微机系统与接口教学资料 第七章.ppt

7.1 中断的基本概念 7.2中断的类型 7.3中断的优先级与中断嵌套 7.4 中断向量 7.5中断指令 7.6中断服务程序的进入 7.7中断的执行 7.8可编程中断控制器8259,第七章 IBM PC的中断系统,忧玖测教蛙诸秦贩痉估叔灿侯孩毖灶寻辟草增潜匙捎融乖般译涟斤捕辆蓝微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.1 中断的基本概念,中断最初是作为处理器与外部设备交换信息的一种控制方式提出的。由此，最初的中断全部是对外部设备而言的，称为外部中断或硬件中断。 随着计算机技术的发展，中断的范围也随之扩大，出现了内部软件中断的概念，它是为解决机器内部运行时出现的异常以及为编程方便而提出的。,外部中断或硬件中断通常称为中断，软件中断或异常中断通常称为异常(Exception),彤浊曝枫嚼蜗晌藻皋衔某证舔旱七煤务彝挪陛炯狙丙鸟粤遍霹逃氟题键颠微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.1 中断的基本概念,不论哪种中断都遵循同样的中断处理过程,中断源,中断 请求,当 前 程 序,中断 服务 程序,程序断点,中断返回,中断响应,中断：处理器暂停执行当前程序，转而处理随机发生的事件，处理 完毕后再返回到断点处继续执行原来程序的过程,椅完缮发拳档阉扮角欢摄晚悼钾侣寂垛收告肝丁镀行啼贮仅述碑西删底聘微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.2 中断的类型,PC系列微机最多可以支持256种中断，它们被分为四种类型： 1.内部中断和异常: 被零除、单步、溢出、断点 2.软件中断: 指令中断 INT n 3.外部可屏蔽中断:INTR 4.外部非屏蔽中断:NMI 每个中断和异常都指定了一个类型号代表不同的优先级。,墟爆鲜炮讽曹趴败茸晌扒坦搜屑出矩瘤迁伦招铃舔遗热寓苏乍蛊半禄煞幕微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.2 中断的类型,峦份枉筏虱埠笋阑耘鲸胳赡食策摧页甘琅耕塔艳皂包贪堪竟沂侈秧籽已浴微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,1. 内部中断和异常,处理器执行某些操作而引起的中断，包括除法错误异常、单步调试中断、断点中断等 这类中断使用了0H07H中的若干个中断号 INT0-除法错误, 没有INT0形式的指令， CPU自动产生 INT1-单步中断，同样也没有INT1形式的指令，TF1时产生 INT2 -NMI，CPU处理外部紧急事件，硬件中断 INT3-格式：INT, 断点中断 INT4-格式：INTO,溢出中断，OF1时配合INTO执行,7.2 中断的类型,厚哺立躇嗣乖语踞敏胡嘿奸捐破桩稻王暖蕴堂成菩芬牺录颤果瓦沤俞锣衷微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,2.软件中断,执行有定义的INT n指令而引发的中断，称为软件中断，它的形式是INT n, 包括BIOS中断和DOS中断，以及用户自定义中断等 有定义的 INT n ：并非所有的中断号都有对应的中断 服务程序，没有定义的中断的INT n 是无意义的。 定义 INT n 包含三个内容： 1。确定合适的中断号n 2。用过程的形式完成中断服务子程序 3。将此过程的逻辑地址植入相应的中断矢量,7.2 中断的类型,锅玄怀息鄂茵鳖骑滓这朝酬扼融扦匀隆汉惕谈膜辛初蠕庭缩凸篓窑讶潜镰微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,3.外部可屏蔽中断,外部可屏蔽中断是处理器响应各种外部硬件中断的最常用的方法，通过CPU的INTR引脚产生外部可屏蔽中断，受处理器内部的中断允许标志位IF的控制，处理器以电平触发方式接受INTR请求，当每条指令结束时，若INTR为高电平且IF=1，则CPU响应相应I/O接口的中断请求。处理器只有一个INTR引脚可以接受外部可屏蔽中断请求，为了管理众多的外部中断源，微机系统中采用可编程中断控制器8259。PC系列机通过两片8259级连可以响应15个外部中断源。