ch07 微型计算机的中断系统
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教学课件单片机创新开发教程ch7使用中断
P0INTE
P1INTE
P2INTE P3INTE
P4INTE
P5INTE
P6INTE
P7INTE
7.3 相关知识
7.3.4.外部中断
触发外部中断的方式有两种：边沿触发 （包括上升沿和下降沿）、电平触发（高 低电平变化），如图7-3所示。基于 STC8H8K64U的天问51只支持下降沿和电 平变化2种触发方式。
7.4 项目设计
任务 KEY1按键中断控制LED
void INT0(void) interrupt 0 using 1{
P4_1 = !P4_1;
}
void setup()
{
P3M1|=0x04;P3M0&=~0x04;
//高阻输入
P4M1&=~0x02;P4M0|=0x02;
//推挽输出
IT0 = 1;
CCF3
8 0/1/2/3 S2RI || S2TI
9 0/1/2/3
SPIF
10
0
INT2IF
11
0
INT3IF
12
0
T2IF
16 0/1/2/3
INT4IF
17 0/1/2/3 S3RI || S3TI
18 0/1/2/3 S4RI || S4TI
19
0
T3IF
20
0
T4IF
21 0/1/2/3
7.4 项目设计
基于STC8H8K64U芯片的天问 51 开发板上有5个 外部中断: INT0 到 INT4。具体设置如下。 INT0 为 P32 连接到了独立按键 KEY1。 INT1 为 P33 连接到了独立按键 KEY2。 INT2 为 P36 连接到了红外接收引脚。 INT3为 P37 连接到了加速度传感器的中断引脚。 INT4 为 P30 连接到了 USB 接口的“D-” 。 外部中断设置基本雷同，仅以INT0为例子进行项目 演示。
P1INTE
P2INTE P3INTE
P4INTE
P5INTE
P6INTE
P7INTE
7.3 相关知识
7.3.4.外部中断
触发外部中断的方式有两种：边沿触发 （包括上升沿和下降沿）、电平触发（高 低电平变化），如图7-3所示。基于 STC8H8K64U的天问51只支持下降沿和电 平变化2种触发方式。
7.4 项目设计
任务 KEY1按键中断控制LED
void INT0(void) interrupt 0 using 1{
P4_1 = !P4_1;
}
void setup()
{
P3M1|=0x04;P3M0&=~0x04;
//高阻输入
P4M1&=~0x02;P4M0|=0x02;
//推挽输出
IT0 = 1;
CCF3
8 0/1/2/3 S2RI || S2TI
9 0/1/2/3
SPIF
10
0
INT2IF
11
0
INT3IF
12
0
T2IF
16 0/1/2/3
INT4IF
17 0/1/2/3 S3RI || S3TI
18 0/1/2/3 S4RI || S4TI
19
0
T3IF
20
0
T4IF
21 0/1/2/3
7.4 项目设计
基于STC8H8K64U芯片的天问 51 开发板上有5个 外部中断: INT0 到 INT4。具体设置如下。 INT0 为 P32 连接到了独立按键 KEY1。 INT1 为 P33 连接到了独立按键 KEY2。 INT2 为 P36 连接到了红外接收引脚。 INT3为 P37 连接到了加速度传感器的中断引脚。 INT4 为 P30 连接到了 USB 接口的“D-” 。 外部中断设置基本雷同，仅以INT0为例子进行项目 演示。
微机原理2-CH7
IF MOV AX, DATA 事件发生 MOV DS, AX 外部 ┇ 中断请求 ┇ ADD AL, [BX] ？？？！ 断点 ADC AH, 0 响应中断 ┇ 事件处理 ？？？！ ┇
事件 1 处理 事件 2 处理 ……事件 n 处理
┇ ┇
事件处理结束
3
（以INTR为例）
1中断请求：在INTR上外设给出高电平， a 持续到被CPU响应；b CPU响应后及时撤消 2中断承认:（中断响应的条件） 满足下列条件进入中断响应周期： a INTR有中断请求；b IF=1开中断；c 无RESET、HOLD和NMI或更 高级的中断；d 一条指令执行结束
8
CPU获取类型码方法：从外部器件(INTR)/内部
(NMI及内中)
二 8086/8088的中断优先级
除法错、INT n、INTO
NMI INTR 单步
优先级最高
次之 较低 最低
9
三 中断源识别方法： 中断向量法 1 中断向量表
10
中断类型码 (号)：每一中断都有一个表示中断源编号的 8位二 进制数称中断类型码(号), 从0~255，共256个 中断向量：每一中断类型码对应一个中断向量，该中断向量指 明了该类型码所对应的中断服务程序的入口地址
