【文章內(nèi)容簡介】 置開中斷，使中斷允許標(biāo)志 IF=1 ? 執(zhí)行中斷處理程序 ? 用 CLI指令來設(shè)置關(guān)中斷，使 IF=0，禁止其它中斷請(qǐng)求進(jìn)入 ? 給中斷命令寄存器送中斷結(jié)束命令 EOI ? 恢復(fù)中斷時(shí)的現(xiàn)場 ? 用中斷返回指令 IRET返回主程序 46 中斷服務(wù)子程序 ? 子程序與中斷服務(wù)程序的區(qū)別 ? 對(duì)強(qiáng)迫中斷的服務(wù)程序具有隨機(jī)性 ? 要考慮可能在程序的什么指令處發(fā)生， ? 要保護(hù)什么內(nèi)容，才能保證返回?cái)帱c(diǎn)后正常工作。 ? 對(duì)人為設(shè)置的軟件中斷與子程序調(diào)用的區(qū)別 ? 返回指令不同 ? 子程序返回用 RET ? 中斷服務(wù)程序返回用 IRET ? 處理內(nèi)容不同，中斷一般處理 I/O操作。 47 8086中斷時(shí)序 ? 8086對(duì)外部硬件中斷請(qǐng)求 INTR的響應(yīng)： 當(dāng) INTR有一高電平，即有可屏蔽中斷請(qǐng)求。若此時(shí) IF=1且當(dāng)前指令執(zhí)行完，進(jìn)入中斷響應(yīng)周期，處理過程如下： ? INTA*在兩個(gè)總線周期中分別發(fā)出有效信號(hào)，在第二個(gè)周期中 8086讀到中斷類型碼，然后乘以 4,得到中斷向量。 ? 下一條指令地址 CS和 IP入棧，標(biāo)志寄存器入棧，清除 IF和 TF標(biāo)志位。 48 T1 第一個(gè)中斷響應(yīng)總線周期 第二個(gè)中斷響應(yīng)總線周期 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 CLK ALE INTA* AD7~AD0 TYPE 8086中斷響應(yīng)時(shí)序 49 可編程中斷控制器 8259A ? PIC， Programmable Interrupt Controller ? 可對(duì) 8個(gè)中斷源實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)控制；可擴(kuò)展至對(duì) 64個(gè)中斷源實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)控制 ? 每一級(jí)中斷可由程序單獨(dú)屏蔽或允許 ? 可編程設(shè)置不同工作方式 ? 根據(jù)中斷源向 x86CPU提供不同中斷類型碼 50 8259A的外部引腳信號(hào) 51 8259A的外部引腳信號(hào) ? D7D0： ? 雙向數(shù)據(jù)輸入 /輸出引腳 ? 用以與 CPU進(jìn)行信息交換 ? IR7IR0： ? 8級(jí)中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入引腳 ? 規(guī)定的優(yōu)先級(jí)為 IR0＞ IR1＞ … ＞ IR7 ? 當(dāng)有多片 8259A形成級(jí)連時(shí)，從片的INT與主片的 IRi相連。 ? INT： ? 中斷請(qǐng)求信號(hào)輸出引腳，高電平有效 ? 用以向 CPU發(fā)中斷請(qǐng)求，應(yīng)接在 CPU的 INTR輸入端。 52 8259A的外部引腳信號(hào) ? INTA： ? 中斷響應(yīng)應(yīng)答信號(hào)輸入引腳，低電平有效 ? 在 CPU發(fā)出第二個(gè)時(shí)， 8259A將其中最高級(jí)別的中斷請(qǐng)求的中斷類型碼送出； ? 接 CPU的中斷應(yīng)答信號(hào)輸出端。 ? RD： ? 讀控制信號(hào)輸入引腳，低電平有效 ? 實(shí)現(xiàn)對(duì) 8259A內(nèi)部有關(guān)寄存器內(nèi)容的讀操作。 53 8259A的外部引腳信號(hào) ? WR ? 