微型计算机接口及控制技术 教学课件 ppt 作者 古辉 第5章 中断技术
102页1、1,第五章 中断技术,微机接口技术,浙江工业大学信息学院 古辉 ,2,第五章 中断技术,第五章 中断技术 5.1 中断的基本概念 5.2 IBM-PC微机中断系统 5.3 可编程中断控制器8259A 5.4 8259A在 微机系统中的应用,3,5.1 中断的基本概念,一、中断 中断是微处理器与外部设备进行信息交换的一种方式。 CPU在执行正常程序过程中,当出现某些异常情况或某种外部设备请求时,处理器暂时停止正在执行的程序,转而去执行某一个特定的程序,并在执行后返回原来被中止的程序处继续向下执行的过程。,4,中断处理过程示意图,中 断 源,中断 请求,当 前,程 序,中断 服务 程序,程序断点,中断返回,中断响应,5.1 中断的基本概念,5,5.1 中断的基本概念,二、中断源 发出中断请求的外部设备或引起中断的内部原因称为中断源。中断源主要有: 外设中断 指令中断 程序性中断 硬件故障中断,6,5.1 中断的基本概念,三、中断识别 CPU弄清是哪一个中断源发出中断请求的过程称为中断识别。 识别的目的是形成该中断源的中断服务程序的入口地址,实现程序的转移。有两种识别方法: 向量中断:由中断
2、向量指示中断服务程序的入口地址。 查询中断:采用软件或硬件查询技术来确定发出中断请求的中断源。,7,5.1 中断的基本概念,四、中断向量与中断向量表 中断向量是中断服务程序的入口地址。它包括中断服务程序的段基址CS和偏移地址IP(共占4个字节地址)。 每个中断服务程序都有一个确定的入口地址,把系统中所有的中断向量集中起来放到存储器的某个区域,这个存放中断向量的存储区就叫中断向量表。 PC系列微机的存储器的000003FFH共1024个地址单元作为中断向量存储区,每个中断向量需占用4个字节的地址空间,可容纳256个中断向量,即可处理256个中断服务程序。,8,5.1 中断的基本概念,五、中断类型号与中断向量指针 中断类型号是系统分配给每个中断源的代号。 统一编号,共有256个中断类型号。其中有一部分中断号还空着,待分配。 不同中断源,获取其中断号的方法不同。 中断号与中断向量指针的关系为: 中断号(n)4中断向量最低字节的指针 例如,软磁盘INT 13H的中断向量为0070H:0FC9H,中断向量的第一个字节的指针是 13H4=004CH,9,5.1 中断的基本概念,中断类型号固定不变,
3、中断号所对应的中断向量则有可能变化。也就是说,有些中断向量是可以修改的,但对系统的一些专用中断是不允许修改的。,10,表5.1 系统中断号表,5.1 中断的基本概念,11,表5.1 系统中断号表(续),5.1 中断的基本概念,12,表5.1 系统中断号表(续),5.1 中断的基本概念,13,表5.1 系统中断号表(续),5.1 中断的基本概念,14,在386以上CPU保护模式下,仍然是通过中断向量去完成中断服务程序调用的,但其索引过程是由一个称作中断描述符表IDT中的描述符完成的。中断描述符由8个字节组成,如图所示。 段选择符和偏移量确定了对应中断服务程序的入口地址,而中断属性表示该中断的优先级别、中断类型是否为异常中断或不同任务下的中断等。,5.1 中断的基本概念,中断描述符表IDT,15,5.1 中断的基本概念,在保护模式下,CPU通过INT指令或内外部中断获得中断向量以后,自动把中断向量乘以8,其乘积与中断描述符表寄存器IDTR中的基地址相加,所得之和为IDT中断门描述符的地址,从该地址开始连续八个字节中保存着一个IDT中断门描述符,CPU通过其中段选择符查到对应段描述符确定中断
4、服务程序的基地址,然后与IDT描述符中的偏移一起指向对应的中断服务程序。 在保护模式下,由中断向量到中断子程序的索引过程如图所示。,16,5.1 中断的基本概念,17,5.1 中断的基本概念,六、中断向量的装入与修改 1. 中断向量的装入 中断向量是在开机加电时,由程序装入内存指定的中断向量表中。 系统配置和使用的中断所对应的中断向量由系统软件负责装入。 若系统中(如单板机)未配置系统软件,就要自己设计程序自行装入中断向量。 下面介绍几种填写中断向量表的方法。,18,例1:用MOV指令装入中断向量:设中断号60H, 中断服务程序的段基址SEG_INTR,偏移地址OFFSET_INTR(006DH)。, CLI ;关中断 CLD ;内存地址加1 MOV AX,0 MOV ES,AX ;给ES赋值为0 MOV DI,4*60H ;中断向量指针DI MOV AX,OFFSET_INTR ;中断服务程序偏移值AX STOSW ;AXDIDI+1 ,DI+2 MOV AX,SEG_INTR ;中断服务程序的段基址AX STOSW ;AXDI+2DI+3 STI ;开中断 ,5.1 中断的基本概念
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