微機(jī)原理課件-第6章-閱讀頁
2025-02-04 05:31本頁面
【正文】 外設(shè)發(fā)出 DMA請求 ② DMAC向 CPU申請總線 ③ CPU完成當(dāng)前總線周期后 響應(yīng)，并釋放總線控制權(quán) ④ DMAC得到總線控制權(quán)，并發(fā)出 DMA響應(yīng)信號 ⑤ 由 DMAC發(fā)出各種控制信號，控制外設(shè)與存儲器之 間的數(shù)據(jù)傳送 ⑥ 數(shù)據(jù)傳送完后， DMAC撤銷 HOLD信號 ⑦ CPU釋放 HLDA信號，并重新控制總線 ⑥ ⑦ 視頻演示 34 DMA控制器的工作過程 1. 外設(shè)向 DMA控制器發(fā)出 DMA傳送請求信號 DRQ； 2. DMA向 CPU發(fā)出總線請求信號 HOLD。 DMAC 外設(shè)接口 CPU 存儲器 DRQ HOLD HLDA DACK 35 4. DMA收到 HLDA信號后開始控制總線，并向外設(shè)發(fā)出 DMA響應(yīng)信號 DACK； 5. DMA控制器發(fā)出地址信號和相應(yīng)的控制信號，外設(shè)與內(nèi)存之間數(shù)據(jù)傳送開始； 6. DMA控制器自動修改地址和字節(jié)計數(shù)器。接下來 CPU撤銷HLDA信號，恢復(fù)對總線的控制權(quán)； DMAC 外設(shè)接口 CPU 存儲器 DRQ HOLD HLDA DACK 中斷技術(shù) 中斷的基本概念 ? 什么是中斷 ? ? 與生活場景的比較 正在看書 電話鈴響 接電話 繼續(xù)看書 執(zhí)行程序 事件發(fā)生 事件處理 繼續(xù)執(zhí)行程序 中斷處理 中斷請求及響應(yīng) 實(shí)際場景 計算機(jī) 中斷返回 中斷的定義 ?CPU執(zhí)行程序時，由于發(fā)生了某種隨機(jī)的事件 (外部或內(nèi)部 )，引起 CPU暫時中斷正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行一段特殊的服務(wù)程序 (稱為中斷服務(wù)程序或中斷處理程序 )，以處理該事件，該事件處理完后又返回被中斷的程序繼續(xù)執(zhí)行，這一過程稱為中斷。例如： ?外設(shè) —— 請求輸入輸出數(shù)據(jù)，報告故障等 ?事件 —— 掉電、硬件故障、軟件錯誤、非法操作、定時時間到等 ?中斷源分為：外部中斷、內(nèi)部中斷 ?內(nèi)部中斷： CPU內(nèi)部執(zhí)行程序時自身產(chǎn)生的中斷 ?外部中斷： CPU以外的設(shè)備、部件產(chǎn)生的中斷 ? 8086/8088的外部中斷信號： INTR、 NMI ?INTR—— 可屏蔽中斷請求，高電平有效，受 IF標(biāo)志的控制。 ?NMI—— 非屏蔽中斷請求，上升沿有效，任何時候 CPU都要響應(yīng)此中斷請求信號。 ?實(shí)現(xiàn)對特殊事件的實(shí)時響應(yīng)。等 中斷過程 ? 五個步驟： (有時還要進(jìn)行中斷源識別 ) 以下以 外部中斷 為主介紹這五個步驟。 ?在 8086/8088系統(tǒng)中，外設(shè)的中斷要經(jīng)過 8259A可編程中斷控制器 (PIC)的排隊判優(yōu)后向 CPU發(fā)出： ? (I/O接口 ) → PIC → CPU ）中斷源識別 ?計算機(jī)中的中斷源有很多， CPU必須識別是哪一個設(shè)備產(chǎn)生中斷。將中斷信號從數(shù)據(jù)總線讀入，用程序進(jìn)行判別，如教材圖 。由中斷源提供中斷類型號， CPU根據(jù)類型確定中斷源。 ? 中斷優(yōu)先級控制要處理兩種情況： ? 對同時產(chǎn)生的中斷：應(yīng)首先處理優(yōu)先級別較高的中斷；若優(yōu)先級別相同，則按先來先服務(wù)的原則處理； ? 對非同時產(chǎn)生的中斷：低優(yōu)先級別的中斷處理程序允許被高優(yōu)先級別的中斷源所中斷 —— 即允許中斷嵌套。 ? x86系統(tǒng)中，這項任務(wù)由 PIC和 CPU共同完成。 =1 ≥1 INTAout DB 三態(tài)門 中 斷 向 量 碼 E 外設(shè)接口 中斷確認(rèn) 菊花鏈 邏輯電路 3）中斷響應(yīng) ?在每條指令的最后一個時鐘周期， CPU檢測INTR或 NMI信號。對 INTR， 還應(yīng)滿足以下條件 ?當(dāng)前指令是 STI和 IRET，則下條指令也要執(zhí)行完 。 ?若 NMI和 INTR 同時發(fā)生，則首先響應(yīng) NMI。這主要是保證中斷結(jié)束后能返回被中斷的程序。 ?如何得到中斷處理程序的首地址？ ?固定入口法 ?中斷向量法 —— 常用 4）中斷處理（中斷服務(wù)） ?中斷服務(wù)子程序特點(diǎn) ?為 ”遠(yuǎn)”過程（類型為 FAR） ?要用 IRET指令返回 ?中斷服務(wù)子程序要做的工作 ?保護(hù)現(xiàn)場 (PUSH reg’s) ?開中斷 (STI) ?進(jìn)行中斷處理 ?恢復(fù)現(xiàn)場 (POP reg’s) ?中斷返回 (IRET) 5）中斷返回 ?執(zhí)行中斷返回指令 IRET ?IRET指令將使 CPU把堆棧內(nèi)保存的斷點(diǎn)信息彈出到 IP、 CS和 FLAG中，保證被中斷的程序從斷點(diǎn)處能夠繼續(xù)往下執(zhí)行。 ?單步中斷：類型號 1， TF=1時產(chǎn)生（當(dāng)前指令需執(zhí)行完） ?斷點(diǎn)中斷：類型號 3，這是一個軟件中斷，即 INT 3指令。 ?軟件中斷：即 INT n指令，類型號 n(0255)。 ?可屏蔽中斷 INTR：類型號由 PIC提供。 NMI INTR 中斷邏輯 軟件中斷指令 溢出中斷 除法錯 單步中斷 非屏蔽中斷請求 中斷控 制器 8259A PIC 8086/8088CPU內(nèi)部邏輯 斷點(diǎn)中斷 8086/8088中斷源類型 可 屏 蔽 中 斷 請 求 n 4 3 0 1 2 中斷源的識別 ?8088系統(tǒng)采用中斷類型碼來識別不同的中斷源， 每個中斷源都有一個與它相對應(yīng)的中斷類型碼 。 中斷向量表（ IVT） ?存放各類中斷的 中斷服務(wù)程序的入口地址 （段和偏移） —— 中斷向量 ?表的地址位于內(nèi)存的 00000H～ 003FFH，大小為 1KB，共 256個中斷向量 ?每個中斷向量占用 4 Bytes，低字為段內(nèi)偏移，高字為段基址 ?根據(jù)中斷類型號 獲得中斷服務(wù)程序入口的方法 : (n為 中斷類型號 ) ?中斷向量在 IVT中的存放地址＝ 4 n 中斷向量表的初始化 ?初始化 —— 將中斷服務(wù)程序的入口地址放入向量表 例：中斷類型碼為 48H的中斷處理子程序的名字為 int48h，編寫程序段將該中斷處理子程序的入口地址放入向量表。 TF，中斷入口 →CS:IP 除法錯 NMI(IF、 TF = 0) PUSH FLAGS、 CS、 IP CLEAR IF amp。 TF，中斷入口 →CS:IP 單步 (IF、 TF = 0) PUSH FLAGS、 CS、 IP CLEAR IF amp
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