微機(jī)原理與接口技術(shù)中斷系統(tǒng).ppt

第六章 中斷系統(tǒng),第一節(jié) 基本概念,一、中斷 1、中斷的定義 當(dāng)CPU正常運(yùn)行時(shí)，由于隨機(jī)事件（內(nèi)部或外部）引 起CPU暫時(shí)中止正在運(yùn)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行請(qǐng)求中斷的外 設(shè)（或內(nèi)部事件）的中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序結(jié)束后 再返回被中止的程序，這一過(guò)程稱為中斷。 2、中斷源和中斷請(qǐng)求 能夠向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的中斷來(lái)源稱為中斷源。I/O設(shè)備（CRT、打印機(jī)等）、數(shù)據(jù)設(shè)備（磁盤、磁帶等）、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、故障信號(hào)、軟件中斷等都是中斷源。 中斷源能發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)到CPU，所以中斷源中一般 要求有中斷請(qǐng)求觸發(fā)器，請(qǐng)求信號(hào)有邊沿請(qǐng)求和電平請(qǐng)求 兩種。,3、中斷系統(tǒng)的目的 維持系統(tǒng)正常工作，提高系統(tǒng)效率； 實(shí)時(shí)處理； 為故障處理作準(zhǔn)備。 4、中斷分類 中斷分外部中斷和內(nèi)部中斷兩大類；其中外部 中斷分為兩類： 可屏蔽中斷INTR，由標(biāo)志寄存器中的 IF位 控制； 不可屏蔽中斷NMI，不受IF位控制。 5、中斷系統(tǒng)功能 中斷處理：發(fā)現(xiàn)中斷請(qǐng)求、響應(yīng)中斷請(qǐng)求、 執(zhí)行中斷服務(wù)程序、中斷返回。, 中斷控制：中斷優(yōu)先權(quán)排隊(duì)、中斷嵌套 當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)中斷時(shí)，有可能出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的中斷源同時(shí)提出中斷請(qǐng)求，這時(shí)要求CPU根據(jù)中斷優(yōu)先權(quán)由高到低依次處理。 中斷嵌套如圖6.1所示。假定有兩個(gè)中斷源A和B，A的級(jí)別高于B，當(dāng)CPU正在處理B中斷時(shí)，允許A能中斷B的中斷處理，轉(zhuǎn)去執(zhí)行A的中斷服務(wù)程序，在高級(jí)中斷A處理完后，返回到原來(lái)打斷處，繼續(xù)處理B的中斷服務(wù)程序。圖中為兩級(jí)中斷，還可以進(jìn)行多級(jí)中斷。,圖6.1中斷嵌套示意圖,二、中斷處理過(guò)程 1、中斷檢測(cè) 中斷源向CPU發(fā)中斷請(qǐng)求是隨機(jī)的，大多數(shù)CPU在現(xiàn) 行指令周期結(jié)束時(shí)檢測(cè)有無(wú)中斷請(qǐng)求。8086CPU在每條指 令的最后一個(gè)機(jī)器周期的最后一個(gè)時(shí)鐘周期檢測(cè)中斷請(qǐng)求 信號(hào)輸入線INTR。 2、CPU響應(yīng)中斷的條件 CPU檢測(cè)到INTR上有中斷請(qǐng)求，要響應(yīng)它需滿足以下 條件： CPU開(kāi)放中斷，即CPU內(nèi)部設(shè)置的中斷允許觸發(fā)器IF=1，此觸發(fā)器可用開(kāi)中斷指令（STI)置1，用關(guān)中斷指令(CLI)清0。實(shí)際上就是標(biāo)志寄存器中的IF位=1，表示開(kāi)放可屏蔽中斷。參見(jiàn)圖6.2。 CPU在現(xiàn)行指令結(jié)束后響應(yīng)中斷,圖6.2 CPU內(nèi)設(shè)置中斷允許觸發(fā)器IFF 3、中斷請(qǐng)求與中斷屏蔽觸發(fā)器 圖6.3是具有中斷請(qǐng)求與中斷屏蔽的接口電路。每一個(gè)中斷源都有一個(gè)中斷請(qǐng)求觸發(fā)器和一個(gè)中斷屏蔽觸發(fā)器。只有當(dāng)該中斷源不屏蔽時(shí)，它的中斷請(qǐng)求信號(hào)才能發(fā)給CPU。