微型计算机原理与接口技术,李长青,李泉溪,PPT课件,第七章2
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微机原理与接口技术课件PPT
汇编语言的优点
汇编语言具有高效、可移植性、 可维护性等优点，适用于编写操 作系统、编译器等关键软件。
汇编语言的缺点
汇编语言编写复杂，容易出错， 且可移植性较差，需要针对不同 的计算机体系结构进行修改。
高级语言
01
高级语言的定义
高级语言是一种抽象程度更高的 编程语言，它使用更接近自然语 言的语法和语义。
实验提供参考。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
串行接口的数据传输速率比并行 接口慢，但只需要一根数据线， 因此成本较低。
03
串行接口的常见标准包括RS-232 、RS-422和USB。
04
中断控制器
中断控制器是微机中的一 种重要组件，它负责管理 计算机系统中断的处理。
中断控制器可以管理硬件 设备的中断请求，例如键 盘、鼠标和计时器等。
ABCD
并行接口通常用于连接打印机、磁盘驱动器等高速设备， 因为这些设备需要快速传输大量数据。
并行接口的常见标准包括ECP、EPP和USB。
串行接口
01
串行接口是一种数据传输方式， 它通过单个数据线逐位传输数据 。
02
串行接口通常用于连接鼠标、调 制解调器等低速设备，因为这些 设备不需要快速传输大量数据。
语音识别和图像处理
利用微机原理与接口技术，可以实现语音识 别和图像处理等功能，提高办公自动化水平 。
在家用电器中的应用
1 2 3
智能家居控制
微机原理与接口技术可以用于智能家居控制，实 现家用电器的远程控制和自动化控制。
电视和音响设备控制
通过微机原理与接口技术，可以实现电视和音响 设备的智能控制，提供更加便捷和智能的娱乐体 验。
微型计算机原理与接口技术》电子教案
微型计算机原理与接口技术电子教案第一章：微型计算机概述教学目标：1. 了解微型计算机的发展历程。
2. 掌握微型计算机的基本组成原理。
3. 熟悉微型计算机的性能指标。
教学内容：1. 微型计算机的发展历程。
2. 微型计算机的基本组成原理。
3. 微型计算机的性能指标。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解微型计算机的发展历程、基本组成原理和性能指标。
2. 通过实物展示，使学生更直观地了解微型计算机的组成。
教学资源：1. 微型计算机实物。
2. 相关PPT课件。
教学环节：1. 导入：介绍微型计算机的发展历程，引发学生兴趣。
2. 讲解：讲解微型计算机的基本组成原理和性能指标。
3. 互动：提问学生，了解他们对微型计算机的认识。
作业布置：2. 请学生查阅资料，了解当前微型计算机的发展趋势。
教学目标：1. 掌握微型计算机的硬件组成。
2. 了解各种硬件设备的功能和性能。
教学内容：1. 微型计算机的硬件组成。
2. 中央处理器（CPU）的功能和性能。
3. 主板的功能和性能。
4. 存储器的功能和性能。
5. 输入输出设备的功能和性能。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解微型计算机的硬件组成、各种硬件设备的功能和性能。
2. 通过实物展示，使学生更直观地了解微型计算机的硬件组成。
教学资源：1. 微型计算机实物。
2. 相关PPT课件。
教学环节：1. 导入：回顾上一章内容，引导学生进入本章学习。
2. 讲解：讲解微型计算机的硬件组成、各种硬件设备的功能和性能。
3. 互动：提问学生，了解他们对微型计算机硬件组成的认识。
作业布置：2. 请学生查阅资料，了解当前微型计算机硬件技术的发展趋势。
教学目标：1. 掌握微型计算机的软件组成。
2. 了解操作系统的基本功能和性能。
3. 熟悉常用软件的使用方法。
教学内容：1. 微型计算机的软件组成。
2. 操作系统的功能和性能。
3. 常用软件的使用方法。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解微型计算机的软件组成、操作系统的基本功能和性能、常用软件的使用方法。
微型计算机原理及接口技术PPT课件
微型计算机原理 及接口技术
1
目录
第1章 微型计算机基础…………………………… 3 第2章 Intel系列微处理器……………………….30 第3章 80486微处理器的指令系统……………….52 第4章 汇编语言程序设计………………………. 96 第5章 存储系统………………………………… 171 第6章 输入输出方式及中断系统……………… 210 第7章 可编程接口芯片………………………… 251 第8章 外设接口技术…………………………… 374 第9章 总线……………………………………… 440
它们在程序的执行过程中有特殊功能，如程 序计数器PC、堆栈指示器SP等。
①程序计数器PC
程序计数器PC用于存放下一条要执行的指令 在存储器中存放的地址，通常称为PC指针。
②堆栈及堆栈指示器SP
堆栈一旦形成就必须遵循先进后出FILO （First In Last Out）的原则对栈区的数据 进行操作。如图1-7.