软件查询硬件电路 AB CPU 端口地址 译码 DB 输入 端口 ≥1 EN INT1(自 1#设备) INT2(自 2#设备) ┊ INTn(自 n#设备) 软件查询流程 INT1？ INT2？ ┆ INTn？ INT1？ 1# 中断服务 2# 中断服务
INTR
n# 中断服务
5
(4) 中断服务（中断服务子程序） 保护现场：保护未保护的 & 主程序用的 & 中断服务也用的寄存器 → 堆栈 * 开中断（指令STI） 采用软件查询方法的中断源识别 中断服务：对中断事件的处理 * 关中断（指令CTI） 现场恢复：保护现场的逆过程，堆栈 →寄存器 开中断（指令STI）：允许新的中断 中断返回(指令IRET)：从堆栈中依次弹出IP 、CS、PSW，返回原断点处， 断点保护逆过程 如果在中断服务子程序中允许处理其它中断(中断嵌套)，则要加 * 语 句；否则不加。 中断服务程序的最后一条指令必须是IRET。 中断响应过程是硬件 + 软件(中断服务子程序)实现的。
第7章 微型计算机中断系统
图7-4 8086/8088中断向量表
例7-3 某中断的中断类型号为68H，图7-5图 示了中断操作过程： （1）取中断类型号68H； （2）计算中断向量地址68H×4=1A0H； （3）取中断入口地址的偏移地址送入IP， IP=2050H，段地址送入CS， CS=A000H； （4）转向中断服务程序； （5）中断返回到INT 68H指令的下一条指 令。
对于不可屏蔽中断请求，不必判断IF是 软件中断由程序设定，没有随机性，它 否为1，也不是由外设接口给出中断类型号， 不受中断允许标志位IF的影响，中断类型号 从NMI引脚进入的中断请求规定其中断类型 由指令INT n中的n决定。正在执行软件中断 号为2。在运行中断子程序过程中，若NMI 时，如果有不可屏蔽中断请求，就会在当前 引脚上有不可屏蔽中断请求信号，CPU仍能 指令执行完后立即予以响应。如果有可屏蔽 响应。 中断请求，并且IF=1，也会在当前指令执行 完后予以响应。
0:0000 专 0:0004 用 中 0:0008 断 （5个） 0:000C
类型0中断入口（除法出错） 类型1中断入口（单步中断） 类型2中断入口（NMI） 类型3中断入口（断点中断）
IP CS IP CS
各个中断处理程序的段地址和偏移地址 0:0010 类型4中断入口（溢出中断） 按中断类型号顺序存放在中断向量表中。因 0:0014 系 类型5中断入口 统 此由中断类型号n×4即可得到相应中断向量 使 ┋ 用 0:007C 的地址，取4n和4n+1单元中的内容（中断 类型31中断入口 （27个） 0:0080 入口程序偏移地址）装入指令指针IP，取 供 类型32中断入口 用 4n+2和4n+3单元中的内容（中断入口程序 户 ┋ 使 0:03FC 段地址）装入代码段寄存器CS，即可转入 IP 用 类型255中断入口 CS （224个） 中断处理服务子程序。
例7-3 某中断的中断类型号为68H，图7-5图 示了中断操作过程： （1）取中断类型号68H； （2）计算中断向量地址68H×4=1A0H； （3）取中断入口地址的偏移地址送入IP， IP=2050H，段地址送入CS， CS=A000H； （4）转向中断服务程序； （5）中断返回到INT 68H指令的下一条指 令。
对于不可屏蔽中断请求，不必判断IF是 软件中断由程序设定，没有随机性，它 否为1，也不是由外设接口给出中断类型号， 不受中断允许标志位IF的影响，中断类型号 从NMI引脚进入的中断请求规定其中断类型 由指令INT n中的n决定。正在执行软件中断 号为2。在运行中断子程序过程中，若NMI 时，如果有不可屏蔽中断请求，就会在当前 引脚上有不可屏蔽中断请求信号，CPU仍能 指令执行完后立即予以响应。如果有可屏蔽 响应。 中断请求，并且IF=1，也会在当前指令执行 完后予以响应。
0:0000 专 0:0004 用 中 0:0008 断 （5个） 0:000C
类型0中断入口（除法出错） 类型1中断入口（单步中断） 类型2中断入口（NMI） 类型3中断入口（断点中断）
IP CS IP CS
各个中断处理程序的段地址和偏移地址 0:0010 类型4中断入口（溢出中断） 按中断类型号顺序存放在中断向量表中。因 0:0014 系 类型5中断入口 统 此由中断类型号n×4即可得到相应中断向量 使 ┋ 用 0:007C 的地址，取4n和4n+1单元中的内容（中断 类型31中断入口 （27个） 0:0080 入口程序偏移地址）装入指令指针IP，取 供 类型32中断入口 用 4n+2和4n+3单元中的内容（中断入口程序 户 ┋ 使 0:03FC 段地址）装入代码段寄存器CS，即可转入 IP 用 类型255中断入口 CS （224个） 中断处理服务子程序。
