斷類型：把系統(tǒng)中所有的中斷向量按中斷類型碼從小到大的順序放到存儲(chǔ)器的某一個(gè)區(qū)域所形成碼從小到大的順序放到存儲(chǔ)器的某一個(gè)區(qū)域所形成的一個(gè)表。的一個(gè)表。每個(gè)中斷向量占用每個(gè)中斷向量占用4 4個(gè)存儲(chǔ)單元，個(gè)存儲(chǔ)單元，8086/80888086/8088CPUCPU的中的中斷系統(tǒng)最多能處理斷系統(tǒng)最多能處理256256個(gè)中斷源。個(gè)中斷源。8086/80888086/8088CPUCPU以存以存儲(chǔ)器的儲(chǔ)器的0000000000H H003F

27、FH003FFH共共10241024個(gè)單元作為中斷向量個(gè)單元作為中斷向量存儲(chǔ)表。存儲(chǔ)表。微機(jī)原理及應(yīng)用中斷向量在中斷向量表的存放次序中斷向量在中斷向量表的存放次序: :是按中斷類型號(hào)順序存放，共占是按中斷類型號(hào)順序存放，共占4 4個(gè)單元。每個(gè)個(gè)單元。每個(gè)中斷向量存放的首地址中斷向量存放的首地址= =中斷類型號(hào)中斷類型號(hào)4 4。CPUCPU響應(yīng)中斷時(shí)，需把中斷類型號(hào)響應(yīng)中斷時(shí)，需把中斷類型號(hào)N N乘以乘以4 4，得到，得到中斷向量的對應(yīng)地址中斷向量的對應(yīng)地址4 4N(N(該中斷向量所占該中斷向量所占4 4個(gè)字節(jié)單個(gè)字節(jié)單元的第一個(gè)字節(jié)單元的地址元的第一個(gè)字節(jié)單元的地址) )。中斷向量的裝入：中斷

28、向量的裝入： 兩個(gè)低字節(jié)單元兩個(gè)低字節(jié)單元的內(nèi)容裝入的內(nèi)容裝入IPIP寄存器：寄存器：IP= (4NIP= (4N，4N+1)4N+1) 兩個(gè)高字節(jié)單元兩個(gè)高字節(jié)單元的內(nèi)容裝入的內(nèi)容裝入CSCS寄存器：寄存器：CS = (4N+2CS = (4N+2，4N+3)4N+3)微機(jī)原理及應(yīng)用 外部外部( (NMINMI、INTRINTR) )：由接口提供：由接口提供中斷類型號(hào)中斷類型號(hào) N N的來源的來源 硬件中斷：由內(nèi)部硬件提供硬件中斷：由內(nèi)部硬件提供 內(nèi)部內(nèi)部 軟件中斷：由中斷指令提供軟件中斷：由中斷指令提供微機(jī)原理及應(yīng)用例例1 1：若中斷類型號(hào)為：若中斷類型號(hào)為3 3，則由中斷類型號(hào)取得中斷服

29、，則由中斷類型號(hào)取得中斷服務(wù)入口地址的過程如下圖所示：務(wù)入口地址的過程如下圖所示：00000H00001H0000CH(0000:000CH)1EA00H(1E00:0A00H)FFFFFH低地址低地址內(nèi)存內(nèi)存高地址高地址 1E00 0 H+ 0A0 0 H 1EA0 0 H中斷類型號(hào)中斷類型號(hào)3 34 4000000CHCH.00(IP00(IPL L) )0A(IP0A(IPH H) )00(CS00(CSL L) )1E(CS1E(CSH H) ).中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序微機(jī)原理及應(yīng)用例例2.2.中斷類型號(hào)為中斷類型號(hào)為2020H H，中斷服務(wù)程序的入口地址存中斷服務(wù)程序的入口地址存放

30、在放在0000:00800000:0080H H開始的開始的4 4個(gè)單元中。若：個(gè)單元中。若： (0080(0080H)=10H H)=10H (0081H)=20H(0081H)=20H (0082H)=30H(0082H)=30H (0083H)=40H(0083H)=40H則：中斷服務(wù)程序的入口地則：中斷服務(wù)程序的入口地址為址為微機(jī)原理及應(yīng)用地 址 類 型 碼 中 斷 名 稱 地 址 類 型 碼 中 斷 名 稱 0 3 0 除 法 出 錯(cuò) 6 0 6 3 1 8 常 駐 B A S IC 入 口 4 7 1 單 步 6 4 6 7 1 9 引 導(dǎo) 程 序 入 口 8 B 2 不 可 屏