图1-7 堆栈区示意图
13
2.存储器
存储器是计算机中存储程序和数据的部件。存储器的 性能通常用存储容量和存取速度来描述。如图1-8。
3.输入输出接口
该接口是CPU与外部设备之间交换信息的连接电路， 它们通过总线与CPU相连，简称I/O接口。
4.输入输出设备
使用微型计算机就必须进行人机交互，将外部信息传 送到微型计算机称为输入操作；将微型计算机的运行结 果传送出来称为输出。能完成信息输入或输出的设备称 为输入输出设备，二者也合称为外部设备。
34
2.指令流水线和存储器的分段模式 (1) 指令流水线
16
1.3 微型计算机的运算基础
1.3.1 计算机中数的表示 1.机器数和真值
1
目录
第1章 微型计算机基础…………………………… 3 第2章 Intel系列微处理器……………………….30 第3章 80486微处理器的指令系统……………….52 第4章 汇编语言程序设计………………………. 96 第5章 存储系统………………………………… 171 第6章 输入输出方式及中断系统……………… 210 第7章 可编程接口芯片………………………… 251 第8章 外设接口技术…………………………… 374 第9章 总线……………………………………… 440
它们在程序的执行过程中有特殊功能，如程 序计数器PC、堆栈指示器SP等。
①程序计数器PC
程序计数器PC用于存放下一条要执行的指令 在存储器中存放的地址，通常称为PC指针。
②堆栈及堆栈指示器SP
堆栈一旦形成就必须遵循先进后出FILO （First In Last Out）的原则对栈区的数据 进行操作。如图1-7.
图1-7 堆栈区示意图
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2.存储器
存储器是计算机中存储程序和数据的部件。存储器的 性能通常用存储容量和存取速度来描述。如图1-8。
3.输入输出接口
该接口是CPU与外部设备之间交换信息的连接电路， 它们通过总线与CPU相连，简称I/O接口。
4.输入输出设备
使用微型计算机就必须进行人机交互，将外部信息传 送到微型计算机称为输入操作；将微型计算机的运行结 果传送出来称为输出。能完成信息输入或输出的设备称 为输入输出设备，二者也合称为外部设备。
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2.指令流水线和存储器的分段模式 (1) 指令流水线
16
1.3 微型计算机的运算基础
1.3.1 计算机中数的表示 1.机器数和真值
微型计算机原理与接口技术》电子教案
微型计算机原理与接口技术》电子教案第一章：微型计算机概述1.1 微型计算机的发展历程1.2 微型计算机的组成及工作原理1.3 微型计算机的分类及性能指标1.4 微型计算机的应用领域第二章：中央处理器（CPU）2.1 CPU的结构与功能2.2 指令集与指令执行过程2.3 CPU的主要性能指标2.4 CPU的发展趋势第三章：存储器3.1 存储器的分类与功能3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 硬盘存储器与固态硬盘3.5 存储器的发展趋势第四章：微机接口技术4.1 接口的基本概念与功能4.2 接口的分类与标准4.3 并行接口与串行接口4.4 USB接口与Thunderbolt接口4.5 接口技术的应用与发展第五章：微型计算机的启动与中断5.1 微型计算机的启动过程5.2 BIOS与UEFI5.3 中断与中断处理5.4 中断控制器与中断优先级5.5 中断的应用与编程第六章：微型计算机的输入/输出接口6.1 I/O接口的基本概念与功能6.2 I/O端口与地址映射6.3 直接内存访问（DMA）6.4 I/O指令与I/O控制6.5 I/O接口的应用实例第七章：常用外部设备7.1 显示器与显卡7.2 键盘与鼠标7.3 打印机与扫描仪7.4 网络设备与声卡7.5 外部设备接口与数据传输第八章：总线与桥接器8.1 总线的概念与分类8.2 总线的传输速率与位宽8.3 总线arbitration 与bus mastering8.4 PCI总线与PCIe总线8.5 桥接器的功能与分类第九章：嵌入式微型计算机9.1 嵌入式系统的概念与特点9.2 嵌入式微处理器的结构与选型9.3 嵌入式操作系统9.4 嵌入式系统的应用领域9.5 嵌入式系统的发展趋势第十章：微型计算机的故障检测与维护10.1 微型计算机的故障类型与检测方法10.2 硬件故障的诊断与维修10.3 软件故障的排除与修复10.4 数据备份与恢复10.5 微型计算机的保养与维护重点和难点解析一、微型计算机的发展历程难点解析：了解不同历史阶段的微型计算机技术特点，以及它们如何推动了计算机技术的发展。
[工学]微型计算机原理与接口技术_李长青_李泉溪_PPT课件_第七章
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关于中断类型号的获得，有三种情况： 1、对专用中断（中断号0 ~ 4），中断类型号由CPU自动 生成； 2、对指令中断 INT N ，中断类型号N从指令获得； 3、对外部可屏蔽中断，CPU获得中断类型号的过程比较 复杂。见下页
15
微机原理与接口技术精品课程
CPU
INTA INTR
D0 ~ D7
中断相应 中断请求
3.中断服务子程序的执行机制概念
2
微机原理与接口技术精品课程
7.1 中断的概念
中断的分类
内部中断 外部中断