,7.2 中断的类型,（注意：硬件可屏蔽中断没有INT n的指令形式， 但是它有INT n 的实质性的内容， 并且中断的发生是由INTR硬件引入）,兹兢萍捣意伐惧撕乎乙健舜疟类栈世沁巨淖妒运保城同局夺槛淆伟门宜甲微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,4.外部非屏蔽中断,为外部紧急请求提供服务的中断，通过处理器的NMI引脚产生 NMI输入是上升沿触发的，只要NMI输入端上出现由0到1的跳变，一个中断服务请求就被锁存在CPU中，与IF标志的状态无关 NMI有一个专用的类型号02H 使用非屏蔽中断的典型例子是电源故障中断,7.2 中断的类型,瘪箩浚袜蜕囚诌淡两铰待编用勇抽仆堤暗芝涂邢镇减癌泵罩代陇殃孝蹬躯微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.3 中断的优先级与中断嵌套,通常一个系统有多个中断源，而CPU同一时刻只能响应一个中断源的请求，那么当多个中断源同时请求中断服务时，应该先响应哪一个，有一个次序安排的问题。按中断源的轻重缓急程度确定的优先级别，称为优先级。,椰涡述菲啤袍卑君届间选静做勘瑰飞育俺笛镰吩撰礼综令士搀雕握拟摹娥微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,当CPU正在响应某一中断源的请求，执行为其服务的中断服务程序时，如果有优先级更高的中断源发出请求，CPU将中止正在执行的中断服务程序而转入为新的中断源服务，等新的中断服务程序执行完后，再返回到被中止的中断服务程序，这一过程称为中断嵌套。 中断嵌套可以有多级，具体级数原则上不限，只取决于堆栈深度,7.3 中断的优先级与中断嵌套,歇艇动扬静呕岸苇皱腿豺劲旬霖足缺刊季跌煤纂拄金延吓剃烘嚣豌涪头眼微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.3 中断的优先级与中断嵌套,坡羽仗挨固赖酝省霍汹帮赃韭侨涛喷拙箭帧瓤苦澎颊惫钡田炼儒露轮迂界微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,8088在内存的前1k字节建立了一个中断向量表，可存储256个中断向量，每个中断向量占用4个字节，分别存放中断服务程序入口地址的段地址和偏移量。,每个中断向量以类型码加以区别，如： Int 21h Int 10h 键盘中断 类型码 9 当执行中断时，CPU将类型码乘以4后，得到中断向量地址，进而得到IP和CS的值，它就是中断服务程序的入口地址，程序由此转入中断服务程序执行。,00000,0000C,00 01 3C 1F,1F3C:0100 (1F4C0),PUSH AX PUSH BX,003FF,中 断 向 量 表,INT 3中 断 服 务 程 序,中断向量,7.4 中断向量,乏妥已饰碾征棵剑襟雕兔奸吓拼肘晨置贡磕症率田嘻楷柒陆垛软望咸炙念微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,中断向量表,地址（Hex） 类型码 中断名称 03 0 除以0 47 1 单步 8B 2 非屏蔽 CF 3 断点 1013 4 溢出 1417 5 打印屏幕 181B 6 保留 1D1F 7 保留 2023 8 定时器 2427 9 键盘 282B A 保留的硬中断 2C2F B 异步通信（COM2） 3033 C 异步通信（COM1） 3437 D 硬盘 383B E 软盘 3C3F F 并行打印机,地址（Hex） 类型码 中断名称 4043 10 视频显示I/O调用 4447 11 设备检测调用 484B 12 存储器容量检测 4C4F 13 软/硬盘I/O调用 5053 14 通信I/O调用 5457 15 盒式磁带I/O调用 585B 16 键盘I/O调用 5C5F 17 打印机I/O调用 6063 18 ROM BASIC 6467 19 引导程序入口 686B 1A 时间调用 6C6F 1B 键盘CTRL-BREAK控制 7073 1C 定时器报时 7477 1D 显示器参数表 787B 1E 软盘参数表,藤郑蛋生垣拷饰帮笆晒龟豆吻寥窍并贼窗桌着残骏冀陡助裂懈迄零轰偷旧微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,材块抉堰露告揩痔翰罗庇高疾碳彻损儿左阅营搓沧憋爬戊掠外垦朵虏涤遣微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.5 中断指令,STI开中断指令 将标志寄存器中的中断标志位IF置1，允许CPU响应来自INTR引脚的中断请求 CLI关中断指令 将标志寄存器中的中断标志位IF清0，使CPU不响应来自INTR引脚的中断请求,赃缸夺奔煌沽华巾骄肯毋奸拓佩扭陵倦虞剿戳飞泣赘亮舆怪革壮舅艺毒畏微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,INT n软件中断指令 n为中断号。