,圖6.3 具有中斷請(qǐng)求與中斷屏蔽的接口電路,3、CPU響應(yīng)中斷及處理過(guò)程 滿足上述條件后，CPU響應(yīng)中斷，轉(zhuǎn)入中斷周期，完 成以下操作，其時(shí)序如圖6.4所示。 關(guān)中斷：CPU響應(yīng)中斷時(shí)，發(fā)出中斷響應(yīng)信號(hào)INTA ，同時(shí)內(nèi)部自動(dòng)地關(guān)中斷（IF=0），以禁止接受其他的中 斷請(qǐng)求，以免破壞當(dāng)前中斷服務(wù)的現(xiàn)場(chǎng)。 保留斷點(diǎn)：把斷點(diǎn)處的指令指針I(yè)P值和CS值壓入堆 棧，以便中斷處理完成后正確地返回主程序斷點(diǎn)。 識(shí)別中斷源：識(shí)別中斷源一般有查詢和向量中斷（類 型號(hào)）兩種方法。 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)：把斷點(diǎn)處的有關(guān)寄存器內(nèi)容壓入堆棧。 中斷服務(wù)：執(zhí)行中斷服務(wù)程序,圖6.4 中斷時(shí)序流程圖,圖6.5 中斷響應(yīng)服務(wù) 及返回流程圖, 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)：將壓入堆棧的有關(guān)寄存器的內(nèi)容彈出。 開(kāi)中斷：在中斷服務(wù)的最后要開(kāi)中斷，以便CPU能 響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求。 如果實(shí)現(xiàn)中斷嵌套，可以在中斷服務(wù)程序中，在適當(dāng) 時(shí)候重新開(kāi)放中斷，以便允許響應(yīng)較高級(jí)的中斷。 中斷返回：將堆棧內(nèi)的斷點(diǎn)值彈出。上述過(guò)程如圖 6.5所示。 三、中斷優(yōu)先級(jí)和中斷嵌套 1、中斷優(yōu)先級(jí)：中斷優(yōu)先級(jí)一般采用軟件查詢或硬件 中斷優(yōu)先級(jí)編碼電路。 2、中斷嵌套：當(dāng)CPU執(zhí)行優(yōu)先級(jí)較低的中斷服務(wù)時(shí)， 而允許響應(yīng)比它優(yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求，而將正在處理的 中斷暫時(shí)掛起，這就是中斷嵌套。,第二節(jié) 8086/8088的中斷系統(tǒng),一、中斷分類 8086/8088的中斷系統(tǒng)如圖6.6所示。 1、外部中斷 8086/8088CPU有兩條引腳提供外部中斷源請(qǐng)求中斷：一 條是高電平有效的可屏蔽中斷INTR；另一條是正跳變有效 的非屏蔽中斷NMI。外部中斷又稱硬件中斷。 可屏蔽中斷：可屏蔽中斷是由用戶定義的外部硬件中斷 ，受中斷標(biāo)志位IF的控制。 非屏蔽中斷：不受中斷標(biāo)志位IF的控制。,圖6.6 8086/8088的中斷系統(tǒng),TF=1,硬件中斷,軟件中斷,2、內(nèi)部中斷 內(nèi)部中斷又稱軟件中斷，主要來(lái)自CPU內(nèi)部的軟 件中斷。 圖6.6中，上部是外部的硬件中斷；下部是內(nèi)部 的軟件中斷。 二、中斷向量表 1、中斷向量的定義 所謂中斷向量實(shí)際上就是中斷服務(wù)程序的入口地 址。每個(gè)中斷類型號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)中斷向量。中斷向量 占4個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元，其中前兩個(gè)字節(jié)放中斷向量 的偏移地址（IP)，且低字節(jié)在前，高字節(jié)在后；后 兩個(gè)字節(jié)放中斷向量的段地址（CS），也是低字節(jié) 在前，高字節(jié)在后。,2、中斷向量表 存放中斷向量的存儲(chǔ)區(qū)稱為中斷向量表。通 常在存儲(chǔ)器的低地址區(qū)。 3、8086/8088的中斷向量表 8086/8088有256種中斷類型，類型號(hào)為0-255（或0-FFH），共有256個(gè)中斷向量，每個(gè)占4個(gè)存儲(chǔ)單元，所以需要1024個(gè)字節(jié)，在存儲(chǔ)器的最低端，地址從00000H-003FFH，這塊地址空間就是中斷向量表。 如圖6.7所示。,圖6. 