31、蔽 6 8 6 B 1 A 時(shí) 間 調(diào) 用 C F 3 斷 點(diǎn) 6 C 6 F 1 B 鍵 盤 C T R -B R E A K 控 制 1 0 1 3 4 溢 出 7 0 7 3 1 C 定 時(shí) 器 報(bào) 時(shí) 1 4 1 7 5 打 印 屏 蔽 7 4 7 7 1 D 顯 示 器 參 數(shù) 表 1 8 1 B 6 保 留 7 8 7 B 1 E 軟 盤 參 數(shù) 表 1 C 1 F 7 保 留 7 C 7 F 1 F 字 符 點(diǎn) 陣 結(jié) 構(gòu) 參 數(shù) 2 0 2 3 8 定 時(shí) 器 8 0 8 3 2 0 程 序 結(jié) 束 ， 返 回 D O S 2 4 2 7 9 鍵 盤 8 4 8 7 2 1 系

32、 統(tǒng) 功 能 調(diào) 用 2 8 2 B A 保 留 8 8 8 B 2 2 結(jié) 束 地 址 2 C 2 F B 通 信 口 2 8 C 8 F 2 3 C T R L -B R E A K 退 出 地 址 3 0 3 3 C 通 信 口 1 9 0 9 3 2 4 標(biāo) 準(zhǔn) 錯(cuò) 誤 出 口 地 址 3 4 3 7 D 硬 盤 9 4 9 7 2 5 絕 對 磁 盤 讀 3 8 3 B E 軟 盤 9 8 9 B 2 6 絕 對 磁 盤 寫 3 C 3 F F 打 印 機(jī) 9 C 9 F 2 7 程 序 結(jié) 束 ， 駐 留 內(nèi) 存 4 0 4 3 1 0 視 頻 顯 示 I/O 調(diào) 用 A 0 F

33、F 2 8 3 F 為 D O S 保 留 4 4 4 7 11 裝 置 檢 查 調(diào) 用 1 0 0 1 7 F 4 0 5 F 保 留 4 8 4 B 1 2 存 儲(chǔ) 器 容 量 檢 查 調(diào) 用 1 8 0 1 9 F 6 0 6 7 為 用 戶 軟 中 斷 4 C 4 F 1 3 軟 盤 /硬 盤 /I/O 調(diào) 用 1 A 0 1 F F 6 8 7 F 不 用 5 0 5 3 1 4 通 信 I/O 調(diào) 用 2 0 0 2 1 7 8 0 8 5 B A S IC 使 用 5 4 5 7 1 5 盒 式 磁 帶 I/O 調(diào) 用 2 1 8 2 C 3 8 6 F 0 B A S IC 解

34、 釋 程 序 5 8 5 B 1 6 鍵 盤 I/O 調(diào) 用 3 C 4 3 F F F 1 F F 未 用 5 C 5 F 1 7 打 印 機(jī) I/O 調(diào) 用 表表9.1 IBM PC/XT機(jī)機(jī)的硬中斷向量表的硬中斷向量表微機(jī)原理及應(yīng)用3. 3. 外部中斷外部中斷 圖圖9.2 9.2 IBM PC/XTIBM PC/XT的硬件中斷控制邏輯的硬件中斷控制邏輯 NMI外部外部屏蔽電路屏蔽電路協(xié)協(xié)處處理理器器運(yùn)運(yùn)算算錯(cuò)錯(cuò)RAM奇奇偶偶校校驗(yàn)驗(yàn)錯(cuò)錯(cuò)I/O校校驗(yàn)驗(yàn)錯(cuò)錯(cuò)微機(jī)原理及應(yīng)用非屏蔽中斷非屏蔽中斷NMI NMI 當(dāng)當(dāng)CPUCPU的的NMINMI引腳上來一個(gè)高電平時(shí)，引腳上來一個(gè)高電平時(shí)，CPUCP

