[工程科技]微型計(jì)算機(jī)輸入輸出和中斷課件(編輯修改稿)
2025-02-15 09:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 棧 ， 保護(hù)各個(gè)標(biāo)志 。 ③ 清除 IF和 TF標(biāo)志 ， 屏蔽新的 INTR中斷和單步中斷 。 ④ 保存斷點(diǎn) （ 斷點(diǎn)處 IP和 CS壓棧 ， 先壓 CS后壓 IP） 。 ⑤ 從中斷向量表中取出中斷服務(wù)程序入口地址分別送入 IP和 CS中 。 ⑥ 按新的地址執(zhí)行中斷服務(wù)程序 。 35 外部中斷 —— 硬中斷 非屏蔽中斷 —— NMI引腳產(chǎn)生的中斷 ， 不受 IF控制 ，類型號(hào)為 2。 可屏蔽中斷 —— 由 CPU的 INTR端接收可屏蔽中斷 。 受IF控制 ， 只有當(dāng) IF=1, 在一條指令執(zhí)行結(jié)束后 ， CPU才能響應(yīng)可屏蔽中斷的請(qǐng)求 。 36 1. 外部中斷的響應(yīng) CPU采樣到非屏蔽中斷請(qǐng)求時(shí)，自動(dòng)提供中斷類型號(hào) 2，然后根據(jù)中斷類型號(hào)，查找中斷向量表指針，其后的處理與內(nèi)部中斷一樣。 當(dāng) INTR信號(hào)有效，如 IF=1， 則 CPU執(zhí)行完一條指令后，進(jìn)入可屏蔽中斷響應(yīng)周期。在中斷響應(yīng)周期中 CPU從數(shù)據(jù)線中獲取外部設(shè)備的中斷類型碼。 37 2. 在外部中斷響應(yīng)周期中 ， CPU獲取了外部中斷類型 碼之后的中斷處理過程 ， 與前述的軟中斷過程順序是一樣的 ， 不再贅述 。 如果把 CPU中斷響應(yīng)周期的動(dòng)作和前面講到的中斷響應(yīng)過程結(jié)合起來 ， 當(dāng) 一個(gè)可屏蔽中斷被響應(yīng)時(shí) ，CPU實(shí)際執(zhí)行了 7個(gè)總線周期 ， 即： 38 ⑴ 執(zhí)行第一個(gè) INTA周期。 ⑵ 執(zhí)行第二個(gè) INTA周期，被響應(yīng)的外設(shè)通過 D0～D7的 8位數(shù)據(jù)線提供中斷類型碼 n（ 由 8259A提供）， CPU接到類型碼后，將它左移兩位，形成向量表指針存入暫存器。 ⑶ 執(zhí)行一個(gè)總線寫周期，把 FR壓棧。同時(shí) IF和 TF為0，以禁止中斷響應(yīng)過程中其他可屏蔽中斷的進(jìn)入，同時(shí)也禁止了中斷過程中出現(xiàn)單步中斷。 39 ⑷ 執(zhí)行一個(gè)總線寫周期 ， CS壓棧 。 ⑸ 執(zhí)行一個(gè)總線寫周期， IP壓棧。 ⑹ 執(zhí)行一個(gè)總線讀周期，從中斷向量表中取出中斷服務(wù)程序入口地址的偏移量送 IP中。 ⑺ 執(zhí)行一個(gè)總線周期，從中斷向量表中取出中斷服務(wù)程序入口地址的段值送 CS。 對(duì)于非屏蔽與軟中斷跳過第 ⑴ 、 ⑵ 步 ， 從第 ⑶ 步開始執(zhí)行到第 ⑺ 步 。 40 各類中斷的優(yōu)先權(quán)及中斷響應(yīng) 8086/8088系統(tǒng)中 ， 中斷優(yōu)先權(quán)次序從高到低為：除法出錯(cuò) 、 INTn、 INTO、 NMI、 INTR、 單步中斷 。 除單步之外的內(nèi)部?jī)?yōu)先權(quán)最高 ， 其次是非屏蔽中斷 ， 再次是可屏蔽中斷 ， 而單步最低 。 41 8259A可編程中斷控制器 8259A的功能 1. Intel 8259A 是與 8086系列 CPU兼容的可編程中斷控制器 ， 它的主要功能為： （ 1） 具有 8級(jí)優(yōu)先權(quán)控制 ， 級(jí)連可擴(kuò)展至 64級(jí) 。 （ 2） 每一級(jí)中斷都可以屏蔽或允許 。 （ 3） 在中斷響應(yīng)周期 ， 8259A可提供相應(yīng)的中斷向量號(hào) （ 中斷類型號(hào) ） 。 （ 4） 8259A的工作方式 ， 可通過編程來進(jìn)行選擇 。 