7 8086/8088中斷向量表,從表中，知道了中斷類型號(hào)，便可計(jì)算出相應(yīng)的中斷向量 在表中存放的位置，稱為中斷向量表地址，或稱為中斷向量 指針。從中斷向量表地址中取出中斷向量，便得到了該中斷 類型號(hào)的中斷服務(wù)程序入口地址。即 中斷類型號(hào)4 = 中斷向量指針的低地址 中斷類型號(hào)4+2 = 中斷向量指針的高地址 （中斷向量指針的低地址） （IP） （中斷向量指針的高地址） （CS） 例1：中斷類型號(hào)為27H 則中斷向量指針的低地址= 27H 4= 9CH 中斷向量指針的高地址= 27H 4+2= 9EH 即該中斷向量存放在0000H：009CH開(kāi)始的4個(gè)連續(xù)單元中。 如果這4個(gè)單元中的內(nèi)容如下：,0000：009C 2AH 0000：009D 43H 0000：009E 65H 0000：009F 87H 則該中斷類型號(hào)27H的中斷向量（中斷服務(wù)程序 入口地址）的邏輯地址是8765H：432AH，即 (CS)=8765H，(IP)=432AH；物理地址是8B97AH。 4、8086/8088中斷的分類 前5個(gè)是專用中斷（類型0-4） 類型0：除數(shù)為0中斷 類型1：?jiǎn)尾街袛?類型2：NMI中斷,類型3：斷點(diǎn)中斷 類型4：溢出中斷 保留的中斷（類型號(hào)05-3FH）：這是Intel公司為軟件、硬件開(kāi)發(fā)保留的中斷類型，大部分用于系統(tǒng)中斷，如20H-3FH為DOS中斷調(diào)用。 供用戶定義的中斷（類型號(hào)40H-FFH）：使用用戶自己定義的中斷，用戶必須把該中斷的中斷向量填寫到中斷向量表中。 填寫方法有兩種： 用指令填寫,例2：為中斷類型N設(shè)置中斷向量，該中斷的中斷服務(wù)程 序的符號(hào)地址是INTHAND。 mov ax, 0 mov es, ax ；中斷向量表的段地址 mov bx, N*4 ；中斷向量表的偏移地址 mov ax, offset INTHAND ；得到INTHAND的偏 移地址 mov ES:word PTRbx, ax ；放到中斷向量表中 mov ax, seg INTHAND ；得到INTHAND的段 地址 mov ES:word PTRbx+2, ax；放到中斷向量表中 INTHAND： ；中斷服務(wù)處理程序 IRET, 用DOS功能調(diào)用來(lái)設(shè)置中斷向量 、設(shè)置中斷向量 入口參數(shù)： AH=25H AL=類型號(hào) DS：DX=中斷向量 執(zhí)行 INT 21H 、取中斷向量 入口參數(shù)： AH=35H AL=類型號(hào) 執(zhí)行 INT 21H 返回時(shí)ES：BX=中斷向量,例3：使用DOS功能調(diào)用存取中斷向量 mov al, N mov ah, 35H ；取原中斷向量 int 21H push es ；保存原中斷向量的段地址 push bx ；保存原中斷向量的偏移地址 push ds mov ax, seg INTHAND ；得到INTHAND的段地址 mov ds, ax mov dx, offset INTHAND；得到INTHAND的偏移地址 mov al, N ；類型號(hào),mov ah， 25H ；設(shè)置中斷向量 int 21H pop ds pop dx ；恢復(fù)原中斷向量 pop ds ； mov al， N ；將原中斷向量寫回去 mov ah， 25H ； int 21H ret INTHAND： iret,三、外部中斷 1、非屏蔽中斷（NMI）：不受中斷標(biāo)志位的控制，中 斷類型號(hào)為2，所以中斷向量放在0000：0008開(kāi)始的4個(gè) 單元中。NMI中斷一般用于緊急情況的處理。 2、可屏蔽中斷（INTR）：受中斷標(biāo)志位的控制，IF=1，CPU才能響應(yīng)INTR中斷。CPU響應(yīng)INTR中斷時(shí)，往INTA引腳上發(fā)兩個(gè)負(fù)脈沖，外設(shè)接到第二個(gè)負(fù)脈沖后，立即往數(shù)據(jù)總線上送出中斷類型碼，供CPU讀取。 中斷響應(yīng)需要兩個(gè)機(jī)器周期，參見(jiàn)圖6.9。 四、內(nèi)部中斷 內(nèi)部中斷即軟件中斷，它不受IF標(biāo)志的控制，但單步中斷受TF標(biāo)志的控制。