微机原理—中断系统
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微机原理第7章 8086中断系统和中断控制器
3）高级中断源能中断低级的中断处理
中断嵌套 当CPU正在响应某一中断源的请求，执行为其服务的中断服务程序时， 如果有优先级更高的中断源发出请求，CPU将中止正在执行的中断服务程 序而转入为新的中断源服务，等新的中断服务程序执行完后，再返回到被 1 中止的中断服务程序，这一过程称为中断嵌套。 • 中断嵌套可以有多级，具体级数原则上不限，只取决于堆栈深度。
外部中断 非屏蔽中断 可屏蔽中断
可屏蔽中断源
CPU 中断逻辑
INTR
8259A 中断 INTA 控制器
INT N 指令
INTO 指令
除法 错误
单步 中断
IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7
外 设 中 断 源
内部中断: 除法错中断 指令中断 溢出中断 单步中断
硬件(外部)中断 非屏蔽中断请求 INT 2 NMI(17号引脚) 中 断 逻 辑 可屏蔽中断请求 中断类型号32～255 INTR(18号引脚)
中断指令 INT n N＝32～255
溢出中断 INTO INT 4
断点 中断 INT 3
单步中断 (TF＝1) INT 1
除法 错误 INT 0
软件(内部)中断
8086/8088中断源
1．软件中断(内部中断) 8086/8088的软件中断主要有三类共五种。 (1) 处理运算过程中某些错误的中断 执行程序时，为及时处理运算中的某些错误 ，CPU以中断方式中止正在运行的程序，提醒程 序员改错。 ① 除法错中断(中断类型号为0)。在8086 /8088 CPU执行除法指令(DIV/IDIV)时，若发现 除数为0，或所得的商超过了CPU中有关寄存器所 能表示的最大值，则立即产生一个类型号为0的 内部中断，CPU转去执行除法错中断处理程序。
《微机原理与汇编语言》中断系统资料精品PPT课件
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44
1、中断允许控制寄存器IE
AFH AEH ADH ACH ABH AAH A9H A8H
IE EA （A8H）
ES ET1 EX1 ET0 EX0
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45
2、中断允许寄存器IE中各位的含义。
①EA—中断允许总控制位。 EA=0，屏蔽所有的中断请求； EA=1，CPU开放中断。对各中断源的中断 请求是否允许，还要取决于各中断 源的中断允许控制位的状态。这就 是所谓的两级控制。
22
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23
二、中断技术实现的功能
• 1、分时操作 • 2、实时处理 • 3、故障处理
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24
1、分时操作
• 计算机的中断系统可以使CPU与外设同时 工作。
• CPU在启动外设后，便继续执行主程序； 而外设被启动后，开始进行准备工作。当 外设准备就绪时，就向CPU发出中断请求， CPU响应该中断请求并为其服务完毕后， 返回原来的断点处继续运行主程序。外设 在得到服务后，也继续进行自己的工作。
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50
2、中断允许寄存器IE中各位的含义。
⑥EX0—外部中断0的溢出中断允许位。 EX0=0，禁止外部中断0中断； EX0=1，允许外部中断0中断。
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51
例5-1
假设允许片内定时器/计数器中断，禁止其他中断。试 根据假设条件设置IE的相应值。
解：（IE）=10001010B=8AH
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18
八、中断方式的特点
• 1、中断方式消除了CPU在查询方式中的等待 现象，大大提高了CPU的工作效率。
微机原理(中断概念)
必要性及应用 中断功能便于实现 1．分时操作
CPU和外设同时工作；CPU可以通过 分时操作启动多个外设同时工作，统一 管理。大大提高了CPU的利用率，也提 高了输入、输出的速度。
2．实时处理
3．故障处理
4.主机与外设之间的速度匹配
计算机在运行过程中，往往会出现事 先预料不到的情况，或出现一些故障： 如电源突跳，存储出错，运算溢出等等。 计算机就可以利用中断系统自行处理， 而不必停机或报告工作人员。
3. 8086从0030H开始读取4字节中断处理程 序的入口地址，前两字节装入IP，后两 字节装入CS，8086执行中断处理程序。
中断向量的装入
• 中断向量的装入方法：用MOV指令 • 假设中断类型号为60H，中断服务程序的偏移地
址是1234H,段地址5678H