软件中断： INT N 调试中断：单步，断点 运算错误 中断：除法错误，发生益处
可屏蔽中断
不可屏蔽中断
中断响应过程 中断处理过程
取一条指令
执保行存指现令场
N
指令执开行中完断？
N
Y
有执中行断中请断求？服务
难点：两个地址(一个偶地址和一个奇地址)，但要写进这么多
命令字！借助了可编程芯片的内部逻辑管理。
20
微机原理与接口技术精品课程
1． 初始化命令字ICW1
借助于标志位，一个地 址就可存两个命令字！
决定是否 写ICW4
决定是否 写ICW3
例：若8259A的端口地址为20H、21H，采用电平触发，单片使用， 需要ICW4，则ICW1 =1BH，将ICW1送入8259A的程序段为： MOV AL，1BH OUT 20H，AL
微机原理与接口技术精品课程
第七章 中断技术
微机原理与接口技术精品课程
第二章 中断部分复习
INT2
INT3 INT4 INT1 INT0
断溢
点出
中 断
中 断
CPU硬件中断信号脚：
15
微机原理与接口技术精品课程
CPU
INTA INTR
D0 ~ D7
中断相应 中断请求
3.中断服务子程序的执行机制概念
2
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7.1 中断的概念
中断的分类
内部中断 外部中断
软件中断： INT N 调试中断：单步，断点 运算错误 中断：除法错误，发生益处
可屏蔽中断
不可屏蔽中断
中断响应过程 中断处理过程
取一条指令
执保行存指现令场
N
指令执开行中完断？
N
Y
有执中行断中请断求？服务
难点：两个地址(一个偶地址和一个奇地址)，但要写进这么多
命令字！借助了可编程芯片的内部逻辑管理。
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1． 初始化命令字ICW1
借助于标志位，一个地 址就可存两个命令字！
决定是否 写ICW4
决定是否 写ICW3
例：若8259A的端口地址为20H、21H，采用电平触发，单片使用， 需要ICW4，则ICW1 =1BH，将ICW1送入8259A的程序段为： MOV AL，1BH OUT 20H，AL
微机原理与接口技术精品课程
第七章 中断技术
微机原理与接口技术精品课程
第二章 中断部分复习
INT2
INT3 INT4 INT1 INT0
断溢
点出
中 断
中 断
CPU硬件中断信号脚：
微型计算机原理与接口技术课件-总线
用 不同匯流排標準的功能板無法連接在一起。（內匯流排）
CPU
片內匯流 排
M I/O
外部設備
外部匯流 排
I/O介面板
系統匯流排
局部匯流排——與所連接的CPU和外部設備相比，系統匯流排發展滯後 、速度緩慢、帶寬較窄，成為數據傳輸瓶頸。為了打破這一瓶頸，將一 些高速外設從系統匯流排上卸下，通過控制和驅動電路直接掛到CPU局 部匯流排上，使高速外設能按CPU速度運行。這種直接連接CPU和高速 週邊設備的傳輸通道就是局部匯流排。局部匯流排一端與CPU連接，另 一端與高速外設和系統匯流排連接，好象在系統匯流排和CPU匯流排之 間又插入一級。
PCI是由Intel公司1991年推出的一種局部匯流排。從結構上 看，PCI是在CPU和原來的系統匯流排之間插入的一級匯流 排，具體由一個橋接電路實現對這一層的管理，並實現上下 之間的介面以協調數據的傳送。管理器提供了信號緩衝，使 之能支持10種外設，並能在高時鐘頻率下保持高性能，它為 顯卡，聲卡，網卡，MODEM等設備提供了連接介面，它的 工作頻率為33MHz/66MHz。32位數據寬度運行，最大傳輸 速度 133MB/S；64位數據寬度運行，最大傳輸速度
CPU
片內匯流 排
M I/O
外部設備
外匯流排
I/O介面板
系統匯流排
PC系列微機系統採用開放式的多匯流排結構 CPU與連接到系統板上的外設打交道須經過晶片級匯流 排、局部匯流排、（系統匯流排）和外部匯流排這樣三 到四級匯流排。
2.匯流排的性能指標
匯流排寬度—— 一次可以傳輸的數據位數。越寬在一定時間 中傳輸的資訊量越大，但不會超過CPU的數據 寬度。
中斷請求線。 IRQ3 ~ 7, IRQ9 ~ 12, IRQ14 ~ 15
CPU
片內匯流 排
M I/O
外部設備
外部匯流 排
I/O介面板
系統匯流排
局部匯流排——與所連接的CPU和外部設備相比，系統匯流排發展滯後 、速度緩慢、帶寬較窄，成為數據傳輸瓶頸。為了打破這一瓶頸，將一 些高速外設從系統匯流排上卸下，通過控制和驅動電路直接掛到CPU局 部匯流排上，使高速外設能按CPU速度運行。這種直接連接CPU和高速 週邊設備的傳輸通道就是局部匯流排。局部匯流排一端與CPU連接，另 一端與高速外設和系統匯流排連接，好象在系統匯流排和CPU匯流排之 間又插入一級。
PCI是由Intel公司1991年推出的一種局部匯流排。從結構上 看，PCI是在CPU和原來的系統匯流排之間插入的一級匯流 排，具體由一個橋接電路實現對這一層的管理，並實現上下 之間的介面以協調數據的傳送。管理器提供了信號緩衝，使 之能支持10種外設，並能在高時鐘頻率下保持高性能，它為 顯卡，聲卡，網卡，MODEM等設備提供了連接介面，它的 工作頻率為33MHz/66MHz。32位數據寬度運行，最大傳輸 速度 133MB/S；64位數據寬度運行，最大傳輸速度
CPU
片內匯流 排
M I/O
外部設備
外匯流排
I/O介面板
系統匯流排