8086/8088的中斷如下表6.1所示：,8086/8088中斷響應(yīng)需要兩個(gè)總線周期,圖6.9 8086/8088中斷響應(yīng)總線周期,表6.1 8086/8088的中斷優(yōu)先級(jí),五、中斷響應(yīng)和中斷處理過(guò)程 參見(jiàn)圖6.8所示。從圖中可知，可屏蔽中斷要多兩個(gè)步驟，即 要先判斷IF是否為1，若IF=1則進(jìn)入中斷響應(yīng)，此時(shí)CPU要讀 取中斷類型碼，然后進(jìn)入所有中斷都要做的事。 將標(biāo)志寄存器FR的內(nèi)容壓入堆棧,TF送TEMP保存 將中斷允許標(biāo)志IF和單步標(biāo)志TF清零 將斷點(diǎn)保護(hù)到堆棧中。所謂斷點(diǎn)就是指響應(yīng)中斷時(shí)，主程 序中當(dāng)前指令下面的一條指令的段寄存器CS的值和指令指針寄 存器IP的值壓入堆棧，先壓CS，再壓IP的值。 根據(jù)當(dāng)前中斷的中斷類型碼查中斷向量表，得到中斷向量 （中斷服務(wù)程序入口地址）分別裝入CS和IP，從而轉(zhuǎn)到相應(yīng)的 中斷服務(wù)程序。 執(zhí)行中斷服務(wù)程序，結(jié)束后恢復(fù)斷點(diǎn)，從而繼續(xù)執(zhí)行原來(lái) 的程序。, 圖中在得到中斷服務(wù)程序入口地址后，查看NMI是否有，接 著查看TEMP，若TEMP=1，則在中斷前CPU已處于單步方式， 就和NMI一樣重新保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和斷點(diǎn)，轉(zhuǎn)入單步中斷服務(wù)程序。 若TEMP=0，即中斷前CPU處于非單步方式，則CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行最先引起中斷的中斷服務(wù)程序。 最后舉一個(gè)例說(shuō)明中斷操作過(guò)程。 例4：某中斷類型號(hào)為72H，圖6.10示出了中斷操作過(guò)程。 取中斷類型號(hào)72H； 計(jì)算中斷向量地址72H4=1C8H； 72H4+2=1CAH； 取中斷服務(wù)程序入口地址的偏移量送IP，IP=2050H， 段地址送CS，CS=A000H； 轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序A000H：2050H； 中斷返回到INT 72H指令的下一條指令MOV AX ， BX。,六、可屏蔽中斷的過(guò)程 1、INTR中斷的全過(guò)程 首先中斷請(qǐng)求信號(hào)INTR由外部設(shè)備產(chǎn)生，并送到8086的INTR 引腳上。 如果IF=1，則在CPU完成正在執(zhí)行的指令后，便開(kāi)始響應(yīng)中 斷，步驟如下： CPU讀取中斷類型號(hào)n。CPU 通過(guò)INTA發(fā)中斷響應(yīng)信號(hào)給接口，并啟動(dòng)中斷過(guò)程。這個(gè)響應(yīng)信號(hào)將使發(fā)中斷請(qǐng)求的接口把一個(gè)字節(jié)的中斷類型號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)總線送給CPU； 按先后順序把PSW（即FR）、CS和IP壓入堆棧； 清除IF和TF標(biāo)志； 把4n +2的字存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容讀入 CS中，把4n 的字存儲(chǔ)單元中的內(nèi)容讀入 IP中，即得到中斷向量； CPU 從新的CS：IP值開(kāi)始執(zhí)行中斷服務(wù)程序，,若允許中斷嵌套，則一般在中斷服務(wù)程序中保存寄存器 后，就安排一條STI指令，以便響應(yīng)優(yōu)先權(quán)較高的中斷。 在中斷服務(wù)程序末尾安排一條IRET返回指令。 至于不可屏蔽NMI中斷，與上述操作基本類似，只是不需 要讀取中斷類型碼，因?yàn)樗闹袛囝愋痛a由CPU內(nèi)部自動(dòng)產(chǎn) 生。 2、中斷類型號(hào)的獲得 除法錯(cuò)誤，單步中斷，非屏蔽中斷。斷點(diǎn)中斷和溢出中斷分別由CPU內(nèi)部自動(dòng)提供中斷類型號(hào)（0-4）。 軟件中斷則是從指令流中，即在第2個(gè)字節(jié)中讀得中斷 類型號(hào)。 外部中斷INTR可以用不同的方法獲得中斷類型號(hào)，通 常由硬件提供，如8259A芯片可以將中斷類型號(hào)送到數(shù)據(jù)總 線上，由CPU讀取而獲得。