微型计算机接口技术课件：第七章 微型计算机中断系统
类型码后的处理过程是一样的。图7-3给出中断响应
过程。
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6
7-2 中断处理过程
微机接口
二、中断向量表
寻找中断源可以有查询中断和矢量中断两种方 法。
• 查询中断：中断响应后启动中断查询程序，依次查 询设备中断触发器，转向此设备预先设置的中断服 务程序入口地址。
• 矢量中断：将每个设备的中断服务程序的入口地址 依次放在中断向量表中，当CPU响应中断，控制逻 辑根据外设提供的中断类型号查找中断向量表，然 后将中断的服务程序的入口地址送到段寄存器和指 令指针寄存器，CPU转入中断服务子程序。
（27个）
。
CS
0007CH
。
类型31
IP
CS
00080H
类型32
IP
CS
用户使用
。
IP
(224个)
。
CS
003FCH
。
类型255
IP
003FFH
CS
7-2 中断处理过程
2、中断入口地址的设置
用DOS功能来设置
设置中断向量
预置：AL=中断类型号 DS：DX=中断服务程序入口地址 AH=25H
执行：INT 21H
1、INT n
2、运算错误
除法错 溢出
3、debug
单步中断 断点中断
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4
7-2 中断处理过程
微机接口
可屏蔽中断处理过程：中断请求；中断响应；保 护现场；转入执行中断服务子程序；恢复现场 和中断返回。其流程图7-2所示
一、CPU响应中断过程
CPU响应中断的三个条件：
• 外设提出中断申请
的段地址为A000H,偏移量为2050H.
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2、可屏蔽中断过程：
中断请求 中断响应 保护现场 转入执行中断服务子程序 恢复现场和中断返回。
由CPU自动完成。
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非屏蔽中断 2# NMI 内部中断
中断逻辑
INTR 8259A
可 屏 蔽 中 断
INT n 指令 n#
INTO 指令 4#
除法 单步 出错 (TF=1) 0# 1#
8086/8088 中断源
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2、内部中断（软中断）
中断指令引起中断： INT n
运算错误引起中断
除法错中断（类型0）：除数为0或商超过了寄存器所能表
达的范围。 溢出中断（类型4）：专用指令INTO，若运算中，OF=1，
1. 2. 3. 4. 5. 保护中断时的现场。用PUSH指令。 若允许中断嵌套，用STI开中断。 执行中断处理程序。 用CLI指令关中断，禁止其它中断请求进入。 EOI中断结束命令，使当前正处理的中断请求标志位被 清除，否则同级或低级中断的请求仍会被屏蔽。 6. 恢复现场。用POP指令。 7. 用STI开中断，允许其它中断进入。 8. IRET返回主程序。
ch07定时计数与中断系统
11000B=18H赋给TL0。
MOV TL0 , #18H
方法一：
SETB TR0
；启动T0工作
采用查询工作方式，编程如下：
LOOP:JNB TF0 , $ ；$为当前指令指针地址
ORG 0000H
CLR TF0
AJMP MAIN
SETB P1.0
；产生2µs正脉冲
ORG 0100H
MAIN:CLR P1.0 MOV TMOD , #00H；设定T0的工作方式 MOV TH0 , #0DDH ；给定时器T0送初值
MCS-51单片机复位后，IP寄存器低5位全部被清0，将所有中断 源设置为低优先级中断。
(2) 不同优先级中断请求同时发生时CPU响应的优先顺序 高优先级可以打断低优先级
(3) 相同优先级中断请求同时发生时CPU响应的优先顺序 MCS-51单片机的5个中断源，当它们处于同优先级时的优先
级顺序如下表所示。
中断服务子程序为：
SERVE: JNB P1. 0 , L1 ；若X1无故障，跳到L1
CLR P1. 3 ；点亮LED1
L1:
JNB P1. 1 , L2 ；若X2有故障，跳到L2
CLR P1. 4 ；点亮LED2
L2:
JNB P1. 2 , L3 ；若X3有故障，跳到L3
CLR P1. 5 ；点亮 LED3
(2) 内部中断源 内部中断源有定时器T0和T1溢出中断源，以及串行口发送／