35、U自動(dòng)產(chǎn)生類自動(dòng)產(chǎn)生類型碼為型碼為2 2的中斷，并由此轉(zhuǎn)入相應(yīng)的服務(wù)程序。由于的中斷，并由此轉(zhuǎn)入相應(yīng)的服務(wù)程序。由于NMINMI引腳上的請求不能被引腳上的請求不能被CPUCPU屏蔽，故常用于緊急情屏蔽，故常用于緊急情況的故障處理。況的故障處理。微機(jī)原理及應(yīng)用可屏蔽中斷可屏蔽中斷INTR INTR 當(dāng)當(dāng)8086/80888086/8088的的INTRINTR引腳上有一個(gè)正跳變信號(hào)時(shí)，引腳上有一個(gè)正跳變信號(hào)時(shí)，便產(chǎn)生硬件可屏蔽中斷請求，這種中斷請求可以便產(chǎn)生硬件可屏蔽中斷請求，這種中斷請求可以用指令進(jìn)行屏蔽或允許。當(dāng)用指令進(jìn)行屏蔽或允許。當(dāng)INTRINTR的請求被允許時(shí)，的請求被允許時(shí)，如果現(xiàn)行指

36、令執(zhí)行完，其它中斷響應(yīng)條件也滿足，如果現(xiàn)行指令執(zhí)行完，其它中斷響應(yīng)條件也滿足，CPUCPU就會(huì)從就會(huì)從 引腳發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)。這時(shí)，引腳發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)。這時(shí)，中斷源要向中斷源要向CPUCPU提供中斷類型碼，提供中斷類型碼，CPUCPU得到類型碼得到類型碼后自動(dòng)從中斷向量表中取得相應(yīng)的中斷向量，從后自動(dòng)從中斷向量表中取得相應(yīng)的中斷向量，從而轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。而轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)程序。INTA微機(jī)原理及應(yīng)用圖圖9.3 8086/80889.3 8086/8088可屏蔽中斷的響應(yīng)過程可屏蔽中斷的響應(yīng)過程 舊 ( P S W )舊 ( C S )舊 ( I P )新 ( I P )新 ( C S

37、)I R E T 指 令 使 I P C S和 P S W 彈 出 堆 棧當(dāng) 前 的 P S W 、 C S和 I P 壓 入 堆 棧P S WC SI PC P U 和 總 線控 制 邏 輯94871 0中 斷 子 程 序按 中 斷 的 程 序返 回 被 中 斷 的 程 序開 中 斷中 斷 子 程 序 執(zhí) 行堆 棧中 斷 向 量內(nèi) 存65( 4 * N ) 作 為 I P( 4 * N + 2 ) 作 為 C S清 除 I F 和 T F當(dāng) 前 指 令 執(zhí) 行 完后 C P U 進(jìn) 行 中 斷 應(yīng)答21接 口 發(fā) 中 斷 請 求 信 號(hào)S T I接 口3中 斷 類 型 號(hào) N 送 C P U

38、數(shù)據(jù)總線控制總線 地址總線微機(jī)原理及應(yīng)用 4. 4. 內(nèi)部中斷內(nèi)部中斷 內(nèi)部中斷都是非屏蔽型的內(nèi)部中斷都是非屏蔽型的 除法出錯(cuò)中斷是類型除法出錯(cuò)中斷是類型0 0 單步中斷為類型單步中斷為類型1 1 斷點(diǎn)中斷是類型斷點(diǎn)中斷是類型3 3 溢出中斷是類型溢出中斷是類型4 4 指令中斷指令中斷INT nINT n(1)DIV(1)DIV或或IDIVIDIV指令指令在執(zhí)行除法指令時(shí)，若發(fā)現(xiàn)除數(shù)為在執(zhí)行除法指令時(shí)，若發(fā)現(xiàn)除數(shù)為0 0或商超或商超過了寄存器所能表達(dá)的范圍，則立即產(chǎn)生一個(gè)類型過了寄存器所能表達(dá)的范圍，則立即產(chǎn)生一個(gè)類型為為0 0的內(nèi)部中斷。的內(nèi)部中斷。 (2)INT(2)INT指令指令如前所述