寫控制信號(hào)輸入引腳，低電平有效 ? 實(shí)現(xiàn)對(duì) 8259A內(nèi)部有關(guān)寄存器的寫操作。 ? CS ? 片選信號(hào)輸入引腳，低電平有效 ? 一般由系統(tǒng)地址總線的高位，經(jīng)譯碼后形成 ? 決定了 8259A的端口地址范圍。 54 8259A的外部引腳信號(hào) ? A0： ? 8259A兩組內(nèi)部寄存器的選擇信號(hào)輸入引腳 ? 決定 8259A的端口地址。 ? A0＝ 0 ICW OCW OCW3； ? A0＝ 1 ICW2～ ICW OCW1 55 8259A的外部引腳信號(hào) ? CAS2~CAS0： ? 級(jí)連信號(hào)引腳 ? 當(dāng) 8259A為主片時(shí)，為輸出；否則為輸入 ? 與 SP/EN信號(hào)配合，實(shí)現(xiàn)芯片的級(jí)連 ? 這三個(gè)引腳信號(hào)的不同組合 000～ 111，剛好對(duì)應(yīng)于 8個(gè)從片。 ? SP/EN： ? SP為級(jí)連管理信號(hào)輸入引腳 ? 在非緩沖方式下，若 8259A在系統(tǒng)中作從片使用，則 SP=1；否則 SP=0； ? 在緩沖方式下，用作 8259A外部數(shù)據(jù)總線緩沖器的啟動(dòng)信號(hào)。 ? +5V、 GND： ? 電源和接地引腳 56 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) D7~D0 INTA INT 中斷請(qǐng)求寄存器 中斷屏蔽寄存器 數(shù)據(jù) 總線 緩沖器 IR0 IR7 讀 /寫 控制 邏輯 級(jí)聯(lián) 緩沖器 比較器 RD WR A0 CS CAS0 CSA1 CAS2 SP/EN 優(yōu)先權(quán)判別電路 中斷服務(wù)寄存器 控制邏輯 57 中斷控制 ?中斷請(qǐng)求寄存器 IRR ?保存從 IR0～ IR7來的中斷請(qǐng)求信號(hào)，某位 =1表示對(duì)應(yīng)的 IRi有中斷請(qǐng)求 ?中斷服務(wù)寄存器 ISR ?保存所有正在服務(wù)的中斷源，某位 =1表示對(duì)應(yīng)的IRi中斷正在被服務(wù) ?中斷屏蔽寄存器 IMR ?放中斷屏蔽字，某位 =1表示對(duì)應(yīng)的 IRi輸入被屏蔽 ?中斷優(yōu)先權(quán)判別電路 ?確定是否向 CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求，中斷響應(yīng)時(shí)確定ISR的哪位應(yīng)置位及把相應(yīng)中斷的類型碼放到 DB上 58 2. 讀寫控制邏輯（與處理器接口） A0 RD WR CS 功能 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 寫入 ICW OCW2和 OCW3 寫入 ICW2～ ICW4和 OCW1 讀出 IRR、 ISR和查詢字 讀出 IMR 數(shù)據(jù)總線高阻狀態(tài) 數(shù)據(jù)總線高阻狀態(tài) 59 3. 中斷級(jí)連 ? 一個(gè)系統(tǒng)中， 8259A可以級(jí)連，有一個(gè)主 8259A，若干個(gè)（最多 8個(gè)）從 8259A ? 級(jí)連時(shí)，主 8259A的三條級(jí)連線 CAS0～ CAS2作為輸出線，連至每個(gè)從 8259A的 CAS0～ CAS2 ? 每個(gè)從 8259A的中斷請(qǐng)求信號(hào) INT，連至主 8259A的一個(gè)中斷請(qǐng)求輸入端 IR ? 主 8259A的 INT線連至 CPU的中斷請(qǐng)求輸入端 ? SP/EN在非緩沖方式下，規(guī)定該 8259A是主片（ SP＝ 1）還是從片（ SP＝ 0） 62 4. 其它 ? 控制邏輯電路： 對(duì)片子內(nèi)部的工作進(jìn)行控制，使它按編程的規(guī)定工作。 ? 