第3章微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-11-16 13:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ： 中斷請(qǐng)求：由需要提供中斷服務(wù)程序的設(shè)備提出；中斷響應(yīng)： CPU給設(shè)備發(fā)出一個(gè)中斷應(yīng)答信號(hào)；現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)：保護(hù)執(zhí)行中斷服務(wù)程序前的各種信息；執(zhí)行中斷服務(wù)程序：完成特定的操作；退出中斷服務(wù)程序：恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。微機(jī)中斷過(guò)程如圖 。 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 圖 中斷過(guò)程 中斷處理程序C P U 響應(yīng)中斷中斷請(qǐng)求中斷返回原程序中斷第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 中斷請(qǐng)求 此過(guò)程由欲提出中斷的外部設(shè)備或內(nèi)部系統(tǒng)提出。當(dāng)外部設(shè)備需要完成某種特定的操作或者處理器系統(tǒng)內(nèi)部出錯(cuò)時(shí)，需要 CPU進(jìn)行處理，外部設(shè)備可以向 CPU提出中斷申請(qǐng)，請(qǐng)求 CPU進(jìn)行處理。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 中斷響應(yīng) CPU給設(shè)備發(fā)出一個(gè)中斷應(yīng)答信號(hào)；當(dāng)外設(shè)提出的中斷申請(qǐng)被 CPU接收并認(rèn)可后，首先解決的是必須關(guān)中斷，其次是微處理器在處理中斷、實(shí)現(xiàn)控制權(quán)的轉(zhuǎn)移前必須把當(dāng)前程序狀態(tài)保存起來(lái)，最后是查找中斷源，即查找提出中斷請(qǐng)求的是外圍設(shè)備還是內(nèi)部系統(tǒng)。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 現(xiàn)場(chǎng)保護(hù) 為了確保在中斷完成之后，程序能正確地返回到原來(lái)的斷點(diǎn)處，繼續(xù)執(zhí)行原程序的下一條指令，必須對(duì)斷點(diǎn)處的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，主要是標(biāo)志寄存器和 CS、 IP的值，我們可以將其壓入堆棧中，利用堆棧來(lái)進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)還要清除中斷標(biāo)志IF和 TF，關(guān)閉中斷。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 執(zhí)行中斷服務(wù)程序 根據(jù)中斷類(lèi)型號(hào) N， 可以在中斷向量表中查出要執(zhí)行中斷服務(wù)程序的入口地址 ， 從而執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序 ， 該程序可以是用戶自己編寫(xiě)的程序 ， 也可以是系統(tǒng)提供的程序 。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 在中斷處理程序完成后 ， 應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行恢復(fù) 。 此時(shí)可以將保存在堆棧中的內(nèi)容彈出 ， 即按照 “ 后進(jìn)先出 ” 的原則將相應(yīng)的值彈出到原來(lái)的寄存器中 ， 從而恢復(fù)中斷前的狀態(tài) 。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 中斷返回 任何一個(gè)中斷都必須在中斷服務(wù)程序的末尾并在中斷服務(wù)程序指令返回之前重新開(kāi)中斷 。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 中斷優(yōu)先級(jí)管理器 8259A PI ? 8259A芯片的功能 ? 8259A芯片的外部特性 ? 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能 ? 8259A的中斷處理過(guò)程 ? 8259A的工作方式 ? 8259A的編程 返回本章首頁(yè) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 8259A芯片的功能 8259A作為一種可編程中斷控制器 ， 是一種集成芯片 。 它用來(lái)管理輸入到 CPU的各種中斷申請(qǐng) ， 主要外圍設(shè)備 ， 能提供中斷向量 、 屏蔽各種中斷輸入等功能 。 每一個(gè) 8259A芯片都能直接管理 8級(jí)中斷 ， 最多可以用 9片 8259A芯片級(jí)連 ， 由其構(gòu)成級(jí)連機(jī)構(gòu)可以管理 64級(jí)中斷 。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 8259A芯片的外部特 1． 8259A芯片的外部引腳說(shuō)明 （ 結(jié)構(gòu)圖如圖 ） 每個(gè)引腳的功能如下所述： （ 1） 片選取信號(hào) （ CS） （ 2） 寫(xiě)信號(hào) （ WR） （ 3） 讀信號(hào) （ RD） （ 4） D0~D7： 8條數(shù)據(jù)總線 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) （ 5） GND：地信號(hào) （ 6） Vcc： +5V電源 （ 7） INT：中斷請(qǐng)求信號(hào) （ 8） 中斷響應(yīng)信號(hào) （ 9） IR0~IR7： 8個(gè)中斷請(qǐng)求輸入信號(hào) （ 10） A0：地址選擇信號(hào) （ 11） SP/EN：從片編程 /允許緩沖器信號(hào) （ 12） CAS0~CAS2：這三條信號(hào)是 8259A級(jí)連時(shí)構(gòu)成 8259A的主從式級(jí)連結(jié)構(gòu) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 圖3.9 8259A的外部引腳特性 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 2． 8259A的外部特性 （ 1） 編程方面：由于 8259A是一種可編程的中斷控制芯片 。 當(dāng)有中斷請(qǐng)求時(shí) ， 總線控制器發(fā)出 IOR或IOW信號(hào) ， 而信息的傳遞則是通過(guò)數(shù)據(jù)總線 D7~D0來(lái)完成的 。 （ 2） 操作方面：當(dāng) CPU完成對(duì) 8259A的初始化操作后 ， 8259A即進(jìn)入操作狀態(tài) ， 通過(guò) INT端口向 CPU提出中斷申請(qǐng) ， 8259A從數(shù)據(jù)總線 D7~D0輸出當(dāng)前服務(wù)對(duì)象的中斷類(lèi)型號(hào) N， CPU截獲該中斷向量并響應(yīng)該中斷 ， 完成一次中斷操作 。 返回本節(jié) 第 3章 微機(jī)系統(tǒng)的中斷系統(tǒng) 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其功能 8259A芯片的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)如圖 。 8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯主要由以下三部分組成： （ 1） 控制邏輯 （ 2） 中斷優(yōu)先權(quán)判優(yōu)及其屏蔽
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