,七、中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中斷服務(wù)子程序的步驟如下： （1）選擇一個(gè)中斷矢量。如果是硬件中斷，則要使用硬件 決定的中斷矢量。如果是采用軟件中斷，即用INT n指令的方 式，則可在系統(tǒng)保留給用戶的中斷矢量號(hào)中選一個(gè)中斷矢量。 例如選50H號(hào)中斷矢量。 （2）將中斷子程序的入口地址置入中斷矢量表的相應(yīng)表項(xiàng) 中，其置入方法有兩種： 一種是用數(shù)據(jù)傳送指令將中斷服務(wù)子程序的入口的偏移地 址放在中斷矢量表4 n的字單元中，將中斷服務(wù)子程序的入口的段地址放在中斷矢量表4 n+2的字單元中。 二是采用DOS功能調(diào)用，這在前面已講過(guò)。 （3）編寫中斷服務(wù)子程序,第三節(jié) 可編程中斷控制器8259A,8259A是一個(gè)可編程中斷控制器，能控制8級(jí)向量中斷， 通過(guò)級(jí)聯(lián)方式（用9片8259A），最多可構(gòu)成64級(jí)向量中 斷系統(tǒng)。在8259A中能判斷一個(gè)中斷請(qǐng)求輸入是否有效， 是否被屏蔽和進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判決，并在CPU響應(yīng)中斷后， 將中斷類型碼發(fā)給CPU。 一、 8259A的引腳 如圖6.11所示，它有28個(gè)引腳，為標(biāo)準(zhǔn)芯片，即左下角為地，右上角為電源。,二、8259A的內(nèi)部結(jié)構(gòu),1、數(shù)據(jù)總線緩沖器 2、讀寫控制電路，一片8259A只占用兩個(gè)端口地址，由 A0來(lái)選擇，其它高位地址譯碼輸出作為片選信號(hào)CS。WR RD分別為寫信號(hào)和讀信號(hào)。 、級(jí)聯(lián)緩沖器/比較器，擴(kuò)充中斷用。 、中斷請(qǐng)求寄存器IRR，位寄存器，每一位對(duì)應(yīng)IR0- IR7，某根線上有中斷請(qǐng)求，則IRR中對(duì)應(yīng)位置。 、中斷服務(wù)寄存器ISR，CPU當(dāng)前正處理的IRi中斷請(qǐng)求 時(shí)，該寄存器i位置1（i = 0- 7）。 6、中斷屏蔽寄存器IMR,當(dāng)IMR的第i位為1時(shí)，禁止IRi來(lái) 的中斷請(qǐng)求。 7、優(yōu)先級(jí)判別器PR，當(dāng)有多個(gè)中斷同時(shí)請(qǐng)求中斷時(shí)，判 別當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求進(jìn)入系統(tǒng)。 8、控制電路，控制芯片內(nèi)個(gè)部件協(xié)調(diào)一致地工作。,三、8259A的工作方式 1、中斷觸發(fā)方式，電平觸發(fā)方式或邊沿觸發(fā)方式（由 低到高的正跳變），利用初始化命令字ICW1來(lái)設(shè)置。 2、中斷結(jié)束方式，中斷請(qǐng)求處理結(jié)束時(shí)，需將ISR中 相應(yīng)位清零。 自動(dòng)中斷結(jié)束方式（自動(dòng)EOI方式），中斷處理結(jié)束 時(shí)自動(dòng)將ISR中相應(yīng)位清零，只需將初始化命令字ICW4 中的AEOI置為1即可實(shí)現(xiàn)這種方式。 普通中斷結(jié)束方式（ 普通EOI方式） ，用在8259A的全嵌套方式下，即在CPU處理完一個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)需8259A發(fā)送一個(gè)EOI命令，8259A收到EOI后，將ISR中最高優(yōu)先級(jí)的置1位清零（即當(dāng)前正在處理的中斷）。用操作命令字OCW2中的EOI=1, SL=0, R=0的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)。, 特殊中斷結(jié)束方式，在非全嵌套方式下，通過(guò)向8259A發(fā)一條特殊中斷結(jié)束命令來(lái)判斷要清除ISR中置1位中的哪一位。用操作命令字OCW2中的EOI=1, SL=1, R=0的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)，此時(shí)OCW2中的L2、L1、L0這3位指出了到底要清除ISR中的哪一位。 