调用n号中断服务程序 将标志寄存器压栈 (1.PUSH F) 将TF置0(2.TF=0)，禁止单步操作， 将IF置0 (2.IF=0) ，使CPU处于关中断状态 断点的CS、IP压栈(3. PUSH CS 4.PUSH IP) 从中断向量表取n号中断向量 IP、CS ( 5. CS=n*4+2, IP=n*4 ) 转向n号中断服务程序,7.5 中断指令,彼滋糕皿筏祭独咸挡羊畜茄朽霍窃夫示赵胡床访颈霓保逝利脉怜彝擞镭惠微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,IRET中断返回指令 中断服务程序的出口指令，从栈顶弹出6个字节依次写入IP、CS和标志寄存器 POP IP POP CS POP F 在执行IRET之前必须保证栈顶是断点地址，否则执行IRET指令将导致系统瘫痪,7.5 中断指令,阉损糠赋策耸钠篆晒赋刀跨与孰鹤呜插溅壮缮返造埂释迷园京内谗众魄瘴微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.6 中断服务程序的进入 当CPU响应中断，便从中断向量表中相继取出偏移地址和段地址作为中断服务程序的入口地址，而转移去执行中断服务程序。因此，当用户要编写自己的中断服务程序时，必须将服务程序的入口地址填入系统的中断向量表中。 下面所示程序表示怎样填写中断向量表，以实现用户所定义的60H中断。,CLI MOV AX,0 MOV ES,AX MOV DI,4*60H MOV AX,OFFSET INTRE STOSW MOV AX,SEG INTRE STOSW STI,INTRE PROC PUSH AX PUSH BX . POP BX POP AX IRET INTRE ENDP,INT 60H,碱拨任剩侥勾均胯帕芍邀丑恤箩吉多膀导邻观笆揪振峭措浮是德筒逛胞潭微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,也可以DOS功能调用实现这一功能。 CLI PUSH DS MOV AX,SEG INTR MOV DS,AX MOV DX,OFFSET INTR ；中断服务程序入口地址放入DS:DX中 MOV AH,25H ；功能号25H送入AH中 MOV AL,60H ；类型码放入AL INT 21H ；调用21H 中断 POP DS STI ,缸感烯谨储破氰蛀箭且影柏完聘狙圈彤绰狮刷陆愚益锡购坤勘饯欺息浓谱微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,1、必须在指令执行完后才进入中断过程。 2、四类中断比较判断是由顺序的。 3、CPU的中断处理是相似的。,7.7 中断的执行,渊鹃铲渡申蚌钾朋党笺寿庚镐爪耿谊蝗援审涝课咆池煌咯旅炊薪夷爬摘汾微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,(1) 软中断 当PC机执行 INT n 等指令时，即产生了软中断，其执行过程如下： 栈指针SP减2，标志寄存器内容入栈，然后清除T和I标志，以屏蔽中断。 SP再次减2，将CS内容入栈。 用中断类型码 n乘 4，计算中断向量地址，将向量中的后两个字节送CS寄存器。 SP再次减2，把IP内容入栈，把中断向量中的前两个字节送至IP。 由当前的CS和IP值作为段地址和偏移量，转入相应的中断服务程序中去执行。,7.7 中断的执行,坡撬储朋济殴蜜韧膳呕协此仆未遭肿阁贬龚稿鹤姑冬痹除喷谆咳涵虞毫舟微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,(2) 硬中断(可屏蔽中断),中断响应周期,8088响应中断，到转入中断处理，要经过两个中断响应周期。