接收中断源。MCS-51内部有2个定时器／计数器，我们分别称它 们为定时器T0和定时器T1，定时器T0和T1内部都有各自的计数器。 当计数器计满溢出时，分别产生溢出中断，使各自的中断标志位 TF0、TF1置“1”，产生中断请求标志。TF0和TF1为TCON寄存器 中的2位。 TF0：定时器T0的溢出中断标志位。
微机原理 微型计算机中断系统
8
可屏蔽中断
8086/8088CPU
第九章
1、外部中断（硬件中断）
不可屏蔽中断NMI
不能用软件屏蔽，CPU必须响应； 上升沿触发； 中断的类型号为2。
可屏蔽中断INTR
IF=1，CPU响应中断；IF=0，CPU不响应；
高电平触发，高电平维持到CPU响应中断时结束；
中断类型号由中断控制器8259A或硬件电路提供。
，立即往数据线上给CPU送中断类型号。
② CPU从数据线上读取中断类型号； ③ 将PSW入栈；
保护现行程序运行结果产生的状态和控制标志。
15
第九章
CPU响应中断的过程
④ 关中断（清IF和TF）
为了防止在进入中断处理，但并பைடு நூலகம்执行中断程序这 段时间内又响应新的中断。 ⑤ 保护断点 将当前指令的下一条指令的CS和IP压入堆栈，使中 断处理完成后能正确的回到原程序继续执行。 ⑥ 转入相应的中断服务子程序； ⑦ 中断返回 从堆栈中弹出断点的地址和PSW的内容，返回主程序 的断点处，继续执行主程序。
一方面设法提高外设的工作速度；
另一方面提出设想: 外设主动提出请求，CPU响应处理－－中断思想
2
第九章
2、使用中断的好处 提高效率 CPU在启动外设后与外设同时工作。当外设的数据准备 好向CPU发中断请求，CPU响应处理。CPU可让多个外设 同时工作，这将加快数据传送速度、提高CPU的效率。 实现实时处理 实时控制时，现场各种信息可随时发出中断请求 故障自行处理 将计算机在运行的过程中常遇到的意外情况，如：电源 突跳，存储器出错，运算溢出等设计成中断，计算机可 利用中断系统自行处理或告警。
26
第九章
【总结】 中断处理过程中软件及硬件各自完成的功能归纳 1.主程序中的初始化 （1）设置中断向量；
可屏蔽中断
8086/8088CPU
第九章
1、外部中断（硬件中断）
不可屏蔽中断NMI
不能用软件屏蔽，CPU必须响应； 上升沿触发； 中断的类型号为2。
可屏蔽中断INTR
IF=1，CPU响应中断；IF=0，CPU不响应；
高电平触发，高电平维持到CPU响应中断时结束；
中断类型号由中断控制器8259A或硬件电路提供。
，立即往数据线上给CPU送中断类型号。
② CPU从数据线上读取中断类型号； ③ 将PSW入栈；
保护现行程序运行结果产生的状态和控制标志。
15
第九章
CPU响应中断的过程
④ 关中断（清IF和TF）
为了防止在进入中断处理，但并பைடு நூலகம்执行中断程序这 段时间内又响应新的中断。 ⑤ 保护断点 将当前指令的下一条指令的CS和IP压入堆栈，使中 断处理完成后能正确的回到原程序继续执行。 ⑥ 转入相应的中断服务子程序； ⑦ 中断返回 从堆栈中弹出断点的地址和PSW的内容，返回主程序 的断点处，继续执行主程序。
一方面设法提高外设的工作速度；
另一方面提出设想: 外设主动提出请求，CPU响应处理－－中断思想
2
第九章
2、使用中断的好处 提高效率 CPU在启动外设后与外设同时工作。当外设的数据准备 好向CPU发中断请求，CPU响应处理。CPU可让多个外设 同时工作，这将加快数据传送速度、提高CPU的效率。 实现实时处理 实时控制时，现场各种信息可随时发出中断请求 故障自行处理 将计算机在运行的过程中常遇到的意外情况，如：电源 突跳，存储器出错，运算溢出等设计成中断，计算机可 利用中断系统自行处理或告警。
26
第九章
【总结】 中断处理过程中软件及硬件各自完成的功能归纳 1.主程序中的初始化 （1）设置中断向量；
第七章 微型计算机中断系统
7.1 概述
二、中断分类 8086/8088中断源类型
软件中断指令 n 溢出中断 断点中断 除法错 2 NMI
4 3
中断逻辑
非屏蔽中断请求
0 1 INTR
单步中断 8086/8088CPU内部逻辑
中断控 制器 8259A PIC
可 屏 蔽 中 断 请 求
7.1 概述
二、中断分类 (续) 8086/8088共有256个中断源，分内部中断和 外部中断两大类： 1. 外部中断： 由外部硬件产生的中断。分为非屏蔽中断和 可屏蔽中断两种：
对于不可屏蔽中断和IF无关，也不用判 断中断源，直接转到中断 2，在中断处理过 程过程中仍能响应不可屏蔽中断。
对于软件中断由程序设定，能被不可屏 蔽中断和可屏蔽中断所中断。
8086/8088 中断过程
非屏蔽中断 内部中断
中断请求