3、優(yōu)先級(jí)管理方式 全嵌套方式：全嵌套方式是8259A初始化后自動(dòng)進(jìn)入的基本工作方式。此時(shí)優(yōu)先級(jí)從IR0到IR7依次降低。當(dāng)某一中斷處理時(shí)，可響應(yīng)比它高的中斷，但禁止比它低的或同級(jí)中斷進(jìn)入。當(dāng)某一中斷請(qǐng)求處理結(jié)束時(shí)，CPU向8259A發(fā)送中斷結(jié)束命令EOI，以使ISR中相應(yīng)位清零。 特殊全嵌套方式：與的普通全嵌套方式差不多，,區(qū)別是CPU處理某一中斷時(shí)，允許比它高的和與它同級(jí) 的中斷請(qǐng)求進(jìn)入，而只禁止比它低的中斷請(qǐng)求。 自動(dòng)循環(huán)方式（普通EOI循環(huán)方式） 在這種方式下，任何一級(jí)中斷請(qǐng)求被處理完后， CPU 向8259A發(fā)送中斷結(jié)束命令EOI，以使ISR中優(yōu)先級(jí)最高 的置1位清零，并重新賦給它最低優(yōu)先級(jí)，而將最高優(yōu)先 級(jí)賦給比它低一級(jí)的中斷請(qǐng)求，其它中斷請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí) 則以循環(huán)方式類推。 特殊EOI循環(huán)方式，用戶根據(jù)要求用置優(yōu)先級(jí)命令指 定最低優(yōu)先級(jí)，例如設(shè)置IRi為最低優(yōu)先級(jí)，則最高優(yōu)先 級(jí)為IRi+1，其它各級(jí)按循環(huán)方式類推。 例1：普通EOI循環(huán)方式舉例，參見(jiàn)6.2. 某系統(tǒng)中原來(lái)定義的是IR0為最高級(jí)， IR7為最低級(jí)，當(dāng),前正在處理IR2和IR6引入的中斷請(qǐng)求，因此ISR寄存器中第2 位和第6位置1，待第2級(jí)中斷處理完，CPU向8259A發(fā)回普通 EOI命令，ISR中級(jí)別高的第2位清0，并將優(yōu)先級(jí)由原定義的 第2級(jí)改為最低級(jí)（第7級(jí)），而將最高級(jí)（第0級(jí)）賦給原來(lái) 的第3級(jí)（IR3)，其它級(jí)的優(yōu)先權(quán)按循環(huán)方式依次改變級(jí)別。 待第6級(jí)中斷處理完后也如此處理。,例2：特殊EOI循環(huán)方式舉例，參見(jiàn)表6.3。 當(dāng)前正在處理第2級(jí)和第6級(jí)中斷，它們以嵌套方式引入 系統(tǒng)。如果當(dāng)前CPU正在執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高的第2級(jí)中斷服務(wù) 程序，用戶在該中斷服務(wù)程序中安排了一條優(yōu)先權(quán)置位 命令，將最低級(jí)優(yōu)先權(quán)賦給IR4，那么待這條指令執(zhí)行完,，各中斷源的優(yōu)先級(jí)便發(fā)生變化，IR4具有最低優(yōu)先級(jí) ，但這時(shí)第2級(jí)中斷服務(wù)程序并沒(méi)有結(jié)束，因此ISR寄存 器中仍保持第2位和第6位置1，只是它們的優(yōu)先級(jí)別已經(jīng)分別被改變?yōu)榈?級(jí)和第1級(jí)，上述變化過(guò)程如表6.3所示。 4、中斷屏蔽方式 普通屏蔽方式，將IMR中某一位或幾位置1，則其對(duì) 應(yīng)的中斷被屏蔽（即這些中斷被禁止）。 特殊屏蔽方式 一般情況處理一個(gè)中斷時(shí)，禁止同級(jí)或低級(jí)中斷進(jìn)入， 但有些場(chǎng)合，在處理某個(gè)中斷時(shí)，僅希望對(duì)本級(jí)屏蔽， 可以響應(yīng)高級(jí)或低級(jí)中斷，此時(shí)采用這種方式。 特殊屏蔽方式通過(guò)操作命令字OCW3中的ESMM和SMM同時(shí)置為1，并將IMR對(duì)應(yīng)于本級(jí)中斷的位置1來(lái)實(shí)現(xiàn)。,四、8259A的級(jí)聯(lián)使用 如圖6.13所示，一片8259A為主片（SP/EN=1），其余8片8259A為從片（圖中從片只畫出了兩片），從片的 SP/EN=0。主片與從片的CAS0-CAS2相連。每片從片的INT接到主片相應(yīng)的IRi上，主片的INT則與CPU相連。