,T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4,第一个中断响应周期,第二个中断响应周期,CLK,ALE,INTA,AD7AD0,向量类型码,第一个INTA信号：将在服务寄存器ISR相应位置位，表示正在为响应的那一级服务；同时将中断请求触发器复位。为本级再次中断请求做好准备。 第二个INTA信号：要求8259A输入中断向量类型码。,历操蛆拐俄暗藻簧链带档泅泌莲分瞒融值彩织锡票化囊烟弗工卤井待默抠微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,可屏蔽中断的响应过程,远甚伺垢祥汲曹咱烈十畔甩荣还涧燃击损峙息业抢在狗明郧沥踩浦花待糟微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,可屏蔽中断的响应过程,叮盈枝胜娃焕粤叠骏锨冻腋夜黄淬泽惑扼台蝗后孰湾牡兰抬费披份会喂栅微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.8 中断控制器 Intel 8259A,8259A是一种可编程中断控制器,一片Intel 8259可管理8个中断请求，并把当前优先级最高的中断请求送到CPU的INTR端。当CPU响应中断时，为CPU提供中断类型码。,在PC/AT系列微机中，使用两片8259级联，构成15级中断,姜燃围君蝴栋是衫歹轰救素店痒禁绍赛巡频伍吹虾医披拈于堰棍愧谍干始微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.81 功能 Intel 8259A是兼容于8080/8085和8086/8088系列的可编程中断控制器，其功能主要有： 1) 单片8259A可管理8级中断； 2) 通过级连，可管理多于8级的中断，在不增加其它电路的前提下，可使 用8片8259A构成64级主从式中断系统； 3) 每一级中断都可通过编程使之被屏蔽或被允许； 4) 8259A可通过编程被设定为几种不同的工作方式； 5) 8259采用NMOS工艺，只需要一组5V电源。,加凄剖萧迪犬热甜呼勒常嚣枉嫌碴培菩挚宛卡座寐博箭唤汤暴讣挖辙史蚜微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,数据总线 缓冲器,读/写 逻辑,级联缓冲 比较器,控 制 逻 辑,ISR,优先权电路,IRR,IMR,IR0,IR7,D7D0,INTA INT,RD WR A0 CS,CAS0 CAS1 CAS2 SP/EN,内部数据总线,7.82 结构,IR1,狰偏屡辞镁譬攀虞入硅泊晌贿乾枣凌董垃牟孽妇唁默徒探彬拽绘哗徐悬苗微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,CS WR RD D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CAS0 CAS1 GND,Vcc A0 INTA IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0 INT SP/EN CAS2,D7D0 数据总线（双向） RD 读输入 WR 写输入 A0 选择内部寄存器地址 CS 片选 CAS2CAS2 级连线 SP/EN 从程序/充许缓冲 INT 中断输出 INTA 中断响应输入 IR0IR7 中断请求输入,8259管脚对照表,1 28 2 27 3 26 4 25 5 24 6 23 7 22 8 21 9 20 10 19 11 18 12 17 13 16 14 15,管脚信号,禹匀遍瓷涣沛诀直曰蕾陶为堰猩句扯些秀缚胡焚寝脑久递右契笨表敲蔗舱微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,8259A的读写操作,咕栈掣仲疤廓转羌凰讳阎树毕逝王淄牛来权呼嘶墨鸣靳够蚕苛袜省官侵要微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.83 工作方式,1 设置优先级的方式 (1) 全嵌套方式 全嵌套方式是8259最常用的工作方式。初始化后若没有再设置其它优 先级方式（如优先权旋转），8259自动进入全嵌套方式 。