可屏蔽中断 第1个INTA周期 第2个INTA周期读 中断向量码 FLAGS→((SP)-1) ((SP)-2) (CS)→((SP)-3) ((SP)-4) (IP)→((SP)-5) ((SP)-6) (SP)-6 →SP 0 →IF 0 →TF (4n) (4n+1) → (IP) (4n+2) (4n+3) → CS 中断处理
7.2 中断处理过程
二、中断向量表 中断n的服务程序 入口地址存放在 4n 开始连续的4 个单元中
(4×0+2) (4×0 +3) 两个单元 (4×0) ห้องสมุดไป่ตู้4×0 +1) 2个单元
3FFH
n=255
3FCH
. . .
008H
CS
004H IP CS 000H IP
微型计算机中断系统
14 2016/2/16
第7章 微型计算机中断系统
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
取中断类型号N(放入内部暂存器) 当前PSW的内容入栈 清IF、TF标志为0 保护现场 当前CS的内容入栈 当前IP的内容入栈 取内存单元(0:N×4)字内容送IP
取中断子程序
⑦ 取内存单元(0:N×4+2)字内容送CS
入口地址
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第7章 微型计算机中断系统
– 如：
JB JB 中断源1的触发器，ZDCHL1； 中断源2的触发器，ZDCHL2；
JB
JB JB
中断源3的触发器，ZDCHL3；
中断源4的触发器，ZDCHL4； 中断源5的触发器，ZDCHL5；
19
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第7章 微型计算机中断系统
ZDCHL1: ZDCHL2:
所谓中断源的识别，是指当CPU要响应
某个中断源的中断请求时，如何找到该
中断源的中断服务程序入口地址，执行
相应的中断处理程序，进行中断处理。
17
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第7章 微型计算机中断系统
(1) 软件法 软件法是利用程序来识别中断源。 CPU响应中断后，硬件只提供一个中断入□， 所有的中断源都从这个中断入口进入中断源识 别程序，再依照事先编好的中断源的优先级次 序，依次查询每个中断源的中断请求触发器的 状态，若某个触发器的状态为“1”，则找到了 申请中断的中断源，即转去执行相应中断处理 程序。
第7章 微型计算机中断系统
三、中断服务子程序
（略）
26
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第7章 微型计算机中断系统
四、中断响应周期时序
第一个 中断响应周期 T1 T2 T3 T4 CLK INTA AD7~AD0
第7章 微型计算机中断系统
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
取中断类型号N(放入内部暂存器) 当前PSW的内容入栈 清IF、TF标志为0 保护现场 当前CS的内容入栈 当前IP的内容入栈 取内存单元(0:N×4)字内容送IP
取中断子程序
⑦ 取内存单元(0:N×4+2)字内容送CS
入口地址
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第7章 微型计算机中断系统
– 如：
JB JB 中断源1的触发器，ZDCHL1； 中断源2的触发器，ZDCHL2；
JB
JB JB
中断源3的触发器，ZDCHL3；
中断源4的触发器，ZDCHL4； 中断源5的触发器，ZDCHL5；
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第7章 微型计算机中断系统
ZDCHL1: ZDCHL2:
所谓中断源的识别，是指当CPU要响应
某个中断源的中断请求时，如何找到该
中断源的中断服务程序入口地址，执行
相应的中断处理程序，进行中断处理。
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第7章 微型计算机中断系统
(1) 软件法 软件法是利用程序来识别中断源。 CPU响应中断后，硬件只提供一个中断入□， 所有的中断源都从这个中断入口进入中断源识 别程序，再依照事先编好的中断源的优先级次 序，依次查询每个中断源的中断请求触发器的 状态，若某个触发器的状态为“1”，则找到了 申请中断的中断源，即转去执行相应中断处理 程序。
第7章 微型计算机中断系统
三、中断服务子程序
（略）
