【文章內(nèi)容簡介】 傳送－單字節(jié)方式 ?每次 DMA傳送時僅傳送一個字節(jié) ?傳送一個字節(jié)之后，字節(jié)數(shù)寄存器減 1，地址寄存器加 1或減 1， HRQ變?yōu)闊o效 ? 8237A釋放系統(tǒng)總線，將控制權(quán)還給 CPU ?若傳送后使字節(jié)數(shù)從 0減到 FFFFH，則終結(jié)DMA傳送或重新初始化 特點(diǎn)： ?一次傳送一個字節(jié)，效率略低 ?DMA傳送之間 CPU有機(jī)會重新獲取總線控制權(quán) 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ DMA傳送－數(shù)據(jù)塊方式 ?由 DREQ啟動就連續(xù)地傳送數(shù)據(jù)，直到字節(jié)數(shù)寄存器從 0減到 FFFFH終止計數(shù)，或由外部輸入有效信號終結(jié) DMA傳送； ? DREQ只需維持有效到 DACK有效。 特點(diǎn)： ?一次請求傳送一個數(shù)據(jù)塊，效率高； ?整個 DMA傳送期間 CPU長時間無法控制總線（無法響應(yīng)其他 DMA請求、無法處理中斷等）。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ DMA傳送－級連方式 ?用于通過多個 8237A級連以擴(kuò)展通道； ?第二級的 HRQ和 HLDA信號連到第一級某個通道的 DREQ和 DACK上； ?第二級芯片的優(yōu)先權(quán)等級與所連通道的優(yōu)先權(quán)相對應(yīng)； ?第一級只起優(yōu)先權(quán)網(wǎng)絡(luò)的作用，實(shí)際的操作由第二級芯片完成； ?還可由第二級擴(kuò)展到第三級等。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ DMA傳送－請求方式 ?DREQ信號有效就連續(xù)傳送數(shù)據(jù)； ?DREQ信號無效， DMA傳送被暫時中止，8237A釋放總線， CPU可繼續(xù)操作； ?DMA通道的地址和字節(jié)數(shù)的中間值仍被保持 ?DREQ信號再次有效， DMA傳送就繼續(xù)進(jìn)行； ?如果字節(jié)數(shù)寄存器從 0減到 FFFFH，或者由外部送來一個有效的信號，將終止計數(shù)。 特點(diǎn)： ?DMA操作可由外設(shè)利用 DREQ信號控制傳送的過程 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 8237A的編程 ? 8327A芯片的 初始化編程 ：只要寫入命令寄存器： ■ 可先輸出主清除命令，進(jìn)行軟件復(fù)位 ■ 然后寫入命令字 ?命令字影響所有 4個通道的操作 ?DMA通道的 DMA傳送編程 ： ■ 將存儲器起始地址寫入地址寄存器（如果采用地址減量工作，則是結(jié)尾地址） ■ 將本次 DMA傳送的數(shù)據(jù)個數(shù)寫入字節(jié)數(shù)寄存器（個數(shù)要減 1） ■ 確定通道的工作方式，寫入方式寄存器 ■ 寫入屏蔽寄存器復(fù)位通道屏蔽位，允許 DMA請求 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 8237A在 IBM PC系列機(jī)上的應(yīng)用 IBM PC/XT機(jī)使用一片 8237A ?通道 0：動態(tài)存貯器 DRAM刷新 ?通道 1：用戶使用或 SDLC卡 ?通道 2：內(nèi)存與軟盤的高速數(shù)據(jù)交換 ?通道 3：內(nèi)存與硬盤的高速數(shù)據(jù)交換 IBM PC/AT機(jī)采用兩片 8237A ?DMAC1包含通道 0～ 3，支持 8位數(shù)據(jù)傳送 ?DMAC2組成通道 4～ 7，通道 5～ 7支持 16位數(shù)據(jù)傳送，通道 4用于級連 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 幾種傳送方式的比較 無條件傳送： 慢速外設(shè)需與 CPU保持同步 查詢傳送： 簡單實(shí)用，效率較低 中斷傳送： 外設(shè)主動，可與 CPU并行工作 但每次傳送需要大量額外時間 開銷 DMA傳送： DMAC控制，外設(shè)直接和存 儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，適合大 量、快速數(shù)據(jù)傳送 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 中斷技術(shù) (p168) 中斷概述 中斷處理過程 中斷優(yōu)先權(quán) 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 中斷技術(shù) ▲ 中斷技術(shù)是計算機(jī)應(yīng)用中的一項(xiàng)重要技術(shù)。