• MOV AX,00H • MOV ES,AX; 0段 • MOV BX,60H*4; (=180H)中断向量指针 • MOV AX,1234； 中断服务程序偏移地址 • MOV ES:[BX],AX;装入偏移地址 • MOV AX,5678H; 中断服务程序段地址 • MOV ES:[BX+2],AX；装入段地址
8086中断时序
➢ 8086对外部硬件中断请求INTR的响应：
当INTR有一高电平，即有可屏蔽中断请求。 若此时IF=1且当前指令执行完，进入中断响 应周期，处理过程如下：
1. INTA*在两个总线周期中分别发出有效信号， 在第二个周期中8086读到中断类型码，然后 乘以4,得到中断向量。
2. 下一条指令地址CS和IP入栈，标志寄存器入 栈，清除IF和TF标志位。
中断嵌套
CPU正在执行 主程序
CPU正在执行 低级中断服务
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-05 中断
P1.3
绿灯
SJMP DDD
P3.2
3.如果想通过中断方式实现上述功能，软件怎样编程序? 仿前 例。
ORG 0000H
+5V
AJMP MAIN
P1.0
红灯
ORG 0003H
P1.1
红灯
AJMP INT
ORG 0050H
P1.2
绿灯
MAIN: MOV SP,#60H
P1.3
绿灯
MOV IE,#1000 0001B;
• 若ITi＝0（电平触发），则输入到INTi 的外部中断源必须保持低电平有效，直到该 中断被响应。同时在中断返回前必须使电平 变高，否则将会再次产生中断。
SCON－串行口控制寄存器（98H）
位地址 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98
SCON
TI RI
发送中断标志
接收中断标志
一帧数据发送完毕置“1”TI，请求CPU发送下一帧 一帧数据接收完毕置“1”RI，请求CPU取走数据
§5.1.2 查询传送方式（条件传送）
通过查询外设的状态信息，确信外设已处于“准备好”， 计算机才发出访问外设的指令，实现数据的传送。
状态信息：一般为1位二进制码。
输入时，需要查询外设的输入数据是否准备好；
输出时，要查询外设是否把上一次CPU输出的数据处理完毕。
查询方式程序流程图
优点：通用性好，可以用于各类
…………… ORG 0080H PH:PUSH PSW PUSH A SETB P3.0 ACALL DELAY1S CLEAR P3.0 ANL P1,#0BFH；撤申请 ORL P1,#40H POP A POP PSW RETI END
当发送和接收中任何一个标志被置位时，都可以向CPU提出 申请。必须在中断服务程序中判断，并由软件将RI和TI标志位 清0。
微机原理第10章 中断和中断管理-PPT课件
CPU只有在当前指令执行结束后才会检测有无中断 请求发生，因此对于外部中断，中断源要向CPU发 出中断请求，就必须把自己的中断请求信号保持到 CPU响应，才可以清除。 故要求每一个中断源都有一个中断请求触发器，用 于记录中断请求标志。当提出中断请求时，该触发 器被置位，如下图所示。
+5V D CLK 外设状态信号 RD 外设读、写操作 第10章
中断与中断管理
Q 中断请求
1、CPU响应中断的条件
（2）中断屏蔽触发器置位
在通常情况下，往往有多个中断源。 在外设接口中，为每一个中断源设置了一个中断屏蔽 触发器，用来开放或关闭中断源的请求。 只有中断屏蔽触发器设置为“1”时，外设的中断请求 信号才能被送到CPU，如下图所示。
外设状态输入 中断请求 触发器
中断响应、服务 及返回流程图
第10章 中断与中断管理
2、CPU对中断的响应
CPU进入中断响应周期后，自动完成如下操作： （1）关闭中断 FR中的中断标志位IF清零； （2）保护断点 将当前CS和IP的内容压入堆栈保存，以便中断处理 完毕后能返回被中断的原程序继续执行；
（3）送中断类型号 在中断响应周期的第二个总线周期中，由中断控制 器给出中断类型号，CPU根据中断类型号获取中断 服务子程序的入口地址，并装入CS与IP； 一旦装入完毕，中断服务程序就开始执行。
第10章 中断与中断管理
1、中断
最初，中断技术引入计算机系统，只是为了解决 快速的 CPU 与慢速的外部设备之间传送数据的矛 盾。 例如：打印输出时， CPU 传送数据的速度高，而 打印机打印的速度低。如果不采用中断技术， CPU 将经常处于等待状态，效率极低。采用中断 技术后， CPU 可以正常进行其它的工作，只在打 印机缓冲区中的当前内容打印完毕发出中断请求 之后，才予以响应。这时， CPU 暂时停止执行当 前程序而转去执行向缓冲区传送数据的程序，传 送完成后又返回原来的程序执行。这样U响应中断的条件
+5V D CLK 外设状态信号 RD 外设读、写操作 第10章
中断与中断管理
Q 中断请求
1、CPU响应中断的条件
（2）中断屏蔽触发器置位
在通常情况下，往往有多个中断源。 在外设接口中，为每一个中断源设置了一个中断屏蔽 触发器，用来开放或关闭中断源的请求。 只有中断屏蔽触发器设置为“1”时，外设的中断请求 信号才能被送到CPU，如下图所示。
外设状态输入 中断请求 触发器
中断响应、服务 及返回流程图
第10章 中断与中断管理
2、CPU对中断的响应
