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正文內(nèi)容

[理學(xué)]微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)第二版-劉彥文等-第6章-在線瀏覽

2025-03-08 08:47本頁面
  

【正文】 處理子程序。若 OF=0,執(zhí)行 INTO指令不產(chǎn)生中斷, CPU繼續(xù)執(zhí)行下一條指令。例如: ADD BX,CX INTO 。 單步中斷處理子程序顯示各個寄存器及使用的存儲單元內(nèi)容,以便分析單條指令執(zhí)行的結(jié)果。此中斷類型碼為 1。 CPU執(zhí)行 INT n指令后,會立即產(chǎn)生一個類型碼為 n的中斷,轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷處理子程序。程序執(zhí)行到本指令停下轉(zhuǎn)入中斷處理子程序,顯示相關(guān)寄存器和內(nèi)存單元的值。 前三種內(nèi)部中斷優(yōu)先級均高于外部中斷, 外部中斷中 NMI級別高于 INTR, 只有單步執(zhí)行中斷優(yōu)先級最低且低于外中斷。 單步執(zhí)行中斷用 TF位禁止, 當(dāng)標(biāo)志寄存器中 TF=0時,禁止。 4) 由于內(nèi)部中斷均處于程序的固定位置處,所以無隨機(jī)性。 為統(tǒng)一管理這些存放在內(nèi)存不同區(qū)域的中斷處理子程序, 8086/8088將這些中斷處理子程序的入口地址統(tǒng)一存放在內(nèi)存的一個固定區(qū)域。 例如, 若中斷類型碼 n=40H,則其中斷向量放在中斷向量表 0: 0100H開始的連續(xù) 4個單元中, 若物理地址 00100H、 00101H、 00102H、00103H這 4個連續(xù)的單元中存放的數(shù)據(jù)分別是00H、 20H、 00H、 10H, 則對應(yīng)中斷處理子程序入口地址為 1000H:2022H。注意其中有些中斷類型碼已經(jīng)有了固定用途,例如,中斷類型碼 21H的中斷已用作 DOS的系統(tǒng)功能調(diào)用,用戶選擇中斷類型碼時必須避開。其方法有兩種: 1. 直接裝入法 用傳送指令直接將中斷處理子程序首地址裝入中斷向量表中。 程序段如下: PUSH DS XOR AX,AX MOV DS,AX MOV AX,OFFSET INT40 。設(shè)置中斷處理子程序偏移地址 MOV AX,SEG INT40 。設(shè)置中斷處理子程序所在代碼段的段地址 POP DS 2. DOS系統(tǒng)功能調(diào)用法 (1) 利用 DOS系統(tǒng)功能調(diào)用的 25H子功能,可以把中斷向量放入中斷向量表中相應(yīng)的位置,方法是將 DOS調(diào)用入口參數(shù)置成: 子功能號 :(AH)=25H 入口參數(shù) :(AL)=中斷類型碼, INT40H為中斷處理子程序的標(biāo)號 (DS)=中斷處理子程序入口地址的段地址 (DX)=中斷處理子程序入口地址的偏移地址 下面程序段是完成中斷類型碼為 40H的入口地址的設(shè)置: PUSH DS 。取中斷處理子程序偏移地址 MOV AX,SEG INT40H 。送子功能號 MOV AL,40H 。DOS功能調(diào)用 POP DS 。 ES為段地址, BX為偏移地址。N為中斷類型碼 0~255 MOV AH,35H 。返回時中斷向量在 ES:BX中 8086/8088的中斷處理過程 圖 (p242)表示 8086/8088CPU中斷處理的基本過程。首先采樣的是內(nèi)部中斷,由此可見其中斷優(yōu)先級最高,其次采樣 NMI,INTR和 TF。對于軟件中斷和非屏蔽中斷,其中斷類型碼由系統(tǒng)設(shè)定。 在 8086/8088系統(tǒng)中, CPU對可屏蔽中斷的響應(yīng)處理要經(jīng)過以下幾步: (1) 執(zhí)行 2個中斷響應(yīng)總線周期,取得中斷類型碼。 (2) 執(zhí)行一個總線寫周期將標(biāo)志寄存器 FLAG的值壓棧。 (4) 設(shè)置 IF=0, TF=0,即關(guān)中斷和禁止單步中斷。 (6) 執(zhí)行兩個總線讀周期,將中斷向量前兩個字節(jié)即中斷處理子程序偏移地址和后兩個字節(jié)段地址的內(nèi)容分別送入 IP和 CS寄存器,調(diào)用中斷處理子程序。對于非屏蔽中斷和軟件中斷不需要第一步,只需從第二步開始。 圖 中斷處理子程序的一般結(jié)構(gòu) 關(guān)中斷保護(hù)現(xiàn)場開中斷中斷服務(wù)恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回 如前所述,若該中斷處理允許被更高級別的中斷源中斷,則需加入開中斷指令。 用戶在設(shè)計(jì)中斷處理子程序時要預(yù)先確定一個中斷類型碼,不論是采用軟件中斷還是硬件中斷,其類型碼都只能在系統(tǒng)預(yù)留給用戶的類型碼中選擇。 (2) 對每一個中斷請求均有屏蔽功能;在中斷響應(yīng)期間,可提供中斷類型碼。 2. 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,其基本組成是由 : 中斷請求寄存器 IRR。 優(yōu)先權(quán)判別器 PR。 數(shù)據(jù)總線緩沖器 。 控制邏輯及級聯(lián)緩沖 /比較器構(gòu)成。 