39、，在如前所述，在80868086的指令系統(tǒng)中有一條中斷的指令系統(tǒng)中有一條中斷指令指令即即INT nINT n指令。這種指令的執(zhí)行引起中斷，指令。這種指令的執(zhí)行引起中斷，而且中斷的類型可由指令中的而且中斷的類型可由指令中的n n加以指定。加以指定。(3)INTO(3)INTO指令指令若上一條指令執(zhí)行的結(jié)果使溢出標(biāo)志位若上一條指令執(zhí)行的結(jié)果使溢出標(biāo)志位OFOF置置1 1，則緊接著執(zhí)行則緊接著執(zhí)行INTOINTO指令時(shí)，將引起類型為指令時(shí)，將引起類型為4 4的內(nèi)部的內(nèi)部中斷，中斷，CPUCPU將轉(zhuǎn)入溢出錯(cuò)誤處理。將轉(zhuǎn)入溢出錯(cuò)誤處理。若若OF=0OF=0時(shí)，則時(shí)，則INTOINTO指令執(zhí)行空操作，即指

40、令執(zhí)行空操作，即INTOINTO指令不起作用。指令不起作用。INTOINTO指令通常安排在算術(shù)運(yùn)算指令之后，以指令通常安排在算術(shù)運(yùn)算指令之后，以便在發(fā)生溢出時(shí)能及時(shí)處理。便在發(fā)生溢出時(shí)能及時(shí)處理。主程序主程序中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序 OVERFLOW: PUSH AX PUSH BX PUSH CX PUSH DXADD AX , BX; 若若OF=1溢出處理溢出處理 INTO （包括輸出某些提示信息）（包括輸出某些提示信息）POP DXPOP CXPOP BXPOP AX IRET . (4)(4)單步執(zhí)行單步執(zhí)行 若標(biāo)志位若標(biāo)志位T=1T=1，則，則CPUCPU在每一條指令執(zhí)行完以在每一條

41、指令執(zhí)行完以后，引起一個(gè)類型為后，引起一個(gè)類型為1 1的中斷，這可以做到單步執(zhí)行，的中斷，這可以做到單步執(zhí)行，是一種強(qiáng)有力的調(diào)試手段。是一種強(qiáng)有力的調(diào)試手段。 (5)(5)斷點(diǎn)中斷斷點(diǎn)中斷( (類型類型3)3) 與單步中斷類似，斷點(diǎn)中斷也是一種調(diào)試程與單步中斷類似，斷點(diǎn)中斷也是一種調(diào)試程序的手段，并且常常和單步中斷結(jié)合使用。序的手段，并且常常和單步中斷結(jié)合使用。 對一個(gè)大的程序，不可能對整個(gè)程序全部用對一個(gè)大的程序，不可能對整個(gè)程序全部用單步方式來調(diào)試，而只能先將程序中的某一錯(cuò)誤確定單步方式來調(diào)試，而只能先將程序中的某一錯(cuò)誤確定在程序中的一小段中，再對這一小段程序用單步方式在程序中的一小段中，

42、再對這一小段程序用單步方式跟蹤調(diào)試。跟蹤調(diào)試。 斷點(diǎn)中斷就是用來達(dá)到這個(gè)目的的。斷點(diǎn)中斷就是用來達(dá)到這個(gè)目的的。斷點(diǎn)的設(shè)置斷點(diǎn)的設(shè)置ADD AL, BLJMP 201HINC ALCMP AL, 0FFHJL 200H不轉(zhuǎn)移不轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移斷點(diǎn)斷點(diǎn)1FCH,1FDH1FEH,1FFH200H201H,202H203H,204H內(nèi)部中斷的特點(diǎn)是：內(nèi)部中斷的特點(diǎn)是：(1)(1)中斷類型碼由中斷類型碼由CPUCPU內(nèi)部自動(dòng)提供內(nèi)部自動(dòng)提供( (含從含從INT nINT n指令指令中自動(dòng)提取中自動(dòng)提取) )，不需要執(zhí)行中斷響應(yīng)總線周期，不需要執(zhí)行中斷響應(yīng)總線周期( (INTAINTA總線周期總線周期)