PC系列微機系統採用開放式的多匯流排結構 CPU與連接到系統板上的外設打交道須經過晶片級匯流 排、局部匯流排、（系統匯流排）和外部匯流排這樣三 到四級匯流排。
2.匯流排的性能指標
匯流排寬度—— 一次可以傳輸的數據位數。越寬在一定時間 中傳輸的資訊量越大，但不會超過CPU的數據 寬度。
中斷請求線。 IRQ3 ~ 7, IRQ9 ~ 12, IRQ14 ~ 15
单片机原理及接口技术 李朝青 (第版) ppt课件
单pp片t课件机原理及接口技术 34
图1-5 直接寻址方式的指令格式
单pp片t课件机原理及接口技术 35
指令中还应有一部分数位(图1-5中的第2字节)用于说明被操作的数据来自 什么地方，这一部分叫操作数的地址。
在这种寻址方式中，一条指令(如LDA、ADD和STA)需要2个字节：第1个 字节是操作码，第2个字节不是操作数，而是存放操作数的内存单元的地址。 例如：
单pp片t课件机原理及接口技术 39
图1-8 直接访问内存指令的指令周期
ppt课件
40
§1.3 常用数制和编码
§ 1.3.1 数制及数制间转换 § 1.3.2 计算机中常用编码
单pp片t课件机原理及接口技术 41
§ 1.3.1 数制及数制间转换
1. 数制——计数的进位制 2、不同数制之间的转换
单pp片t课件机原理及接口技术 23
3）指令寄存器（IR）
指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。 当执行一条指令时先把它从内存取到数据寄存
器中，然后再传送到指令译码器中。
单pp片t课件机原理及接口技术 24
4）指令译码器（ID）
指令分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。当 执行任何给定的指令，必须对操作码进行译码，以便确 定所要求的操作。
图1-7 取指令、执行指令序列
单pp片t课件机原理及接口技术 37
在计算机中，“存储程序”第1条指令的第1个字节一定是操作码。 这样，CPU首先进入取指阶段，从存储器中取出指令并通过CPU译 码后，转入执指阶段，在这期间，CPU执行指令指定的操作。
取指阶段是由一系列相同的操作组成的，因此，取指阶段的时间总 是相同的。而执行指令的阶段是由不同的事件顺序组成的，它取决 于被执行指令的类型。执行完一条指令后接着执行下一条指令。所 ……如此反复直至 程序结束。
图1-5 直接寻址方式的指令格式
单pp片t课件机原理及接口技术 35
指令中还应有一部分数位(图1-5中的第2字节)用于说明被操作的数据来自 什么地方，这一部分叫操作数的地址。
在这种寻址方式中，一条指令(如LDA、ADD和STA)需要2个字节：第1个 字节是操作码，第2个字节不是操作数，而是存放操作数的内存单元的地址。 例如：
单pp片t课件机原理及接口技术 39
图1-8 直接访问内存指令的指令周期
ppt课件
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§1.3 常用数制和编码
§ 1.3.1 数制及数制间转换 § 1.3.2 计算机中常用编码
单pp片t课件机原理及接口技术 41
§ 1.3.1 数制及数制间转换
1. 数制——计数的进位制 2、不同数制之间的转换
单pp片t课件机原理及接口技术 23
3）指令寄存器（IR）
指令寄存器用来保存当前正在执行的一条指令。 当执行一条指令时先把它从内存取到数据寄存
器中，然后再传送到指令译码器中。
单pp片t课件机原理及接口技术 24
4）指令译码器（ID）
指令分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。当 执行任何给定的指令，必须对操作码进行译码，以便确 定所要求的操作。
图1-7 取指令、执行指令序列
单pp片t课件机原理及接口技术 37
在计算机中，“存储程序”第1条指令的第1个字节一定是操作码。 这样，CPU首先进入取指阶段，从存储器中取出指令并通过CPU译 码后，转入执指阶段，在这期间，CPU执行指令指定的操作。
取指阶段是由一系列相同的操作组成的，因此，取指阶段的时间总 是相同的。而执行指令的阶段是由不同的事件顺序组成的，它取决 于被执行指令的类型。执行完一条指令后接着执行下一条指令。所 ……如此反复直至 程序结束。
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23
微机原理与接口技术精品课程
4． 初始化命令字ICW 4
ICW4——方式控制 ICW4仅在ICW1中的D0＝l时才有必要设置，否则不写。
说明：D4位特殊 指级联时主片用 “特殊”，其它都 用“非特殊”。 D3 D2位，说明 与系统总线是否 用缓冲器（大系 统的总线驱动） 相连。 D1位一般取0.为 了实现有优先级 要求的中断嵌套， 8259A中有一个 现行服务寄存器ISR ，自动EOI方式，即一进入中断，8259A 即将ISR的中断服务位ISRi请零，可能造成发生嵌套的优先级 混乱。除非保证不发生嵌套时才用自动EOI方式。
4
微机原理与接口技术精品课程
优先级处理办法2：串行排队链电路（菊花链）硬件查询线路
注：CPU只有一个中断请求端的情况。 特点：此接口电路除完成外设的中断请求外，还能在CPU中断 响应时给数据总线发去相应的中断号。 缺点：此接口电路的中断号是硬件生成的，改动不方便，不如可编程接口。
5
微机原理与接口技术精品课程
8088／8086CPU将存储器00000H～003FFH区域用于存放中断向量（即 中断服务程序入口地址) ，此区域共有1024个字节单元，最多可容纳 256个中断向量。