數(shù)據(jù)總線緩沖器： 與 CPU的數(shù)據(jù)總線連接，傳輸命令等。 63 8259A的中斷響應(yīng)過程 CAS0～ CAS2 D0～ D7 SP/EN IR0～ IR7 CPU響應(yīng)周期 8259A工作波形 INT 第一個(gè)周期 T1 T2 T3 T4 ALE CLK 第二個(gè)周期 T1 T2 T3 T4 第一個(gè)前保持為高電平 INTA LOCK 動(dòng)畫 64 8259A的中斷管理方式 ISR PR IRR 中斷處理部件 比較 IRR失效 相應(yīng)位置 1 相應(yīng)位清 0 * * * * * * * * 1 相應(yīng)位清 0 0 ? 1. 8259A的編程結(jié)構(gòu)和工作原理 66 2. 8259A的工作過程 ? 當(dāng)有一條或若干條中斷請(qǐng)求輸入（ IR7IR0）有效時(shí)，則使中斷請(qǐng)求寄存器的 IRR的相應(yīng)位置位； ? 若 CPU處于開中斷狀態(tài)，則在當(dāng)前指令執(zhí)行完之后，響應(yīng)中斷，并且從 INTA發(fā)應(yīng)答信號(hào)（兩個(gè)連續(xù)的負(fù)脈沖）； ? 第一個(gè)負(fù)脈沖到達(dá)時(shí)， IRR的鎖存功能失效，對(duì)于 IR7IR0上發(fā)來的中斷請(qǐng)求信號(hào)不予理睬。 ? 使正服務(wù)寄存器 ISR的相應(yīng)位置 1，以便為中斷優(yōu)先級(jí)比較器的工作做好準(zhǔn)備； ? 使 IRR寄存器的相應(yīng)位復(fù)位 (清零 )，即清除中斷請(qǐng)求； ? 第二個(gè)負(fù)脈沖到達(dá)時(shí)，將中斷類型寄存器中的內(nèi)容 ICW2送到數(shù)據(jù)總線的 D7D0上， CPU以此作為相應(yīng)中斷的類型碼。 ? 若 ICW4中的中斷自動(dòng)結(jié)束位為 1，那么，第二個(gè)負(fù)脈沖結(jié)束時(shí)，8259A將 ISR寄存器的相應(yīng)位清零。否則，直至中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢，才能通過輸出操作命令字 EOI，使該位復(fù)位。 68 3. 8259A的工作方式 ? 8259A有多種工作方式，可以通過編程來設(shè)置 普通全嵌套方式 特殊全嵌套方式 自動(dòng)循環(huán)方式 特殊循環(huán)方式 優(yōu)先權(quán)固定方式 優(yōu)先權(quán)循環(huán)方式 設(shè)置優(yōu)先權(quán)方式 普通中斷結(jié)束方式 特殊中斷結(jié)束方式 自動(dòng)中斷結(jié)束方式 非自動(dòng)中斷結(jié)束方式 結(jié)束中斷處理方式 屏蔽中斷源方式 普通屏蔽方式 特殊屏蔽方式 中斷觸發(fā)方式 邊沿觸發(fā)方式 電平觸發(fā)方式 數(shù)據(jù)線連接方式 緩沖方式 非緩沖方式 69 (1)中斷優(yōu)先方式與中斷嵌套 ? 中斷優(yōu)先方式 兩類優(yōu)先級(jí)控制方式： 固定優(yōu)先級(jí) 和 循環(huán)優(yōu)先級(jí) ? 固定優(yōu)先級(jí)方式 ? 所有中斷請(qǐng)求 IRi的中斷優(yōu)先級(jí)固定不變 ? 優(yōu)先級(jí)排列順序可編程改變 ? 加電后 8259A的默認(rèn)方式，默認(rèn)優(yōu)先級(jí)順序從高到低為 IR0～ IR7 IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0 7 6 5 4 3 2 1 0 3 2 1 0 7 6 5 4 最低級(jí) 最高級(jí) 最高級(jí) 最低級(jí) 優(yōu)先級(jí) IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0 默認(rèn)優(yōu)先級(jí) 優(yōu)先級(jí)可編程改變 70 (1)中斷優(yōu)先方式與中斷嵌套（續(xù)） ?