贵州大学微机原理及复习典型可编程接口芯片及应用PPT课件

后，恢复现场和断点，继续执行原程序。
CPU执行
非预料事件1
中断服务程序1
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◆非预料事件是指事件发生的时间无法预知，即中断 源何时产生中断不确定，是随机的。
◆中断源产生中断的随机性，使中断服务程序的执行 也具有随机性，即何时执行中断服务程序不是在程序 中安排好的。
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中断系统的功能（续）
• 实现优先权排队
3）为保护各级中断服务程序的数据不被破坏，所有服务程 序中均应有保护现场、恢复现场的指令；
4）每个中断服务程序末尾必须有IRET指令以示结束，从而 返回被中断的程序地址处
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六、中断屏蔽
某些情况下CPU可能不对已发出的中断请求作出响应 或处理，称为该中断请求被“屏蔽” 。
中断屏蔽可能在两种情况下发生：
这种多级中断的处理方式即为“嵌套”。某些中断系 统对中断嵌套的层数有一定限制。
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• 高级中断源能中断低级的中断处理 当CPU正在处理某个中断时，如果外部又有一个优先
级别比本优先级别更高的中断请求，则可以实现中断嵌 套。
中断嵌套 当CPU正在进行某一级别中断源的中断处理时，
若有更高级别的新中断源发出请求，且新中断源满足 响应条件，则CPU应中止当前的中断服务程序，保 护此程序的断点和现场，转而响应高级中断。这种多 级（重）中断的处理方式称为“嵌套”。
• 子程序的执行受到主程序或上层子程序的控制；而中断 Βιβλιοθήκη 务子程序一般与被中断的现行程序无关。
• 不存在同时调用多个子程序的情况，因此子程序不需要 进行优先级排队；而不同的中断源则可能同时提出服务 请求。
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八、中断系统的功能
• 实现中断及返回
中断源发出中断请求，CPU决定是否响应：若响应， 则保护断点和现场，转入相应中断服务程序，中断服务结束
• 中断系统设置了中断屏蔽标志（或中断允许标志），以屏 蔽某些中断源的请求；
• 当系统在处理优先级别较高的中断请求时，不会理睬新来 的级别较低的中断请求——中断系统自动屏蔽优先级低的中 断。
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七、中断服务程序与子程序的区别
• 子程序的执行由程序员安排（由调用子程序的指令转 入），断点是确知的；而中断服务程序的执行一般由随 机的中断事件引发，断点不确定。
➢ 按各中断请求的重要程度排列CPU响应的次序称为中断优先级。 ➢ 即同时有多个中断请求到来时，CPU会首先响应和处理优先级
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7.1.1 中断的基本概念
一、什么是中断？
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中断是由一不可知的事件引起的，CPU响应中断后， 将暂时停止正在运行的程序流程，而转去执行预定的处理， 当这些不可预知的事件的程序，执行完毕，再返回被中断 的程序的一个过程。因此，所谓中断，是指CPU在正常执 行程序的过程中，由于内部/外部事件或由程序的预先安 排，引起CPU暂时中断当前程序的运行而转去执行为内部 /外部事件或预先安排的事件服务的子程序，待中断服务 子程序执行完毕后，CPU再返回到暂停处（断点）继续执 行原来的程序，这一过程称为中断。或者说，中断就是 CPU在执行当前程序的过程中因意外事件插入了另一段程 序的运行。利用中断可以大大提高CPU的工作效率。实现 中断功能的控制逻辑称为中断机构或中断系统。
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四、中断优先级
系统中的多个中断源可能同时提出中断请求，此时需 要按中断事件的轻重缓急为每个中断源指定一个处理的优先 级别，即中断优先级。
当多个中断源同时提出中断请求时，中断系统按照优 先级对中断源进行排队，总是优先处理优先权高的中断。
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五、中断嵌套 •当前CPU正在进行某一优先权级别的中断源的处理； •有更高级别的中断源发出请求，且新中断源满足响应条件； •CPU中止当前的中断服务程序，保护断点和现场，转而响 应高级中断
第7章 典型可编程接口芯片及应用
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7.1 中断系统及可编程中断控制器8259
中断是微机系统中非常重要的一种技术，是对微处理 器功能的有效扩展。利用外部中断，微机系统可以实时响 应外部设备的数据传送请求，能够及时处理外部随机出现 的意外或是紧急事件。利用内部中断，微处理器为用户提 供了发现、调试并解决程序执行异常情况的有效途径。因 此，中断是用以提高计算机工作效率的一种重要技术。如 何建立准确的中断概念和灵活掌握中断技术是学好本门课 程的关键问题之一。
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中断嵌套示意图
CPU正常执行
非预料事件1
中断服务程序1
中断服务程序2
非预料事件2
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中断嵌套必须具备的几个条件
1）第一级中断（已处于响应状态的原中断）的服务程序中， 应在保护现场执行完毕后加上开放总中断（IF位置1）的 指令；
2）新到来的中断应具有比原中断高的优先级，同级或低级 均不能嵌套；
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断点概念
1000:150H
、、 、、 、、 、、 、、
MOV AX, 0 ADD AX, DX MOV [ DI ], AX
、、 、、 、、 、、
、、
PUSH AX
、、
、、
IRET
CPU在执行此指令时， 某中断源发申请中断; CPU在执行完该指令后， 转去执行中断子程
地址1000:150H为断点
断点：
通常指被中断的主程序中，下一条待运行的指令的地址。 它是中断返回时的指令指针之值。由于是指CPU执行的现行程 序被中断时的下一条指令的地址,又称断点地址。
现场：
指中断发生前程序的运行状态，即标志寄存器（程序状 态字）。为了保证中断返回后能继续正确地执行原来的程序， 中断系统必须能在中断发生时自动保存现场，并在中断返回时 自动恢复现场。（是指CPU转去执行中断服务程序前的运行状 态，包括CPU内部各寄存器、断点地址等。）
可屏蔽中断 (INTR) 不可屏蔽中断 (NMI)
内部中断
（软中断） （因执行指令而引起）
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软件中断
1000:150H
、、 、、 、、 、、 、、
MOV AH, 01
INT 21H
CMP AL, 0DH
、、 、、 、、 、、
、、
PUSH AX 、、 、、
IRET
用指令调用中断程序
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三、中断的断点和现场
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非预料事件1
CPU执行流程
中断服务程序1
非预料事件 2
中断服务程序 2
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中断的用途
CPU的中断功能的实现带来了以下好处： 1、同步处理 2、实现了实时处理 3、多道程序或多重任务的运行
4、突发事件处理
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有关中断的基本概念（续）
二、中断源
能够引起中断的原因，或能够发出中断请求信号的 外设。
外部中断 （硬中断）