它源于輸入輸出，是計算機(jī)內(nèi)部管理的一個重要手段。 ▲幾個基本概念： ?中斷源 ：引起中斷的事件或發(fā)出中斷請求的來源。 ?中斷系統(tǒng) ：指為實(shí)現(xiàn)中斷功能而設(shè)置的各種硬件和軟件。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 中斷概念： CPU在執(zhí)行程序中，被內(nèi)部或外部的事件所打斷，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一段預(yù)先安排好的中斷服務(wù)程序；服務(wù)結(jié)束后，又返回原來的斷點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行原來的程序 斷點(diǎn) 主程序 中斷服務(wù)程序 中斷請求 對外設(shè) 進(jìn)行處理 繼續(xù)執(zhí)行 返回斷點(diǎn) 流程 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 中斷處理過程 ?中斷請求 ?中斷響應(yīng) ?中斷處理 ?中斷返回 中斷 處理 是進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的實(shí)質(zhì)性環(huán)節(jié) 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 有關(guān)中斷傳送的幾個重要概念 ?中斷傳送是一種效率更高的程序傳送方式； ?進(jìn)行傳送的 中斷服務(wù)程序是預(yù)先設(shè)計好的； ?中斷請求是外設(shè)隨機(jī)向 CPU提出的； ? CPU對請求的檢測是有規(guī)律的 ：一般是在每條指令的最后一個時鐘周期采樣中斷請求輸入引腳。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 中斷源的識別 ■ 中斷優(yōu)先權(quán) 問題 1： 系統(tǒng)有多個中斷請求，但通常CPU只有一條中斷請求線。 CPU如何識別中斷源？ 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì) ■ 中斷優(yōu)先權(quán) 問題 2： 有多個中斷源同時請求中斷， CPU該如何應(yīng)對？ ? CPU每次只能響應(yīng)一個中斷請求 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 中斷嵌套 ■ 中斷優(yōu)先權(quán) 問題 3：在中斷處理的過程中，又有中斷源提出中斷請求，怎么辦？ 除了硬件上能夠識別更高級中斷請求外，軟件上在中斷服務(wù)程序中需要開放中斷，才能實(shí)現(xiàn)中斷嵌套 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 為了解決以上問題，就必須要在系 統(tǒng)中考慮優(yōu)先權(quán)問題： ?在多個中斷源中識別中斷請求 ； ?判別并比較其優(yōu)先權(quán)； ?響應(yīng)級別最高的中斷請求； ?在處理中斷時，能響應(yīng)更高級別的中斷請 求，并屏蔽同級或級別較低的中斷請求。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 確定中斷優(yōu)先權(quán)的方法 ▲ 軟件查詢優(yōu)先方式 （ p172圖 ） ▲ 硬件優(yōu)先權(quán)排隊(duì)電路 ?簡單硬件方式 —— 菊花鏈法（ p173圖 ） ?專用硬件方式 —— 可編程中斷控制器（在第 5節(jié)中介紹） 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 8086/8088的 中斷系統(tǒng) 8086的 中斷結(jié)構(gòu) 內(nèi)部中斷 軟中斷 外部中斷 硬中斷 各類中斷的優(yōu)先權(quán)及中斷響應(yīng) 的處理流程 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) 8086的 中斷結(jié)構(gòu) ■ 8086的中斷系統(tǒng)采用向量中斷機(jī)制； ■ 能夠處理 256個中斷； ■ 用中斷類型碼 n(0～ 255D)加以區(qū)別； ■ 可屏蔽中斷還需要借助專用中斷控制器Intel 8259A實(shí)現(xiàn)優(yōu)先權(quán)管理 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 8086的中斷類型 （ p174圖 ) 非屏蔽中斷源 中斷邏輯 INTO 指令 單步 中斷 除法 錯誤 INT N 指令 CPU INTR NMI 可屏蔽中斷源 8259A 中斷 控制器 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7 外 設(shè) 中 斷 源 INTA 軟件中 斷 ?