43、)去讀取中斷類型碼。去讀取中斷類型碼。(2)(2)除單步中斷外，所有內(nèi)部中斷都不可以用軟件除單步中斷外，所有內(nèi)部中斷都不可以用軟件的方法來禁止的方法來禁止( (屏蔽屏蔽) )。單步中斷可以通過軟。單步中斷可以通過軟件件將將TFTF標(biāo)志置標(biāo)志置1 1或清或清0 0來予以允許或禁止。來予以允許或禁止。(3)(3)在所有在所有INT nINT n形式的指令中，只有斷點(diǎn)中斷指令形式的指令中，只有斷點(diǎn)中斷指令I(lǐng)NT 3INT 3是一條單字節(jié)長的指令，其他中斷指令都是一條單字節(jié)長的指令，其他中斷指令都是兩字節(jié)指令。是兩字節(jié)指令。( (4 4) )除單步中斷外，所有內(nèi)部中斷的優(yōu)先級(jí)都比外除單步中斷外，所有內(nèi)

44、部中斷的優(yōu)先級(jí)都比外部中斷高。部中斷高。微機(jī)原理及應(yīng)用8086/80888086/8088中斷的優(yōu)先權(quán)中斷的優(yōu)先權(quán)優(yōu)先權(quán)按從高到低的順序排列為：優(yōu)先權(quán)按從高到低的順序排列為：除法出錯(cuò)中斷除法出錯(cuò)中斷INT nINT n溢出中斷溢出中斷NMIINTRNMIINTR斷點(diǎn)中斷斷點(diǎn)中斷單步。單步。微機(jī)原理及應(yīng)用9.3 9.3 可編程中斷控制器可編程中斷控制器8282C59AC59A 9.3.1 829.3.1 82C59AC59A的主要特性的主要特性 8282C59AC59A內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳與內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳與82598259A A完全兼容。完全兼容。 單一正單一正5 5V V電源，全靜態(tài)工作電源

45、，全靜態(tài)工作( (無需外加時(shí)鐘無需外加時(shí)鐘) )。 該芯片集中斷源識(shí)別、判優(yōu)、提供中斷類型號(hào)于一該芯片集中斷源識(shí)別、判優(yōu)、提供中斷類型號(hào)于一體。體。 每片每片8282C59AC59A能管理能管理8 8級(jí)中斷。級(jí)中斷。 每片每片8282C59AC59A可送出可送出8 8個(gè)個(gè)8 8位的中斷類型號(hào)位的中斷類型號(hào)( (自動(dòng)中斷自動(dòng)中斷向量轉(zhuǎn)移功能向量轉(zhuǎn)移功能) )。 能用軟件能用軟件屏蔽屏蔽中斷請求輸入，通過編程可選擇多種中斷請求輸入，通過編程可選擇多種不同的工作方式，以適應(yīng)各種系統(tǒng)的要求。不同的工作方式，以適應(yīng)各種系統(tǒng)的要求。1)1) 通過通過8282C59AC59A級(jí)聯(lián)，在不增加外部電路的情況下，

46、最級(jí)聯(lián)，在不增加外部電路的情況下，最多可用多可用9 9片片8282C59AC59A級(jí)連管理級(jí)連管理6464級(jí)中斷。級(jí)中斷。 屬于中斷源的外部屏蔽屬于中斷源的外部屏蔽微機(jī)原理及應(yīng)用9.3.2 829.3.2 82C59AC59A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) IR0IR7:中斷請中斷請求寄存求寄存器器IRR優(yōu)優(yōu)先先權(quán)權(quán)電電路路中斷服中斷服務(wù)寄存務(wù)寄存器器ISR中斷屏蔽寄存器中斷屏蔽寄存器 IMR控控 制制 邏邏 輯輯數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線緩沖器緩沖器讀讀 / 寫邏寫邏輯輯級(jí)連緩級(jí)連緩沖沖 / 比較比較器器INTAINTRDBRDWRA0CSCAS0CAS1CAS2SP / EN內(nèi)部總線微機(jī)原理及應(yīng)用 1. 1.

47、 數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器 : : 8 8位雙向三態(tài)緩沖器。位雙向三態(tài)緩沖器。 CPU CPU向向8282C59AC59A寫入的命令字寫入的命令字傳送的信息傳送的信息: CPU: CPU從從8282C59AC59A讀取的狀態(tài)字讀取的狀態(tài)字 82 82C59AC59A向向CPUCPU提供的中斷類型碼提供的中斷類型碼2 2讀讀/ /寫邏輯寫邏輯 ：內(nèi)部地址譯碼和操作控制。：內(nèi)部地址譯碼和操作控制。 接收來自接收來自CPUCPU的讀的讀/ /寫命令，完成規(guī)定的操作。寫命令，完成規(guī)定的操作。操作過程由操作過程由 、A A0 0、 和和 輸入信號(hào)共同控輸入信號(hào)共同控制。制。CSWRRD微機(jī)原理及應(yīng)用