中断向量指针与中断类型号 中断向量指针 = 中断类型号*4 中断向量 = （中断向量指针）
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微机原理与接口技术精品课程
创建中断向量表：中断向量的装入 有三种方法：1、 直接利用MOV指令装入 2、 利用串操作指令装入 3、 利用DOS功能调用装入（软中断） 例如，假设中断类型号为60H无人使用，现在此放置一 条中断向量，已知相应的中断服务子程序的段基址是 SEG_INTR，偏移地址是OFFSET_INTR（006DH） ，下面用第一种方法创建中断向量表：
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微机原理与接口技术精品课程
3、 OCW3
IRR ISR
例：编一段了解ISR状态的程序片断,假定8259A的地址为20H 21H . ： MOV AL , 00001111B OUT 20H , AL ; 写OCW3 NOP IN AL , 20H ；读ISR（注意端口A0=0）
30
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微机原理与接口技术精品课程
例: 现有8086微机系统，其中断控制单元由单片8259A构成。 8259A的触发方式是边沿触发，中断类型号为08H~0FH，非 自动结束方式，全嵌套方式，非缓冲方式。8259A的地址为 0DAH和0DBH。试编写该片8259A的初始化程序。 解：
27
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操作命令字：OCW1, OCW2, OCW3
1、中断屏蔽命令字OCW1
例：开放中断IR0 IR1 IR2 IR3 其它中断请求端 均屏蔽。假 定8259A的片地址为 ： 20H 21H 解：MOV AL , 0F0H OUT 21H , AL
返回36
28
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返回45页
2 . 中断模式设置命令字 OCW2 说明：一般使用ICW4的 非自动EOI方式，用OCW2 的普通EOI方式结束中断服 务子程序。注意： ICW4用 在主程序的初始化中，而 OCW2用在中断服务子程序 中使用。 R=0为固定优先级；IR0最高 R=1为轮换优先级。 通常初始化高4位：0010 例：中断服务子程序片断： . . MOV AL , 20H ；20H 21H 22H … 分别为IR0 IR1 IR2… OUT 0DAH , AL ; 8259A的偶地址0DAH。 IRET ；CPU平台上的中断返回，恢复上层程序断口。 注：外中断结束前需要 两个关键指令 ： OUT 0DAH , AL ；接口片处理 IRET ；计算机系统处理
A0
0 1 1 1 1 1 0 0 0 X X X 1 LTIM X SNGL IC4 T7 T6 T5 T4 T3 X X X S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 X X X X X ID2 ID1 ID0 0 0 0 SFNM BUF M/S AEOI 1 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0 R SL EOI 0 0 L2 L1 L0 ICW1 ICW2 主ICW3 从ICW3 ICW4 OCW1 OCW2 OCW3 查询字 操 作 控 制 字 初 始 化 控 制 字 ICW1 ICW2 SGNL=1 N Y
主片？ Y N 主ICW3 从ICW3
IC4=1
Y ICW4
N
X ESMM SMM 0 1 P RR RIS X X X X
结束
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微机原理与接口技术精品课程
例：某一中断系统，有一片主片和两片从片8259A，主片的要求为：特定全 嵌套方式、边沿触发、EOI方式、中断类型为40H；从片的要求为：全嵌套方 式、边沿触发、EOI方式、中断类型为60H和80H；地址：主片为FFD0H， FFD2H；从片分别为 FFD4H，FFD6H和FFD8H，FFDAH 。试编写各8259A 的初始化程序。
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第七章 中断技术
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第二章 中断部分复习
INT2
INT3 INT4 INT1 INT0 断 溢 点 出 中 中 断 断
弄清几个概念： 8259A接口芯片 1.中断分类概念 2.中断向量表概念 3.中断服务子程序的执行机制概念
CPU硬件中断信号脚： 第17脚 非屏蔽中断请求 第18脚 可屏蔽中断请求 第24脚 可屏蔽中断响应
软件实现优先级编程如下：
IN AL,20H TEST AL,80H JZ ERR TEST AL,40H JZ DISS : ；输入中断请求寄存器的内容 ；为7号外设提出中断吗?（1000 0000B) ；为7号外设服务 ；为6号外设提出中断吗？(0100 0000B) ；为6号外设服务