除法錯中斷 ?指令中斷 ?溢出中斷 ?單步中斷 硬件中斷 ?非屏蔽中斷 ?可屏蔽中斷 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 8086的中斷向量表 ▲ 中斷向量：中斷服務(wù)程序的入口地址（首地址） ▲ 邏輯地址含有段地址 CS和偏移地址 IP（ 32位） ▲ 每個中斷向量的低字是偏移地址、高字是段地址，需占用 4個字節(jié) ▲ 8086CPU從物理地址 000H開始，依次安排各個中斷向量，向量號也從 0開始 ,也稱為中斷類型碼 ▲ 256個中斷占用 1KB區(qū)域，就形成 中斷向量表 中斷類型碼為 N的中斷向量的 物理地址＝ N 4 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ■ 內(nèi)部中斷 ▲ 內(nèi)部中斷是由于 8086內(nèi)部執(zhí)行程序出現(xiàn)異常引起 的程序中斷 ▲ 利用內(nèi)部中斷，微處理器為用戶提供了發(fā)現(xiàn)、調(diào)試并解決程序執(zhí)行時異常情況的有效途徑 例如， ROMBIOS和 DOS系統(tǒng)利用內(nèi)部中斷為程序員提供了各種功能調(diào)用 內(nèi)部中斷的中斷向量號已定 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 0型中斷 —— 除法錯中斷 在執(zhí)行除法指令時，若除數(shù)為 0或商超過了寄存器所能表達(dá)的范圍，則產(chǎn)生一個向量號為 0的內(nèi)部中斷，稱為除法錯中斷 例如： mov bl,0 idiv bl ；除數(shù) BL＝ 0，產(chǎn)生除法錯中斷 mov ax,200h mov bl,1 div bl ；商＝ 200H，不能用 AL表達(dá) ；產(chǎn)生除法錯中斷 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 1型中斷 —— 單步中斷 若單步中斷 TF為 1，則在每條指令執(zhí)行結(jié)束 后產(chǎn)生一個向量號為 1的內(nèi)部中斷，稱為單 步中斷 例如： T就利用單步中斷實(shí)現(xiàn)對程序的單步調(diào)試 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 3型中斷 —— 斷點(diǎn)中斷 專供程序調(diào)時鐘設(shè)置斷點(diǎn)用，由單字節(jié)中斷 指令 INT引起的中斷，被稱為斷點(diǎn)中斷。 例如： G設(shè)置的斷點(diǎn)，就是利用 INT 3指令實(shí)現(xiàn)的 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 4型中斷 —— 溢出中斷 在執(zhí)行溢出中斷指令 INTO時，若溢出標(biāo)志OF為 1，則產(chǎn)生一個向量號為 4的內(nèi)部中斷，被稱為溢出中斷。 例如： mov ax,2022h add ax, 7000h ； 2022H＋ 7000H＝ 9000H，溢出： OF＝ 1 into ；因?yàn)?OF＝ 1，所以產(chǎn)生溢出中斷 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ INT n指令中斷 —— 內(nèi)部軟件 中斷 ?CPU在執(zhí)行中斷調(diào)用指令 INT n時，立即產(chǎn)生一個中斷，其類型由指令中的 n（中斷類型碼）指定，我們稱其為軟中斷。 ?由于 INT中可以指定任何類型號，所以此指令可方便地用于調(diào)時為外設(shè)編好的中斷服務(wù)子程序。 青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院 微機(jī)原理與接口技術(shù) ▲ 內(nèi)部中斷服務(wù)程序 ?編寫內(nèi)部中斷服務(wù)程序與編寫子程序類似 ■ 利用過程定義偽指令 PROC/ENDP ■ 第 1條指令通常為開中斷指令 STI ■ 最后用中斷返回指令 IRET ■ 通常采用寄存器傳遞參數(shù) ?主程序需要調(diào)用中斷服務(wù)程序 ■ 調(diào)用前，需要設(shè)