48、3.3.級(jí)聯(lián)緩沖級(jí)聯(lián)緩沖/ /比較器比較器: : 用于用于8282C59AC59A的級(jí)聯(lián)和緩沖方式的級(jí)聯(lián)和緩沖方式級(jí)連方式：傳送從級(jí)連方式：傳送從8282C59AC59A的編號(hào)。的編號(hào)。 第第1 1個(gè)中斷響應(yīng)期間，識(shí)別個(gè)中斷響應(yīng)期間，識(shí)別IDID標(biāo)志；標(biāo)志； 第第2 2個(gè)中斷響應(yīng)期間，該從片向個(gè)中斷響應(yīng)期間，該從片向CPUCPU提供中斷提供中斷類型碼。類型碼。緩沖方式：輸出局部數(shù)據(jù)總線允許信號(hào)。緩沖方式：輸出局部數(shù)據(jù)總線允許信號(hào)。微機(jī)原理及應(yīng)用4.4.中斷請求寄存器中斷請求寄存器( (IRR)IRR)：連接中斷源。：連接中斷源。 接收并寄存中斷請求信號(hào)。接收并寄存中斷請求信號(hào)。( (有請求時(shí)，

49、有請求時(shí)，IRRIRR中相應(yīng)位中相應(yīng)位置置“1”)“1”)。5.5.中斷屏蔽寄存器中斷屏蔽寄存器( (IMR)IMR)：屏蔽中斷源。：屏蔽中斷源。 82 82C59AC59A的的8 8級(jí)中斷請求獨(dú)立地加以禁止或允許。級(jí)中斷請求獨(dú)立地加以禁止或允許。( (當(dāng)某當(dāng)某位被置位被置“1”“1”時(shí)，與之對應(yīng)的中斷請求被屏蔽時(shí)，與之對應(yīng)的中斷請求被屏蔽) )。6.6.優(yōu)先級(jí)分析器優(yōu)先級(jí)分析器( (PR)PR)：判斷優(yōu)先級(jí)。：判斷優(yōu)先級(jí)。 檢查中斷服務(wù)寄存器檢查中斷服務(wù)寄存器( (ISR)ISR)的狀態(tài)，判別有無優(yōu)先權(quán)的狀態(tài)，判別有無優(yōu)先權(quán)更高的中斷正在接受服務(wù)，若無，則把中斷請求寄存器更高的中斷正在接受服

50、務(wù)，若無，則把中斷請求寄存器( (IRR)IRR)中優(yōu)先權(quán)最高的中斷請求送入中斷服務(wù)寄存器。中優(yōu)先權(quán)最高的中斷請求送入中斷服務(wù)寄存器。微機(jī)原理及應(yīng)用8.8.控制邏輯：按設(shè)置的工作方式控制控制邏輯：按設(shè)置的工作方式控制82C59AC59A的工作。的工作。 有中斷請求有中斷請求 IRR相應(yīng)位置相應(yīng)位置“1” 若中斷未屏若中斷未屏蔽蔽 送送PR判優(yōu)判優(yōu) 送送ISR( (相應(yīng)位置相應(yīng)位置“1”) ) 向向CPU發(fā)出發(fā)出INT信號(hào)信號(hào) 若滿足響應(yīng)條件若滿足響應(yīng)條件 CPU 發(fā)回發(fā)回INTA信號(hào)信號(hào) 82 82C59A向向CPU傳送中斷類型傳送中斷類型碼碼 中斷響應(yīng)完成中斷響應(yīng)完成 ISR相應(yīng)位清相應(yīng)位清

51、“0”7.7.中斷服務(wù)寄存器中斷服務(wù)寄存器( (ISR)ISR)：寄存正在被響應(yīng)的中斷。：寄存正在被響應(yīng)的中斷。 正在被服務(wù)的所有中斷級(jí)，包括尚未服務(wù)完而正在被服務(wù)的所有中斷級(jí)，包括尚未服務(wù)完而中途被更高級(jí)的中斷打斷了的中斷級(jí)，他們在中途被更高級(jí)的中斷打斷了的中斷級(jí)，他們在ISRISR中中的對應(yīng)位被置的對應(yīng)位被置“1”1”，響應(yīng)完后立即清，響應(yīng)完后立即清“0”0”。微機(jī)原理及應(yīng)用9.3.3 829.3.3 82C59AC59A引腳功能引腳功能 8282C59AC59A的外部引腳的外部引腳 引腳可分為三個(gè)部分：引腳可分為三個(gè)部分： 與與CPUCPU的接口引線的接口引線 與外設(shè)的接口引線與外設(shè)的接