8259A在級(jí)聯(lián)方式下的中斷響應(yīng)時(shí)序如圖6. 14所示。 第一個(gè)INTA周期，主8259A將響應(yīng)中斷的級(jí)聯(lián)地址從 CAS0-CAS2發(fā)給所有的從8259A。第二個(gè)INTA周期，與該 級(jí)聯(lián)地址相符的從8259A向CPU發(fā)送中斷類型碼n。 當(dāng)從片8259A的中斷請(qǐng)求處理結(jié)束時(shí)，CPU應(yīng)發(fā)送兩 個(gè)EOI命令分別給主片和從片。,圖6.13 8259A的級(jí)聯(lián)使用,INT,去CPU,五、 8259A的控制字及編程使用 1、初始化命令字，有四個(gè)，設(shè)置次序依次為： ICW1、ICW2、ICW3和ICW4。 ICW1 （A0=0，偶 地址端口） A5-A7，8086/8088中不用；在8085中作中斷向量字 D4=1，是ICW1的標(biāo)志； 地址 初始化命令字,IC4=0，表示不寫ICW4，=1表示要寫ICW4； SNGL=0，級(jí)聯(lián)，=1單片，不寫ICW3； ADI， 8086/8088中不用； LTIM=0，邊沿觸發(fā)，=1，電平觸發(fā)。 ICW2（A0=1，奇地址端口） T7-T3是中斷類型碼的高5位，中斷類型碼的低3位由中 斷進(jìn)入的引腳決定（IR0-IR7依次為000-111）； D2-D0位不用。,例如：ICW2=20H，則8259A的IR0-IR7的中斷類型碼依次 為20H、21H、27H。 ICW3， （A0=1，奇地址端口）只在級(jí)聯(lián)方式時(shí)用。 對(duì)于主8259A， ICW3表示哪些IRi引腳接有從8259A， 接有從8259A的相應(yīng)Si位置1，否則置0。 對(duì)于從8259A，ID2-ID0表示本8259A（即從8259A）接在主8259A那一根IRi引腳上。 下圖中包括一個(gè)主芯片和兩個(gè)從芯片，共提供了22個(gè) 中斷等級(jí)。,主8259A,8259A 從片A,8259A 從片B,例3：圖6.14A中主片的IR3和IR6兩個(gè)輸入端分別連接了 從片A和B的INT。所以主片的ICW3 = 01001000B = 48H MOV AL，48H ；主片的ICW3 OUT 21H，AL 例4：圖中從片A和B的請(qǐng)求線INT分別連到主片的IR3和 IR6 ，所以從片A的ICW3=00000011B=03H 從片B的ICW3=00000110B=06H 設(shè)從片A的端口地址為A1H（奇地址），則 MOV AL，03H ；從片A的ICW3 OUT 0A1H，AL 設(shè)從片B的端口地址為B1H （奇地址） ，則 MOV AL，06H ；從片B的ICW3 OUT 0B1H，AL, ICW4 ， （A0=1，奇地址端口） PM=0，是8080/8085，=1是8088/8086； AEOI=0，為普通EOI方式，=1為自動(dòng)EOI方式； BUF=1，緩沖方式，= 0為非緩沖方式； M/S，緩沖方式下規(guī)定本8259A是主片還是從片 = 0，是從片，=1，是主片； 在非緩沖方式下，該位無(wú)效； SFNM，中斷嵌套方式選擇，= 0，是全嵌套，=1，是特殊全嵌套。,2、操作命令字，有三個(gè)OCW1-OCW3，設(shè)置次序沒(méi)有 規(guī)定先后，這點(diǎn)與ICW設(shè)置不同。 OCW1， （A0=1，奇地址端口） OCW1是中斷屏蔽操作命令字，直接寫入中斷屏蔽寄存器IMR。M0-M7對(duì)應(yīng)IR0-IR7，其中Mi位=1，則該IRi位屏蔽，即IRi線上的中斷不被接收。 OCW2，用于設(shè)置優(yōu)先級(jí)循環(huán)方式和中斷結(jié)束方式。,D4、D3 = 00是OCW2的標(biāo)志位； R=1循環(huán)方式優(yōu)先級(jí)，= 0為非循環(huán)方式，即優(yōu)先級(jí)固定； SL=1表示L2L1L0有效，=0表示這三位無(wú)效； EOI，中斷結(jié)束命令位。 L2、L1、L0，在SL=1時(shí)，配合R，SL，EOI的設(shè)置，用來(lái)確定一個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)的編碼。 L2、L1、L0的8種編碼000-111分別與IR0-IR7對(duì)應(yīng)。 由R，SL，EOI三位可以定義多種不同的中斷結(jié)束命令或優(yōu) 先級(jí)循環(huán)方式，其意義如表6.4所示。 