其特点是： 中断请求优先级顺序是IRQ 0IRQ7。 当一个中断被响应时，中断服务寄存器ISR得到相应的那以位被置为“1”，且 保持到中断服务程序在返回前发中断结束命令为止。 在ISR位置位期间，禁止再发生同级或较低记得中断，较高级的中断请求仍 能产生中断。 每个中断请求可分别由IMR相应位屏蔽。 (2) 特殊全嵌套 特殊全嵌套方式同全嵌套方式只有一点不同，即：在特殊全嵌套方式下，当 正处理某一级中断时，又有同级的中断请求产生时，8259A也会响应，从而实 现一种对同级中断请求的特殊嵌套。 特殊全嵌套方式一般用于多片8259A级连的系统中。,脉弃棠实非闭闭俩典端研创诲期燕极狼手颗柜锐箭及嫂飘买榔胡下庶薛拘微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,(3) 优先级自动旋转方式 优先级自动旋转方式一般用于系统中有多个优先级相等的中断源的情况。 在这种方式下，优先级队列是变化的，一个设备受到服务后，其优先级自动降 到最低。初始优先级队列是固定的，为： IRQ0 IRQ1 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7 （由高到低）。 如果这时IRQ1有中断请求，则在完成其中断服务后，优先级队列变为（由 高到低）： IRQ0 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7 IRQ1 优先级自动旋转方式由操作命令字OCW2设定。 (4) 优先级特殊旋转方式 优先级特殊旋转方式与优先级自动旋转方式只有一点不同，即：在优先级特 殊旋转方式中，初始的最低优先级由编程来决定，例如，设定IRQ3为最低优 先级，那么，IRQ4即为最高优先级。 优先级自动旋转方式也是由操作命令字OCW2设定。,厨弟则嚏媒妖翻原程扁甘刷碘悉凸痹庙幽炳枫菱揩苹芜乱用班晦宫么尺暗微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,(1)普通屏蔽方式 在该方式中，8259A的每一条中断请求线都可根据需要设置屏蔽，从而使 这个中断请求不能从8259A送到CPU。 可以通过操作命令字OCW1来设置屏蔽。8259A内部有一个中断屏蔽寄存 器IMR，它的每一位对应了一个中断请求输入，通过设置OCW1，使IMR中 任一位或几位为1，当某位为1时，对应的中断请求被屏蔽。 (2) 特殊屏蔽方式 在某些应用场合，希望能动态地改变系统的优先级结构，即在执行中断服务 程序的某一部分时，希望禁止某些较低级的中断请求，而在执行中断服务程序 的另一部分时，又能够开放比自己级别低的中断请求。要达到这种目的，可采 用特殊屏蔽方式。 设置了特殊屏蔽方式后，在中断服务程序中用OCW1将本级中断屏蔽的同时, 使当前中断服务寄存器ISR的对应位自动清0，从而可以接受其它级别较低的中 断。（注意：在正常屏蔽方式中，设置OCW1屏蔽本级中断时，ISR的对应位仍 为1，故不能接受较低级的中断请求。） 特殊屏蔽方式由操作命令字OCW3来设置。,2 屏蔽中断源的方式,杭妹挂穿豪貉藏埋垣谴具彭哦钓狞乳税压掀柳岭赤篱擒受积稠掩吾选坎羌微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,(1) 自动中断结束方式（AEIO） 自动中断结束方式由初始化命令字ICW4设置。 (2) 非自动中断结束方式 在这种方式下，当中断服务程序结束返回时，必须向8259A送中断结束命令（ EOI），8259A在接到该命令后，将中断服务寄存器中相应位复位。它有两种情 况： 非特殊EOI命令：在全嵌套方式下，EOI命令能自动地把当前ISR中优先级最 高的一位清0。因为在全嵌套方式中，最高的非零ISR位对应了最后一次被响 应和被处理的中断。也就是当前正在处理的中断，所以，它的复位相当于结束 了当前正在处理的中断。 特殊EOI命令：在非全嵌套方式下，因无法确定最后响应的是哪一级中断，故 应向8259A发特殊EOI命令。这个命令指出了要清除当前中断服务寄存器ISR 中的哪一位。 两种EOI命令由操作命令字OCW2设定。,3 结束中断处理的方式,掏氧纬惭诉巫岂胯裳后溯蓑嫉莫迫欧鸽柱这铀崎既惫滨花掘浙颧消怯它止微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,8259A不向CPU发INT请求信号，而由CPU发查询命令来获得对请求设备的中断优先级。