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微机原理与接口技术精品课程
优先级处理办法3： 软件查询法
查询端口 号
说明：按此思路设计的CPU，不存在中断向量表结构，也不 存在“中断响应管脚”，中断服务入口有一个固定的地址， 在此地址处编写软件查询程序。
注：优先级由编程人定
6
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查询端口号为20H 的中断请求寄存器 的状态
7
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15
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D0 ~ D7
客户中断请求
CPU
INTA INTR
中断相应 中断请求
中断 接口
客户中断请求
客户中断请求
第一个总线周期CPU送中断响应信号INTA 第二个总线周期中断接口送中断类型号
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四、各类中断的优先级
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第三节 可编程中断控制器Intel 8259A
优先级处理办法4：专用芯片8259A
连接CPU的中断请求线
可扩展8个外部中断 源
连接CPU的中断响应线 注：其他管脚要解决： 可编程的初始化问题 中断源的再扩展问题 返回2
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第二节 8086/8088的中断系统
注：INT 0 ~ INT 4 为系统专用中断号
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8259A应具备下列四项功能：
1、中断请求扩展功能
2、中断优先级管理功能
3、中断类型号的写入和自动上传功能
4、可编程功能
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返回24 返回32 返回30
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可编程中断控制器8259A
内部结构
返回2
记录当前 正执行的 中断IRi
8259A芯片引脚
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微机原理与接口技术精品课程24ຫໍສະໝຸດ 微机原理与接口技术精品课程
例：假设8259A地址为20H 21H，与总线之间采用缓冲器连接， 非自动结束方式，只用一片8259A，普通完全嵌套，用8088。 解： MOV AL , 0000 1101B OUT 21H , AL
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8259A的初始化
8259A初始化时如下几点值得注意： （1）ICW1必须写入偶地址端口（A0＝0）， 而且要最先写入。 命令字ICW3、 ICW4的写入受ICW1操纵。 ICW2~ICW4写入奇地址端口（A0＝1）。 （2） ICW1~ICW4的写入次序是固定的， 不可颠倒。 （3）在单片8259A所构成的中断系统中， 8259A的初始化仅需设置ICW1、ICW2和 ICW4，在多片8259A级联时，主片和从片 8259A除ICW1、ICW2和ICW4外还必须设 置ICW3，而且主片和从片8259A的ICW3格 式是不相同的。
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中断分类
断点中断N=3 软件中断 溢出中断N=4 指令中断N≥5 CPU的内中断 除法错中断N=0 陷阱中断 单步中断N=1 不可屏蔽中断NMI(Non—maskable interrupt) N=2 CPU的外中断 可屏蔽中断INTR（Interrupt requestion） N≥5
1． 初始化命令字ICW1
借助于标志位，一个地 址就可存两个命令字！
决定是否 写ICW4
决定是否 写ICW3
例：若8259A的端口地址为20H、21H，采用电平触发，单片使用， 需要ICW4，则ICW1 =1BH，将ICW1送入8259A的程序段为： MOV AL，1BH OUT 20H，AL
返回37
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返回37
2． 初始化命令字ICW 2
例：已知原计算机系统中断向量表60H以后为空，请设置 命令字ICW2. 解： ICW2的低三位000 ~ 111由8259A自动分配给外设中断 请求端IR0 ~ IR7, 所以高5位应定位01100比较合理。 MOV AL，01100000B OUT 21H，AL ；假定8259A地址为20H, 21H ；问：MOV, 01100111B行吗？
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4． 初始化命令字ICW 4
ICW4——方式控制 ICW4仅在ICW1中的D0＝l时才有必要设置，否则不写。