52、口引線 用于級(jí)聯(lián)的接口引線用于級(jí)聯(lián)的接口引線 C SW RR DD7D6D5D4D3D2D1D0C A S0C A S1G N DVC CA0I N T AI R7I R6I R5I R4I R3I R2I R1I R0I N TS P / E NC A S28 2 C 5 9 A123457891 01 11 21 461 32 82 72 62 52 42 22 12 01 91 81 71 52 31 6微機(jī)原理及應(yīng)用 1. 82 1. 82C59AC59A與與CPUCPU的接口引腳的接口引腳 D D7 7D D0 0：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài)：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài) 。 傳送的信息：控制字、狀態(tài)

53、字、中斷類型碼。傳送的信息：控制字、狀態(tài)字、中斷類型碼。 A A0 0：地址線，輸入。：地址線，輸入。偶地址端口：偶地址端口： 3 3個(gè)控制字，個(gè)控制字，3 3個(gè)狀態(tài)字個(gè)狀態(tài)字 尋址尋址8282C59AC59A內(nèi)部的端口：內(nèi)部的端口： 奇地址端口：奇地址端口： 4 4個(gè)控制字個(gè)控制字, 1, 1個(gè)狀態(tài)字個(gè)狀態(tài)字 ：寫信號(hào)，輸出，低高電平有效。：寫信號(hào)，輸出，低高電平有效。 ：讀信號(hào)，輸出，低高電平有效。：讀信號(hào)，輸出，低高電平有效。 ：片選信號(hào)，輸出，低高電平有效。：片選信號(hào)，輸出，低高電平有效。 INTINT：中斷請求信號(hào)，輸出，高電平有效。中斷請求信號(hào)，輸出，高電平有效。 用于由用于由82

54、82C59AC59A向向CPUCPU發(fā)出中斷請求，連接發(fā)出中斷請求，連接CPUCPU的可屏蔽中斷請求輸入端的可屏蔽中斷請求輸入端INTRINTR。 ：中斷響應(yīng)信號(hào)，輸出，低電平有效。：中斷響應(yīng)信號(hào)，輸出，低電平有效。 用于接收用于接收CPUCPU送回的中斷響應(yīng)負(fù)脈沖。連接送回的中斷響應(yīng)負(fù)脈沖。連接CPUCPU控制總線的控制總線的 。 WRRDCSINTAOCW1,ICW2,ICW3,ICW4ICW1, OCW2, OCW3IRR, ISR,中斷查詢字中斷查詢字INTAIMR微機(jī)原理及應(yīng)用CS RD WR A0 D4 D3 讀寫操作讀寫操作 0 1 0 0 1 寫寫ICW1 0 1 0 1 寫寫

55、ICW2、 ICW3 、ICW4、OCW1 0 1 0 0 0 0 寫寫OCW2 0 1 0 0 0 1 寫寫OCW3 0 0 1 0 讀讀IRR/ISR/中斷查詢字中斷查詢字 0 0 1 1 讀讀IMR82598259的讀寫功能的讀寫功能微機(jī)原理及應(yīng)用2. 822. 82C59AC59A與外設(shè)的接口引線與外設(shè)的接口引線 IR0IR0IR7IR7：中斷請求，輸入，高電平或上升沿有效。中斷請求，輸入，高電平或上升沿有效。 用于接收從外設(shè)來的中斷請求信號(hào)。每個(gè)引腳分用于接收從外設(shè)來的中斷請求信號(hào)。每個(gè)引腳分別連接一個(gè)中斷源的中斷請求輸出端或連接一個(gè)別連接一個(gè)中斷源的中斷請求輸出端或連接一個(gè)8282