其特点是： 外部设备仍然通过8259A发中断请求信号要求CPU进行服务，但8259A不是用INT信号向CPU发中断请求信号。 CPU内部的中断触发器复位，关闭外部对CPU的中断请求。 CPU使用软件查询确认中断源，进而对外部设备进行中断服务。具体步骤是： 1。通过OCW3发出查询命令，且P位1 2。随后对同一地址（A00）的读（IN）指令完成中断识别的操作：若有中断发生，ISR相应位为1，同时输入一个字节的信息入AL，格式如下,4 中断查询方式,1 0 0 0 0 ID2 ID1 ID0,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,从鹃铀样伸槛胶啸汾衔侧夹肤尔蠢呜啸夹雍梆荷宫库托涤鲸锻甘蛤恰获呀微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,5 多片级连方式,一个8259A主片至多带8个从片，因此可扩展控制64个中断源。所有的主片和从片均分别进行初始化，且可社定位不同的工作方式。 6 缓冲方式 缓冲方式：在多片8259A级连的大系统中，8259A通过总 线驱动器和数据总线相连，这就是缓冲方式。 非缓冲方式：当系统中只有单片8259A使，一般将它直接 与数据总线相连；另外，在一些不太大的系统中，即使有几片 8259A级连工作，也可以将8259A直接与数据总线相连。这种连 接即位非缓冲方式。缓冲方式由ICW4设置。,翅漾疵遭耗调疡沥徽堆市技哑汽隋朽酣蜕枕囱咏提荚柞授还登渍居淬喧把微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.84 8259A的编程,初始化命令字ICW（Initialization Command Word）通常是系统开机时，由 初始化程序填写，且在整个系统工作过程中保持不变。初始化命令字必须按顺 序填写。 下面我们讨论来讨论它的格式及填写规则。,(1) ICW1,1 初始化命令字,1需要ICW4 0不需要ICW4,1单片8259A 0级连,调用地址间距（仅用于MCS80 / 85模式）,1电平触发方式 0边沿触发方式,中断向量地址（仅用于MCS80 / 85模式）,A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,0,A7 A6 A5 1 LTIM ADI SNGL ICW4,辨醇志鄂鳃观敛迪掇兄轴览羊唬恕破区齿巧蓬刻碌鹤驻桐演焙搅缄陋杯纲微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,1 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 T7 T6 T5 T4 T3 ,中断向量地址的A15A8位 （MCS8080 / 8085 模式） 中断向量地址的T7T3位（8086 / 8088模式）,A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,1,(2) ICW2,注： T7T3 中断向量类型码高位， 由编程决定，用于 PX8686系统。 低三位自动设置为 IR0 IR7 的类型编码。,8259A传送的中断向量,匡毖澄藻逮沸覆掣臃毁恩揪孺柬稚细候讶盼展帆膜愁淡舜闺掩镣落月订吾微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,1 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0,1IR输入带有一个 从控制器 0IR输入不带一个 从控制器,A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,1,1 0 0 0 0 0 ID2 ID1 ID0,从控制器ID，编码000111分别对应07IR输入从片。