循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式 ?中斷源輪流處于最高優(yōu)先級(jí)，即自動(dòng)中斷優(yōu)先級(jí)循環(huán) ?初始優(yōu)先級(jí)順序可用編程改變 ?某中斷請(qǐng)求 IRi被處理后，其優(yōu)先級(jí)別自動(dòng)降為最低，原來比它低一級(jí)的中斷上升為最高級(jí) IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0 7 6 5 4 3 2 1 0 2 1 0 7 6 5 4 3 最低級(jí) 最高級(jí) 最高級(jí) 最低級(jí) ISR內(nèi)容 IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0 IR4的服務(wù)結(jié)束以前 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 IR4的服務(wù)結(jié)束以后 ISRi 71 (1)中斷優(yōu)先方式與中斷嵌套（續(xù)） ? 中斷嵌套 方式 ? 在中斷處理過程中允許被更高優(yōu)先級(jí)的事件所中斷稱為中斷嵌套。 8259A有兩種中斷嵌套方式： ? 普通全嵌套方式（默認(rèn)方式） 一中斷正被處理時(shí)，只有 更高優(yōu)先級(jí) 的事件可以打斷當(dāng)前的中斷處理過程而被服務(wù)。 ? 特殊全嵌套方式 一中斷正被處理時(shí)，允許 同級(jí)或更高優(yōu)先級(jí) 的事件可以打斷當(dāng)前的中斷處理過程而被服務(wù)。 注 : 特殊全嵌套僅用于多個(gè) 8259A級(jí)連時(shí)的主 8259A，而不能用于從屬 8259A或單 8259A系統(tǒng)。 72 D. 主 8259A IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 一般嵌套方式： 從片的 INT被主片封鎖 ， 故更 高 級(jí)別的IR0IR2中斷也無法得到響應(yīng) 特殊嵌套方式： 因主片不封鎖從片的INT， 故級(jí)別高的 IR0IR2中斷可以得到響應(yīng) 。(但 IR3IR7仍被本從片封鎖 ) C. 假定 IR3發(fā)生中斷 ,并獲得服務(wù) 一般嵌套方式：IR4的中斷被服務(wù)時(shí) ， 這些中斷將被封鎖 。 B. 特殊嵌套方式：IR4的中斷被服務(wù)時(shí) ， 只封鎖IR5IR7。 A. INT E. 從 8259A INT IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 ? 一般全嵌套方式與特殊全嵌套方式的區(qū)別 去 CPU 73 (2)中斷結(jié)束處理方式 ? 當(dāng)某一 IRi中斷被服務(wù)時(shí)， ISR中的相應(yīng)位ISRi=1。當(dāng)服務(wù)結(jié)束后，則必須清零該 ISRi位。使 ISRi=0是通過向 8259A發(fā)出中斷結(jié)束命令（ EOI命令）實(shí)現(xiàn)的。 ? 三種 EOI命令 ? 自動(dòng) EOI（ AEOI） ——（自動(dòng) EOI方式） ? 非指定 EOI（ NSEOI） ——（正常 EOI方式） ? 指定 EOI（ SEOI） ——（特殊 EOI方式 ） 74 (2)中斷結(jié)束處理方式 —三種 EOI ?AEOI： 在第 2個(gè) INTA結(jié)束時(shí)，由 8259A使 ISRi自動(dòng)復(fù)位； ?因不保留當(dāng)前正在服務(wù)的中斷的狀態(tài)，故 AEOI不能用于中斷嵌套方式 ?SEOI：由 CPU發(fā)出一條 SEOI命令，該 EOI命令中指出了所要復(fù)位的 ISR的位號(hào)。 ?用于特殊屏蔽方式 ?N