56、C59AC59A從片的從片的INTINT端端( (級(jí)聯(lián)方式時(shí)級(jí)聯(lián)方式時(shí)) )。微機(jī)原理及應(yīng)用 3. 82 3. 82C59AC59A級(jí)聯(lián)時(shí)的接口引線級(jí)聯(lián)時(shí)的接口引線 CASCAS2 2CASCAS0 0：級(jí)連引腳，雙向。：級(jí)連引腳，雙向。用來構(gòu)成用來構(gòu)成8282C59AC59A的主從式級(jí)聯(lián)控制結(jié)構(gòu)，傳送從片標(biāo)志。的主從式級(jí)聯(lián)控制結(jié)構(gòu)，傳送從片標(biāo)志。 ：從片編程：從片編程/ /緩沖器允許信號(hào)，雙向，低電平緩沖器允許信號(hào)，雙向，低電平有效。有效。 主片主片SP=“1”SP=“1” 非緩沖方式時(shí)：輸入非緩沖方式時(shí)：輸入, ,SPSP信號(hào)信號(hào) 從片從片SP=“0”SP=“0”功能功能 =“0”=“0”

57、允許允許 緩沖方式時(shí)：輸出緩沖方式時(shí)：輸出, ,緩沖器允許信號(hào)緩沖器允許信號(hào) =“1”=“1”禁止禁止ENSP/ENEN微機(jī)原理及應(yīng)用9.3.4 829.3.4 82C59AC59A的控制字的控制字 8282C59AC59A共有共有7 7個(gè)控制字個(gè)控制字 4 4個(gè)初始化命令字個(gè)初始化命令字ICWs-Initialization ICWs-Initialization Command WordsCommand Words( (ICW1-ICW4)ICW1-ICW4)：系統(tǒng)初啟時(shí)設(shè)定。系統(tǒng)初啟時(shí)設(shè)定。 3 3個(gè)操作命令字個(gè)操作命令字OCWs-Operation Command OCWs-Opera

58、tion Command WordsWords( (OCW1-OCW3)OCW1-OCW3)：系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由應(yīng)用程序系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由應(yīng)用程序設(shè)定設(shè)定( (實(shí)現(xiàn)對中斷處理的動(dòng)態(tài)管理和控制實(shí)現(xiàn)對中斷處理的動(dòng)態(tài)管理和控制) )。n8282C59AC59A共有共有4 4個(gè)狀態(tài)字個(gè)狀態(tài)字 IRRInterrupt Request RegisterIRRInterrupt Request Register PR-Priority ResolverPR-Priority Resolver ISR-In-Service RegisterISR-In-Service Register IMR-Interrupt

59、Mask RegisterIMR-Interrupt Mask Register7個(gè)寄存器的尋址問題個(gè)寄存器的尋址問題:n規(guī)定規(guī)定：A0 0111ICW1:用偶地址寫入，且用偶地址寫入，且D4=1ICW2ICW3ICW4緊接著緊接著ICW1，用奇地址寫入，用奇地址寫入100OCW1:用奇地址寫入，但不緊跟用奇地址寫入，但不緊跟ICW1OCW2OCW3用偶地址寫入，但用偶地址寫入，但D4=0即：即：01 0 0 0 1D4D3ICW1OCW2OCW300采 用 了 專 門 的采 用 了 專 門 的“標(biāo)識(shí)位標(biāo)識(shí)位“，以，以節(jié)省輸入地址的節(jié)省輸入地址的引腳數(shù)引腳數(shù)( (僅用了僅用了A A0 0) )

60、微機(jī)原理及應(yīng)用1. 1. 初始化命令字初始化命令字 初始化命令字通常是系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，由初始化程序初始化命令字通常是系統(tǒng)開機(jī)時(shí)，由初始化程序填寫的，而且在整個(gè)系統(tǒng)工作過程中保持不變。填寫的，而且在整個(gè)系統(tǒng)工作過程中保持不變。 初始化命令字有四個(gè)初始化命令字有四個(gè)ICW1ICW1、ICW2ICW2、ICW3ICW3、ICW4ICW4。寫入順序?yàn)閷懭腠樞驗(yàn)镮CW1ICW1、ICW2ICW2、ICW3ICW3、ICW4ICW4其中：是否寫入其中：是否寫入ICW3ICW3和和ICW4ICW4，由由ICW1ICW1決定。決定。微機(jī)原理及應(yīng)用nICWICW1 1的格式和含義的格式和含義 ICWICW1 1：芯