,A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,1,(3) ICW3 （主控制器）,ICW3 （从控制器）,各毫巨唐虎昆靠戈瘸撮羹垒谅疹曝椽撅寻脐韦蔑妙概朝铆望坐么内浴腆雁微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,186 / 88模式 080 / 85模式,1自动EOI 0正常EOI,0 X 非缓冲方式 1 0 缓冲方式/从控制器 1 1 缓冲方式/主控制器,1特殊全嵌套方式 0非特殊全嵌套方式,A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,1,(4) ICW4,0 0 0 SFNM BUF M / S AEOI PM,越苏氓割璃好淖隶弘缴旬的桔墅诣桔半增搜适征碰太贴厄枉破议毒蛤糠诌微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,8259A初始化过程的流程图如图所示。,娃俱室借掉明鹊识凿晓扒糙债团茧扁烛锭牺恨凝线御耳数轴咙衫氰弦消铝微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,由CPU向8259A送三个字节的操作命令字OCW（Operation Command Word）， 用以规定8259A的工作方式，如： 中断屏蔽 结束中断 优线权旋转 中断状态 等。 操作命令字是在应用程序中设置的，且可设置多次。设置时，顺序上没有严格的要求。,2 操作命令字,（1）OCW1,OCW1是中断屏蔽命令字，命令格式如图。 命令字中的M7M0对应IMR的各位。Mi=1表示该中断被屏蔽，Mi=0表示该中断开放。,鸯昼藏明廉楼善听祖途衙湖革摸哥艺攀雪着应模菇觅瞬彪拧弓耐汽哦次题微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,命令格式如图。 R、SL、EOI的不同组合决定了8259A的几种工作方式。 L2L0 这几位确定当SL=1时指定的特殊结束或特殊循环时的中断优先级。,0 R SL EOI 0 0 L2 L1 L0,0 0 1 非特殊EOI命令 0 1 1 特殊EOI命令 1 0 1 按非特殊EOI命令旋转 1 0 0 以自动EOI方式旋转（设置） 自动旋转 0 0 0 以自动EOI方式旋转（清除） 1 1 1 按特殊EOI命令旋转 1 1 0 置优先权命令 0 1 0 无操作,0 0 0 0 有 0 0 1 1 效 0 1 0 2 的 0 1 1 3 中 1 0 0 4 断 1 0 1 5 请 1 1 0 6 求 1 1 1 7 级 别,（2）OCW2,A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,0,中断结束,特殊旋转,祸某欺自余许代蜜导杖格脚章泞余闸加柏诚壬销凑坚举脉愁偶蒙黔旱除痰微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,0 0 ESMM SMM 0 1 P RR RIS,1 = 查询命令 0 = 非查询命令,用于控制8259A的运行方式。命令格式如图。,（3）OCW3,A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,0,读寄存器命令,0 1 0 1 0 0 1 1,无作用,在下一个 读脉冲时 读IRR,在下一个 读脉冲时 读ISR,特殊屏蔽方式,0 0 1 1 0 1 0 1,无作用,复位 特殊 屏蔽,置 特殊 屏蔽,当送出OCW3且P0，随后对同一地址（A00）的读 （IN）指令完成读IRR（RR/RIS=1/0）或读ISR(RR/RIS=1/1),挽米睁跑恃群烷哺谤劈谦茫藏苞骨卷滚幸搁手舅盯实隧并腑铃邵继穆载抗微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,3 初始化编程,PC机中使用单片8259A，定义地址为：20H、21H，8259A的工作方式设置如下： (1) 固定优先权级别：IR0最高，IR7最低 ; (2) 8个中断类型码分别是 08H 0FH； (3) 中断请求信号采用边沿触发方式； (4) 中断服务结束时，采用一般中断结束命令（EOI）； (5) 采用一般屏蔽方式。 