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第7章 微型计算机中断系统
四、中断响应周期时序
第一个 中断响应周期 T1 T2 T3 T4 CLK INTA AD7~AD0
微机原理课件第七章微型计算机中断系统
中断判优
CPU根据中断优先级和状态等信 息，判断哪个中断请求应先被响 应。
中断响应
CPU响应中断请求，将当前程序 的计数器PC和状态寄存器PSW保 存到堆栈中，并跳转到相应的中 断处理程序入口地址。
执行中断服务程序
CPU执行相应的中断处理程序， 完成对突发事件的响应和处理。
中断请求
当某个事件发生时，相应的中断 源向CPU发出中断请求。
中断的历史与发展
中断的概念最早出现在1950年代的真空管计算机中，当时主要用于实现人机交互。
随着集成电路和计算机技术的发展，中断系统逐渐完善，并广泛应用于各种计算机 系统中。
现代计算机的中断系统已经实现了向量中断、可编程中断控制器等技术，能够更好 地满足各种应用需求。
02
中断的基本概念
中断的定义与特点
VS
实时处理广泛应用于工业控制、航空 航天、医疗设备等领域，对于这些领 域来说，系统的实时性至关重要，中 断系统的快速响应和高效处理能力能 够保证系统的稳定性和可靠性。
多任务处理
多任务处理是指计算机系统同时处理多个任务的能力。在多任务处理中，中断系统同样扮演着重要的角色。当多个任务同时 请求计算机系统进行处理时，中断系统能够根据任务的优先级和紧急程度进行调度和管理，确保系统能够高效地完成多个任 务。
中断向量包括中断处理程序的地址和中断类型号，通过中 断向量表可以快速找到对应的中断处理程序地址，从而实 现快速响应和处理中断。
04
中断处理过程
中断请求与优先级
中断请求
当某个外部事件需要CPU立即处 理时，相应的设备会向CPU发出 中断请求信号。
中断优先级
多个中断同时发生时，CPU会根 据中断优先级的高低来决定先处 理哪个中断。
CPU根据中断优先级和状态等信 息，判断哪个中断请求应先被响 应。
中断响应
CPU响应中断请求，将当前程序 的计数器PC和状态寄存器PSW保 存到堆栈中，并跳转到相应的中 断处理程序入口地址。
执行中断服务程序
CPU执行相应的中断处理程序， 完成对突发事件的响应和处理。
中断请求
当某个事件发生时，相应的中断 源向CPU发出中断请求。
中断的历史与发展
中断的概念最早出现在1950年代的真空管计算机中，当时主要用于实现人机交互。
随着集成电路和计算机技术的发展，中断系统逐渐完善，并广泛应用于各种计算机 系统中。
现代计算机的中断系统已经实现了向量中断、可编程中断控制器等技术，能够更好 地满足各种应用需求。
02
中断的基本概念
中断的定义与特点
VS
实时处理广泛应用于工业控制、航空 航天、医疗设备等领域，对于这些领 域来说，系统的实时性至关重要，中 断系统的快速响应和高效处理能力能 够保证系统的稳定性和可靠性。
多任务处理
多任务处理是指计算机系统同时处理多个任务的能力。在多任务处理中，中断系统同样扮演着重要的角色。当多个任务同时 请求计算机系统进行处理时，中断系统能够根据任务的优先级和紧急程度进行调度和管理，确保系统能够高效地完成多个任 务。
中断向量包括中断处理程序的地址和中断类型号，通过中 断向量表可以快速找到对应的中断处理程序地址，从而实 现快速响应和处理中断。
04
中断处理过程
中断请求与优先级
中断请求
当某个外部事件需要CPU立即处 理时，相应的设备会向CPU发出 中断请求信号。
中断优先级
多个中断同时发生时，CPU会根 据中断优先级的高低来决定先处 理哪个中断。
微机原理及接口技术-CH7
TF=1？ N
IF=1？ N Y
Y
从总线上取中断类型号
保护现场：FLAG压栈 TEMP＝TF；IF=0， TF=0 保护断点：CS、IP压栈 根据中断类型号获取中断
中断响应过程
向量，进入中断处理过程
恢复断点：CS、IP出栈 执行下一条指令 恢复现场：FLAG出栈 中断返回过程
四、8086系统中INTR中断的处理 （外部中断源的管理）
中断请求均对应于唯一固定的类型码
类型码 中断源 类型 中断源 码 00H 被0除 0FH 并口1（打印 机）中断 01H 单步中 10H 显示器驱动程 断 序 02H NMI 11H 设备检测 03H 断点中 12H 存储器检测 断
类型 中断源 码 1EH 磁盘参数 1FH 图形字符 集 20H 程序结束 21H DOS系统调 用
33
软件查询程序流程图
34
软件法排序的接口电路示意图 （例7-1）
35
例7-1 软件法排序程序