OCW3 （A0 = 0，偶 地址端口） 其中D4、D3=01是OCW3的標(biāo)志位。 ESMM是特殊屏蔽方式允許位，SMM是特殊屏蔽方式位。,ESMM SMM 功 能 0 無(wú)效 1 0 特殊屏蔽方式復(fù)位 1 1 特殊屏蔽方式置位,P，查詢標(biāo)志，=1查詢8259A狀態(tài)，=0不查詢。當(dāng)P=1時(shí)查詢當(dāng)前是否有中斷請(qǐng)求，以及在有中斷時(shí)，當(dāng)前正在請(qǐng)求的中斷最高優(yōu)先級(jí)是哪一級(jí)。查詢的中斷狀態(tài)字（偶地址）格式如下： IR=0，無(wú)中斷請(qǐng)求，=1有中斷請(qǐng)求； W2、W1、W0表示當(dāng)前正在請(qǐng)求的中斷IRi是最高優(yōu)先級(jí)， W2、W1、W0的編碼是000-111對(duì)應(yīng)IR0-IR7。 RR和RIS位在P= 0時(shí)才有效。 RR位是讀寄存器命令，RIS位用于為讀寄存器命令確定 讀取的對(duì)象。,P RR RIS 功 能 0 0 無(wú)效 0 1 0 下條讀指令時(shí)，讀取IRR（用偶地址） 0 1 1 下條讀指令時(shí)，讀取ISR（用偶地址 如果CPU要讀取IMR寄存器的內(nèi)容，可隨時(shí)通過(guò)讀指令 從奇地址端口讀取，不需設(shè)置RR和RIS的狀態(tài)。 例5：在BIOS中讀取ISR寄存器的程序段是： MOV AL，0BH ； OCW3表示要讀ISR OUT 20H，AL ； OCW3口地址為20H NOP IN AL，20H ；讀ISR寄存器內(nèi)容 MOV AH，AL ；保存ISR內(nèi)容到AH OR AL，AH ；是否為全0？ JNZ AW-INT ；否，轉(zhuǎn)硬件中斷程序,六、8259A應(yīng)用舉例,例5：中斷硬件實(shí)驗(yàn)（8259A）,直接用手動(dòng)開(kāi)關(guān)產(chǎn)生單次脈沖作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，要求每按一次開(kāi)關(guān) 產(chǎn)生一次中斷，在屏幕上顯示一次“THIS IS A IRQ7 INTERRUPT!”，中斷10次后返回。IRQ7的中斷類型碼是0FH。,參考程序： DATA SEGMENT MESS DB THIS IS A IRQ7 INTERRUPT!，0AH,0DH, $ DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE，DS:DATA START: mov ax, cs ；置DS與CS一樣，為什么？ mov ds, ax ；將中斷服務(wù)程序的段地址送ds mov dx, offset INT7 ；中斷服務(wù)程序的偏移地址送dx mov al, 0fH ；0f是類型號(hào) mov ah, 25H ；置中斷向量 int 21H in al, 21H ；讀中斷屏蔽 and al, 7fH ；開(kāi)放IRQ7中斷 out 21H, al mov cx, 10 ；中斷次數(shù) LL: jmp LL ；循環(huán)等待,中斷服務(wù)參考程序： INT7: mov ax, data mov ds, ax mov dx, offset MESS mov ah, 09 ；顯示提示信息 int 21H mov al, 20H ；發(fā)出普通EOI命令 out 20H, al loop next ；次數(shù)減1 in al, 21H ；讀中斷屏蔽 or al, 80H ；關(guān)閉IRQ7中斷 out 21H, al sti ；開(kāi)中斷 mov ah, 4cH ；返回DOS int 21H NEXT: iret CODE ENDS END START,例6：如圖6.15所示，已知當(dāng)前主8259A 上IR0和IR5引入 兩個(gè)中斷請(qǐng)求，類型碼為40H和45H；從8259A的IR2和 IR3上也引入兩個(gè)中斷請(qǐng)求，類型碼為32H和33H。 已知類型碼為40H和45H的中斷服務(wù)程序在同一段中，段 基址為1000H，偏移地址分別為1050H和2060H；類型碼 為32H和33H的中斷服務(wù)程序也在同一段中，段基址為 2000H，偏移地址分別為5440H和3620H。已知主8259A 的端口地址為E8H和E9H，從8259A的端口地址為F