说明：D4位特殊 指级联时主片用 “特殊”，其它都 用“非特殊”。 D3 D2位，说明 与系统总线是否 用缓冲器（大系 统的总线驱动） 相连。 D1位一般取0.为 了实现有优先级 要求的中断嵌套， 8259A中有一个 现行服务寄存器ISR ，自动EOI方式，即一进入中断，8259A 即将ISR的中断服务位ISRi请零，可能造成发生嵌套的优先级 混乱。除非保证不发生嵌套时才用自动EOI方式。
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优先级处理办法2：串行排队链电路（菊花链）硬件查询线路
注：CPU只有一个中断请求端的情况。 特点：此接口电路除完成外设的中断请求外，还能在CPU中断 响应时给数据总线发去相应的中断号。 缺点：此接口电路的中断号是硬件生成的，改动不方便，不如可编程接口。
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8088／8086CPU将存储器00000H～003FFH区域用于存放中断向量（即 中断服务程序入口地址) ，此区域共有1024个字节单元，最多可容纳 256个中断向量。
中断向量指针与中断类型号 中断向量指针 = 中断类型号*4 中断向量 = （中断向量指针）
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创建中断向量表：中断向量的装入 有三种方法：1、 直接利用MOV指令装入 2、 利用串操作指令装入 3、 利用DOS功能调用装入（软中断） 例如，假设中断类型号为60H无人使用，现在此放置一 条中断向量，已知相应的中断服务子程序的段基址是 SEG_INTR，偏移地址是OFFSET_INTR（006DH） ，下面用第一种方法创建中断向量表：
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3、 OCW3
IRR ISR
例：编一段了解ISR状态的程序片断,假定8259A的地址为20H 21H . ： MOV AL , 00001111B OUT 20H , AL ; 写OCW3 NOP IN AL , 20H ；读ISR（注意端口A0=0）
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例: 现有8086微机系统，其中断控制单元由单片8259A构成。 8259A的触发方式是边沿触发，中断类型号为08H~0FH，非 自动结束方式，全嵌套方式，非缓冲方式。8259A的地址为 0DAH和0DBH。试编写该片8259A的初始化程序。 解：
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操作命令字：OCW1, OCW2, OCW3
1、中断屏蔽命令字OCW1
例：开放中断IR0 IR1 IR2 IR3 其它中断请求端 均屏蔽。假 定8259A的片地址为 ： 20H 21H 解：MOV AL , 0F0H OUT 21H , AL
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2 . 中断模式设置命令字 OCW2 说明：一般使用ICW4的 非自动EOI方式，用OCW2 的普通EOI方式结束中断服 务子程序。注意： ICW4用 在主程序的初始化中，而 OCW2用在中断服务子程序 中使用。 R=0为固定优先级；IR0最高 R=1为轮换优先级。 通常初始化高4位：0010 例：中断服务子程序片断： . . MOV AL , 20H ；20H 21H 22H … 分别为IR0 IR1 IR2… OUT 0DAH , AL ; 8259A的偶地址0DAH。 IRET ；CPU平台上的中断返回，恢复上层程序断口。 注：外中断结束前需要 两个关键指令 ： OUT 0DAH , AL ；接口片处理 IRET ；计算机系统处理
A0
0 1 1 1 1 1 0 0 0 X X X 1 LTIM X SNGL IC4 T7 T6 T5 T4 T3 X X X S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 X X X X X ID2 ID1 ID0 0 0 0 SFNM BUF M/S AEOI 1 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0 R SL EOI 0 0 L2 L1 L0 ICW1 ICW2 主ICW3 从ICW3 ICW4 OCW1 OCW2 OCW3 查询字 操 作 控 制 字 初 始 化 控 制 字 ICW1 ICW2 SGNL=1 N Y
主片？ Y N 主ICW3 从ICW3
IC4=1
Y ICW4
N
X ESMM SMM 0 1 P RR RIS X X X X
结束
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例：某一中断系统，有一片主片和两片从片8259A，主片的要求为：特定全 嵌套方式、边沿触发、EOI方式、中断类型为40H；从片的要求为：全嵌套方 式、边沿触发、EOI方式、中断类型为60H和80H；地址：主片为FFD0H， FFD2H；从片分别为 FFD4H，FFD6H和FFD8H，FFDAH 。试编写各8259A 的初始化程序。
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第七章 中断技术