IN AL，20H TEST AL，80H JZ B1 JMP PWF B1：TEST AL，40H JZ B2 JMP DISS B2：TEST AL，20H JZ B3 JMP MT B3：TEST AL，10H JZ B4 ；读中断触发器的状态 ；有电源故障请求？ ；没有，继续查询 ；转至电源故障程序入口 ；有磁盘请求吗？ ；无，继续查询 ；转至磁盘服务程序 ；有磁带请求吗？ ；无，继续查询 ；转至磁带服务程序 ；有CRT请求？ ；无，继续查询
、、、 、、、
0:0
中断响应过程
0200h 3000h
、、、 、、、 、、、
中断向量表0:0 ~ 3FFH
0:3FFH
MOV AX, 0 ADD AX, DX 1000:150h
IF=1？ N Y
Y
从总线上取中断类型号
保护现场：FLAG压栈 TEMP＝TF；IF=0， TF=0 保护断点：CS、IP压栈 根据中断类型号获取中断
中断响应过程
向量，进入中断处理过程
恢复断点：CS、IP出栈 执行下一条指令 恢复现场：FLAG出栈 中断返回过程
四、8086系统中INTR中断的处理 （外部中断源的管理）
中断请求均对应于唯一固定的类型码
类型码 中断源 类型 中断源 码 00H 被0除 0FH 并口1（打印 机）中断 01H 单步中 10H 显示器驱动程 断 序 02H NMI 11H 设备检测 03H 断点中 12H 存储器检测 断
类型 中断源 码 1EH 磁盘参数 1FH 图形字符 集 20H 程序结束 21H DOS系统调 用
33
软件查询程序流程图
34
软件法排序的接口电路示意图 （例7-1）
35
例7-1 软件法排序程序
IN AL，20H TEST AL，80H JZ B1 JMP PWF B1：TEST AL，40H JZ B2 JMP DISS B2：TEST AL，20H JZ B3 JMP MT B3：TEST AL，10H JZ B4 ；读中断触发器的状态 ；有电源故障请求？ ；没有，继续查询 ；转至电源故障程序入口 ；有磁盘请求吗？ ；无，继续查询 ；转至磁盘服务程序 ；有磁带请求吗？ ；无，继续查询 ；转至磁带服务程序 ；有CRT请求？ ；无，继续查询
、、、 、、、
0:0
中断响应过程
0200h 3000h
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中断向量表0:0 ~ 3FFH
0:3FFH
MOV AX, 0 ADD AX, DX 1000:150h
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每个中断向量占4字节。
2.中断向量表 中断向量按中断类型号顺序存放的存储区域， 位于内存地址0000 : 0000开始的1KB范围内(00000H～0003FFH)。
3.中断向量指针 指向存放中断向量地址的指针。 中断向量指针=中断类型号×4。 软件中断中自由中断的中断向量需用户自己装入。
• 8086系统中断向量表结构（见p.171 图7-5 ）
可屏蔽中断请求的信号由CPU的INTR引脚输入，由IF决定 CPU是否响应
• IF=1（用STI指令开放中断）, CPU响应INTR请求
IF=0（用CLI指令禁止中断） , CPU禁止响应
• CPU响应中断请求，当前指令执行结束后，中断响应引脚
INTA有效 (2) 非屏蔽中断
处理外部紧急事件（如电源掉电、存储器检验出错等）
非屏蔽中断请求的信号由CPU的NMI引脚输入，不受IF控
制，一经提出，CPU必须响应，自动进入NMI服务程序
内部中断
CPU检测到异常或执行中断指令产生的中断，也称为“软件中断” 不可屏蔽的中断，CPU不需要进行中断识别，直接处理中断
CPU专用中断：除0错(0)、单步(1)、断点中断(3)、溢出(O(4))
中断服务程序——处理中断事件的服务程序
中断源向CPU提出中断请求，CPU做出中断响应
本章由两部分构成：中断基本概念、中断控制接口（芯片）
7.2 8086中断系统 7.2.1 8086中断的分类 7.2.2 中断向量表 7.2.3 中断响应
7.3 可编程中断控制器——8259A 7.3.1 8259A的引脚 7.3.2 8259A的内部结构 7.3.3 8259A的工作过程 7.3.4 8259A的工作方式 7.3.5 8259A的初始化命令字和初始化编程 7.3.6 8259A的应用举例
解：中断向量地址：4n+0~4n+3，共4B n=30H，4n=4×30H=C0H 中断向量占用4个字节：000C0H~000C3H
n=30H的中断向量
000C0H
00
000C1H
48
000C2H
00
000C3H
01
IP 中断服务程
序入口地址 CS
2. 某中断源的中断类型号n=40，部分中断类型表如图所示。 试求该中断服务程序入口的物理地址。
共有256个中断向量
.