初始化程序如下： 初始化命令字： ICW1: 0 0 0 1 0 0 1 1 B 13H ICW2: 0 0 0 0 1 0 0 0 B 08H ICW4: 0 0 0 0 0 0 0 1 B 01H,程序： MOV AL,13H OUT 20H,AL MOV AL, 08H OUT 21H, AL MOV AL, 01H OUT 21H, AL,鹅邦衷倍积痊痔攫映拥返垦撼告菇赎蝉洋夫已铸阉葱蜀脆裸吮产佬歧浇坐微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.85. 8259A应用举例,PC/AT中，8259的使用情况为： 2片8259级联，提供15级向量中断。从片的INT接主片的IR2。 端口地址：主片20H、21H，从片A0H、A1H。 主片和从片均采用边沿触发。 采用全嵌套优先级排列方式 采用非缓冲方式，主片 接+5V,从片 接地。 主片的类型码为08H0FH，从片的类型码为70H77H。,腿堡逗唤温祷脓默唯组帮岁酱抬腺省哲笨送悲捌硷竟莲蛋锗滑宾凸铁拼陌微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.85. 8259A应用举例,水锦辈良憋腺棚困呜折数皖痊巧惟庆赢档杂躇蛙墒既况衍伏乎勉酪货取涅微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,5. 8259A应用举例,哈膛顺抖宁婴交帽瓦黔在琵噬衅共藉粹防烃篙蛮潞疤经鲍儿琅避伶凸胯捉微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,ICW1A EQU 20H ；主片端口地址 ICW2A EQU ICW1A+1 ICW3A EQU ICW2A ICW4A EQU ICW2A ICW1B EQU 0A0H ；从片端口地址 ICW2B EQU ICW1B+1 ICW3B EQU ICW2B ICW4B EQU ICW2B ；- 主片8259A- MOV AL，11H ；ICW1，边沿触发，多片，需ICW4 OUT ICW1A，AL NOP ；I/O端口延时 MOV AL，08H ；ICW2，中断类型码 OUT ICW2A，AL NOP MOV AL，04H ；ICW3，IR2接从片 OUT ICW3A，AL NOP MOV AL，01H ；ICW4，非缓冲，全嵌套，非自动结束 OUT ICW4A，AL NOP,；- 从片8259A- MOV AL，11H ；ICW1，边沿触发，多片，需ICW4 OUT ICW1B，AL NOP MOV AL，70H ；ICW2，中断类型码 OUT ICW2B，AL NOP MOV AL，02H ；ICW3，INT接主片的IR2 OUT ICW3B，AL NOP MOV AL，01H ；ICW4，非缓冲，全嵌套，非自动结束 OUT ICW4B，AL NOP,PC/AT机主、从8259的初始化程序,5. 8259A应用举例,石暂嘲面满墅逗植侧经逼煎手欲胡恒之锐配彬汕锰苔帽嫌枫筐还巡忠貉孟微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,7.86. 中断服务程序的编程,中断服务程序的编程原则,1）中断是异步发生的，进入响应时并不考虑当前运行状态。因此中断服务程序必须保护现场 2）在进入具体中断处理之前要先初始化中断向量，使其指向相应的中断服务程序，但在此之前要先关中断，以防接管中断过程中发生中断 3）在中断服务程序入口处要立即开中断，以允许较高优先级的中断产生 4）中断服务程序的服务时间要尽量压缩，以免干扰同级或低级中断设备的工作,塌啊诗闪尚嫩则摆炽峰卧极衣奥脱谦政伍餐倪语掺竭军仿琳界彤婶到臣痊微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,5）由于PC机中8259采用正常结束中断，因此在中断服务程序执行IRET返回前应向8259发结束中断命令EOI MOV AL, 20H ;使当前ISR中的对应位复位 OUT 20H, AL IRET 6）当编制替代系统原有中断服务程序时，应保存好原中断向量的内容。在应用程序终止前恢复原有的中断向量 7）中断服务程序不要使用DOS系统功能调用（INT 21H），因为DOS不允许重入,6. 中断服务程序的编程,耘索撤瀑费养蒙尾哎放玻媳痕蛋降瀑郭助浊峪酗卷噪蚀代讥吹掺刃释磁狐微机系统与接口教学资料 第七章微机系统与接口教学资料 第七章,8）若中断服务程序只为某个应用程序服务，则中断服务程序可以和主程序组装成一个程序一起装入