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第二章 中断部分复习
INT2
INT3 INT4 INT1 INT0 断 溢 点 出 中 中 断 断
弄清几个概念： 8259A接口芯片 1.中断分类概念 2.中断向量表概念 3.中断服务子程序的执行机制概念
CPU硬件中断信号脚： 第17脚 非屏蔽中断请求 第18脚 可屏蔽中断请求 第24脚 可屏蔽中断响应
软件实现优先级编程如下：
IN AL,20H TEST AL,80H JZ ERR TEST AL,40H JZ DISS : ；输入中断请求寄存器的内容 ；为7号外设提出中断吗?（1000 0000B) ；为7号外设服务 ；为6号外设提出中断吗？(0100 0000B) ；为6号外设服务
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优先级处理办法3： 软件查询法
查询端口 号
说明：按此思路设计的CPU，不存在中断向量表结构，也不 存在“中断响应管脚”，中断服务入口有一个固定的地址， 在此地址处编写软件查询程序。
注：优先级由编程人定
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查询端口号为20H 的中断请求寄存器 的状态
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D0 ~ D7
客户中断请求
CPU
INTA INTR
中断相应 中断请求
中断 接口
客户中断请求
客户中断请求
第一个总线周期CPU送中断响应信号INTA 第二个总线周期中断接口送中断类型号
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四、各类中断的优先级
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第三节 可编程中断控制器Intel 8259A
优先级处理办法4：专用芯片8259A
连接CPU的中断请求线
可扩展8个外部中断 源
连接CPU的中断响应线 注：其他管脚要解决： 可编程的初始化问题 中断源的再扩展问题 返回2
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第二节 8086/8088的中断系统
注：INT 0 ~ INT 4 为系统专用中断号
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8259A应具备下列四项功能：
1、中断请求扩展功能
2、中断优先级管理功能
3、中断类型号的写入和自动上传功能
4、可编程功能
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可编程中断控制器8259A
内部结构
返回2
记录当前 正执行的 中断IRi
8259A芯片引脚
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例：假设8259A地址为20H 21H，与总线之间采用缓冲器连接， 非自动结束方式，只用一片8259A，普通完全嵌套，用8088。 解： MOV AL , 0000 1101B OUT 21H , AL
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8259A的初始化
8259A初始化时如下几点值得注意： （1）ICW1必须写入偶地址端口（A0＝0）， 而且要最先写入。 命令字ICW3、 ICW4的写入受ICW1操纵。 ICW2~ICW4写入奇地址端口（A0＝1）。 （2） ICW1~ICW4的写入次序是固定的， 不可颠倒。 （3）在单片8259A所构成的中断系统中， 8259A的初始化仅需设置ICW1、ICW2和 ICW4，在多片8259A级联时，主片和从片 8259A除ICW1、ICW2和ICW4外还必须设 置ICW3，而且主片和从片8259A的ICW3格 式是不相同的。
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中断分类
断点中断N=3 软件中断 溢出中断N=4 指令中断N≥5 CPU的内中断 除法错中断N=0 陷阱中断 单步中断N=1 不可屏蔽中断NMI(Non—maskable interrupt) N=2 CPU的外中断 可屏蔽中断INTR（Interrupt requestion） N≥5
1． 初始化命令字ICW1
借助于标志位，一个地 址就可存两个命令字！
决定是否 写ICW4
决定是否 写ICW3
例：若8259A的端口地址为20H、21H，采用电平触发，单片使用， 需要ICW4，则ICW1 =1BH，将ICW1送入8259A的程序段为： MOV AL，1BH OUT 20H，AL
返回37
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2． 初始化命令字ICW 2
例：已知原计算机系统中断向量表60H以后为空，请设置 命令字ICW2. 解： ICW2的低三位000 ~ 111由8259A自动分配给外设中断 请求端IR0 ~ IR7, 所以高5位应定位01100比较合理。 MOV AL，01100000B OUT 21H，AL ；假定8259A地址为20H, 21H ；问：MOV, 01100111B行吗？