• 中断向量表地址00000H~003FFH
00010H 溢出（INTO） 4
共1024字节（1KB）
0000CH
断点
3
00008H
NMI引脚
2
00004H
单错
0
• 中断向量在中断向量表中的存放格式
每个中断向量占4B 任意中断向量在中断向量表中的地址计算通式为 4n+0~4n+3
第7章 中断
7.1 中断的基本概念
中断是程序运行过程中的一个特殊过程 中断——处理器在程序运行中，有内部或外部事件发生，
请求CPU处理，CPU暂停当前正在执行的程序，转而去处 理该事件的服务程序，服务完毕，CPU重又返回原来程序 被中断的位置继续运行。这个过程称为中断。（见p.166）
中断源——引起中断的内部或外部事件 中断类型号
2FH DOS保护方式接口
31H
BIOS、DOS中断的汇编调用方式： INT n ； n为中断向量号 如 INT 10H、INT 21H
常用的DOS系统功能调用
功能号 功能
入口参数
出口参数
01H 键盘输入 (AH)=1
(AL)=输入字符
02H 显示器输出 (AH)=2
无
(DL)=欲输出字符
09H 显示字符串 (AH)=9
解：4n=4×40=160=A0H 该中断向量位于000A0H~000A3H
000A0H 80 000A1H 10 000A2H 34 000A3H 56 000A4H 78 000A5H 87
3、发送 INT n 软件中断指令。
常用的软件中断
中断号 功 能 中断号
功能
10H 视频服务中断
13H 软硬盘控制中断
14H 串行口中断
15H 各种IO设备中断
16H 键盘中断
17H 并行打印口中断
20H 返回DOS
21H DOS系统调用
23H Ctrl+Break处理 24H DOS严重错误
33H 鼠标中断
指令中断 —— INT n （中断调用）
• 用于DOS系统调用和BIOS系统调用 • n = 0~255 ，n — 中断类型号 • INT n 指令功能：调用中断类型号为n的中断服务程序
常用的中断调用指令
软件中断调用的基本方法如下：
MOV AH 4CH；
1、子功能号送AH寄存器；
INT 21H ；DOS系统调用：结2束、当按要前求程设序置，所返有回入D口O参S系数；统
无
(DS:DX)=字符串首址
字符串以‘$’结束
0AH 输入字符串 (AH)= 0AH
(DS:DX)所指
(DS:DX)=输入缓
缓冲区中为
冲区首址
输入的字符串
4CH 返回调用 (AH)=4CH
无
进程
7.2.2 中断向量表及中断控制
第2章PPT322
中断向量表
书 P171图7-5
1.中断向量
中断服务程序的入口地址（偏移地址和段基址）
中断矢量表地址
中断矢量号
003FFH
00080H 0007FH
类型号32~255 用户中断矢量 类型号17~31
255 • 中断向量表位于存储区最低端， 0000 : 0000开始的1KB范围内， 表内存放中断向量
00044H 00040H
保留 协处理器出错
. .
• 每个中断向量占4字节
16
• 中断类型号n=0~255，
7.2 8086 CPU中断系统 7.2.1 中断的分类
中断发生的原因及位置不同，可分为
可屏蔽中断 外部中断
非可屏蔽中断
内部中断 CPU检测到异常或执行软件中断指令
外部中断
80×86系列微处理器有2个中断请求引脚 INTR
(1) 可屏蔽中断
NMI
一般为硬件（如键盘、鼠标，串口、并口打印机等）中断
任意中断向量
4n+3 段地址高8位 4n+2 段地址低8位
CS 中断服务程 序入口地址
4n+1 偏移地址高8位 IP 4n+0 偏移地址低8位
CS：IP
• 中断向量及中断向量表的实例 1. 一个中断类型号为30H的中断服务程序存放在0100H： 4800H开始的内存中，这个中断向量存放在中断向量表的 什么位置，画图表示相应中断向量表的内容。