2) 中斷屏蔽寄存器 中斷屏蔽寄存器 IMR(Interrupt Mask Register)由一個 8位寄存器組成。 中斷屏蔽寄存器通過編程進(jìn)行設(shè)置。 例如,當(dāng) ISR的 D3=1時,表示 CPU正在處理來自 IR3引腳的中斷請求。 相應(yīng)位被清零,表示中斷處理結(jié)束。 4) 優(yōu)先權(quán)判別器 優(yōu)先權(quán)判別器電路用于識別和管理各個中斷請求信號的優(yōu)先級別,當(dāng)有多個中斷請求信號同時申請時,優(yōu)先權(quán)電路根據(jù)編程設(shè)置的優(yōu)先權(quán)管理方式,選擇 IRR中優(yōu)先級最高者,在 CPU響應(yīng)中斷時將 ISR中相應(yīng)位置 1。若比較結(jié)果是新的中斷請求比正在處理的優(yōu)先級高,則正在處理的中斷程序自動被中斷,由優(yōu)先權(quán)電路通過控制邏輯向 CPU發(fā)出中斷請求 INT信號,CPU處理級別高的中斷請求,形成中斷嵌套。它與數(shù)據(jù)總線相連,可以接收 CPU發(fā)來的命令字,也可以向 CPU發(fā)送中斷類型碼,或由 CPU讀取相關(guān)信息。 當(dāng) CPU發(fā)讀信號時,將選中寄存器的內(nèi)容送到數(shù)據(jù)總線上; 當(dāng) CPU發(fā)寫信號時,將 CPU發(fā)來的命令字送入指定的命令字寄存器。 其主要作用是確定 8259A的工作方式,并按照編程設(shè)定的工作方式管理 8259A的全部工作;同時還負(fù)責(zé)根據(jù) IRR、 IMR及優(yōu)先權(quán)電路的狀態(tài),通過 INT引腳向 CPU INTR引腳發(fā)出中斷請求信號; CPU收到 8259A的中斷請求信號后,進(jìn)入中斷處理流程。 (2) 8259A的控制邏輯在收到第一個負(fù)脈沖后,使 IRR鎖存功能失效,不再接收 IR7~IR0上的中斷請求信號 (直到第二個負(fù)脈沖結(jié)束后, IRR鎖存功能才有效 ),并清除 IRR的相應(yīng)位。 (3) 收到第二個負(fù)脈沖后, 8259A把當(dāng)前中斷的中斷類型碼送到 D7~D0, CPU根據(jù)此類型碼進(jìn)入相應(yīng)的中斷處理子程序。 8) 級聯(lián)緩沖 /比較器 級聯(lián)緩沖 /比較器用來存放和比較在級聯(lián)系統(tǒng)中用到的所有 8259A的級聯(lián)地址。 做為主片的 8259A這三個引腳為輸出端,發(fā)送從片的級聯(lián)地址,用于表示哪 1個從片的中斷請求被響應(yīng); 作為從片的 8259A,這三個引腳是輸入端,用于接收主片送來的片選代碼。 3. 8259A引腳信號含義 圖 8259A引腳圖 (1) IR7?IR0:中斷請求信號輸入引腳,引入外設(shè)接口電路或其他 8259A(從片 )向 8259A發(fā)出的中斷請求信號。 (2) D7?D0:雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)線,與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的 D7?D0相連,用來傳送命令字、某些寄存器內(nèi)容和中斷類型碼等。通知8259A接收 CPU從數(shù)據(jù)總線上送來的命令字。用于CPU讀取 8259A中某些寄存器的內(nèi)容 (如 IMR、ISR或 IRR等 )。 (5) INT: 8259A向 CPU發(fā)出的中斷請求信號,高電平有效。 在級聯(lián)方式下,從片 INT輸出連接到主片中斷請求信號輸入引腳 IRn上。接收 CPU發(fā)來的中斷響應(yīng)信號,并在第二個負(fù)脈沖期間, 8259A將中斷類型碼送到數(shù)據(jù)總線上。由地址譯碼器對高位地址譯碼后產(chǎn)生。 (8) A0:地址輸入信號,用于對 8259A內(nèi)部寄存器端口的尋址,與地址總線的 A0或 A1相連。在與 8088連接時,可直接將該引腳與地址總線的 A0連接;與 8086連接時要注意,因?yàn)?8259A只有8位數(shù)據(jù)線, 8086有 16位, 8086與 8259A的所有數(shù)據(jù)傳送都用 16位數(shù)據(jù)總線的低 8位進(jìn)行,而 8086CPU在傳輸數(shù)據(jù)時只有偶地址端口的數(shù)據(jù)通過低 8位數(shù)據(jù)總線輸入輸出,所以為保證所有傳送都用總線的低 8位,最簡單的方法是將 8086地址總線的 A1和 8259A的 A0端相連,這樣就可以用兩個相鄰的偶地址作為 8259A的端口地址,從而保證用數(shù)據(jù)總線的低 8位與 8259A交換數(shù)據(jù)。 在這種方式下,由 IRn引腳引入的中斷請求信號具有固定的優(yōu)先級,規(guī)定 IR0最高, IR7最低。 在完全嵌套方式下,當(dāng)一個中斷請求被響應(yīng)時,ISR中的對應(yīng)位 ISn被置 1。 2) 特殊全嵌套方式 特殊全嵌套方式與完全嵌套方式基本類似,區(qū)別在于允許同級的中斷請求進(jìn)入。 當(dāng)一個中斷源的中斷服務(wù)完成后,其優(yōu)先級自動降為最低,而將最高優(yōu)先級賦予與之相鄰的低一級的中斷請求源。開始時,優(yōu)先級隊(duì)列次序是IR0~IR7(IR0最高, IR7最低 );若此時出現(xiàn)了 IR3請求
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