8259A的結(jié)構(gòu)及工作原理 7 42 （ 1） 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8位寄存器，是 8259A與外設(shè)中斷源的接口。通過 IR7～ IR0與 8個(gè)中斷源相接。當(dāng)有某個(gè)中斷源申請(qǐng)中斷時(shí)，使 IRR的相應(yīng)位置 1。最多可同時(shí)接收 8個(gè)中斷源的中斷申請(qǐng)。 8位寄存器，用于設(shè)置中斷請(qǐng)求的屏蔽信號(hào)。第 i位被置 1時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的 IRi被屏蔽，不能向CPU發(fā) INT信號(hào)。可通過軟件設(shè)置其內(nèi)容，確定每個(gè)中斷請(qǐng)求的屏蔽狀態(tài)。設(shè)置 IMR也可起到改變中斷請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)的效果。 8位寄存器，寄存所有正在被服務(wù)的中斷級(jí)。第 i位置1表示 CPU正為 IRi中斷源服務(wù)，該信號(hào)一直保持到CPU處理完該中斷服務(wù)程序?yàn)橹埂Ｔ撝袛嗵幚斫Y(jié)束前，要使用 指令 清除這一位。 ISR可被 CPU讀出。當(dāng)有多位置 1時(shí)，表示發(fā)生了中斷嵌套。 對(duì)在 IRR中的中斷請(qǐng)求，經(jīng)判斷確定最高的優(yōu)先權(quán)，并在中斷響應(yīng)用周期把它選通送至 ISR 8位雙向三態(tài)緩沖器 ， 是 8259A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口 。 8259A通過它接收 CPU發(fā)來的控制字 ， 也通過它向 CPU發(fā)送中斷類型代碼和狀態(tài)信息 。 接收 CPU的讀 /寫命令。CS和地址線 A0決定訪問8259A的哪個(gè)寄存器。 用于多塊 8259A的連接，使中斷可由 8級(jí)擴(kuò)展到 64級(jí) 7 43 ⑵ 8259A的引腳 雙功能信號(hào)。當(dāng) 8259A工作于緩沖器方式時(shí)，它作為控制緩沖器傳送方式的輸出信號(hào)；當(dāng)工作于非緩沖方式時(shí)，用于規(guī)定其是主 8259A還是從 8259A 44 8259A的工作原理 當(dāng)系統(tǒng)通電后，首先應(yīng)對(duì) 8259A初始化。（由 CPU執(zhí)行一段程序，向可編程芯片寫入若干命令字，規(guī)定其工作狀態(tài)，使其處于準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)。） 8259A對(duì)外部中斷請(qǐng)求處理過程如下： (1) 當(dāng)有 IR0～ IR7變 高，則 IRR的相應(yīng)位置 1。 (2) 若中斷請(qǐng)求線中至少有一條是中斷允許的，則 由 INT 引腳向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。 (3) 若 CPU處于開中斷狀態(tài)，則在當(dāng)前指令執(zhí)行完后，用 INTA信號(hào)作為響應(yīng)。 45 (4) 8259A接到 INTA后，使最高優(yōu)先權(quán)的 ISR位置 1，而相應(yīng)的 IRR位復(fù)位。在此周期中， 8259A不向系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線送任何內(nèi)容。 (5) 在中斷響應(yīng)周期的第二個(gè)信號(hào)期間 8259A向數(shù)據(jù)總線輸送一個(gè) 8位指針（向量號(hào)或類型號(hào)）， CPU讀取此類型號(hào)，類型號(hào) *4作為地址就可從中斷向量表中取出中斷服務(wù)程序入口地址。 (6
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1