CPU进入中断响应周期后，自动完成如下操作： （1）关闭中断 FR中的中断标志位IF清零； （2）保护断点 将当前CS和IP的内容压入堆栈保存，以便中断处理 完毕后能返回被中断的原程序继续执行；
（3）送中断类型号 在中断响应周期的第二个总线周期中，由中断控制 器给出中断类型号，CPU根据中断类型号获取中断 服务子程序的入口地址，并装入CS与IP； 一旦装入完毕，中断服务程序就开始执行。
第10章 中断与中断管理
1、中断
最初，中断技术引入计算机系统，只是为了解决 快速的 CPU 与慢速的外部设备之间传送数据的矛 盾。 例如：打印输出时， CPU 传送数据的速度高，而 打印机打印的速度低。如果不采用中断技术， CPU 将经常处于等待状态，效率极低。采用中断 技术后， CPU 可以正常进行其它的工作，只在打 印机缓冲区中的当前内容打印完毕发出中断请求 之后，才予以响应。这时， CPU 暂时停止执行当 前程序而转去执行向缓冲区传送数据的程序，传 送完成后又返回原来的程序执行。这样U响应中断的条件
微机原理课件 中断系统
处理器会自动完成 3 项任务
① 关闭中断，以禁止其它中断请求；
② 断点 (IP 和 CS) 和标志寄存器内容入栈保护； ③ 获得中断服务程序入口地址，转中断服务程序。
中断处理过程
① 保护现场 相关工作寄存器的内容压栈保护。 ② 开中断 若要响应高级别的中断，则需要打开中断。 ③ 执行中断服务程序 ④ 关中断 使得不被中断，可顺利恢复现场。
•
能实现“中断判优”，即中断源排队，当有多个 中断源提出请求时，高级别的中断请求能被优先
响应。
•
能实现中断嵌套，即高级别的中断源能够中断低
级别的中断服务程序。
•
系统响应中断后，能自动转入中断处理中断处理 结束，能自动返回。
5.2 8086 中断系统
8086 系统的中断分类
•
图示
8086 系统共有 256 种类型的中断，对应的中断 类型号为： 0 ～ 255 (0 ～0FFH)可分为软件中 断和硬件中断两大类。
例如
MOV AX ,2000 H
ADD AX ,7000 H
INTO
；2000 H ＋ 7000 H ＝ 9000 H ，溢出：OF=1
；因为OF=1 ，所以产生溢出中断
中断指令 INT N
• • •
INT N 是中断指令
N 是中断类型号 (0 ～ 0 FFH)
DOS系统功能, 基本输入输出系统（BIOS）的功
请求信号。
•
故障信号，如电源掉电等。 软件中断，如为调试程序而设置的中断。
•
中断系统
•
系统为实现中断而采用的硬件和软件措施。
计算机采用中断系统的目的 维持系统的正常工作，提高系统效率。 实时处理。 为故障处理作准备。
微机原理--第八章-中断系统
裁决器
0
IR6
0
IR7
选 CS 译 码
RD
WR
INTA INT
ICW1 芯片控制 A0
A0
1 × I3 I4 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1
ICW2 中断类型号 1
ICW3 主从片连接关系
1 ICW4 方式控制
1
OCW1 中断屏蔽寄存器 IMR
00
0
SP/EN
CA0
OCW2 优先级设置、发EOI
上有中断申请，则将IRR相应位置1；
总线
D0 ~ D7 A0
A5 ~ A9
IOR IOW INTA INTR
数据线 D0 ~ D7
A0
ISR 0
当前 0
中断 服务
• 非屏蔽中断 – 由NMI引脚引起的中断，称非屏蔽中断。 – 当NMI引脚上产生上升沿信号，CPU必响应此中断请 求，即NMI引脚上的中断请求不受IF标志的控制， – IF不能屏蔽NMI引脚上的中断请求。
8086/8088CPU的中断分类图
中断源
外部中断 内部中断
非屏蔽中断 可屏蔽中断 内部硬件中断
SP/EN CA0 CA1 CA2
GND
+ 5V
电子钟时间基准
键盘 保留 串 口2 串 口1 硬盘 软盘 打印机
用于多片 8259A
级连情况
7.3.4 8259A的控制字
8259A中断控制器
处理部分
0
ISR 0
当前 0
中断 0
服务 0
寄存器
0 0
0
IRR
中断申请
0 0
寄存器 0
0
PR
0
优先级
微机原理课件第七章 中断系统
第七章中断系统一、中断的概念设20H存放按键次数，每按键一次，20H加1。
也就是每次有中断，就要执行一条指令：INCB 20H程序的执行过程：若无按键按下，程序一直处于显示过程，显示20H中的按键次数，一旦按键按下，产生中断，程序中断显示过程，执行一条指令（INCB 20H），然后再回到显示过程，显示20H中的新内容。
MAIN：LCALL INITLOOP1：LCALL DISPLA YLJMP LOOP1问题：INCB 20H放在什么位置？解决方案：将INCB 20H放在单独的位置，将此指令的地址存入某固定地址（中断向量表：每种中断都有不同的地址），当中断产生时，将当前程序运行的PC指针的内容存入堆栈，然后CPU在某个固定地址中去寻找INCB 20H这条指令的存放地址，并将当前程序运行的PC指针的内容改成INCB 20H这条指令的存放地址，执行这条指令，指令执行完，通过RET指令，从堆栈中取出原来保存的程序中断前运行的地址，并根据此内容改变PC指针，使程序从中断处，继续运行。
程序清单：ORG 200EHDCW ANINTORG 2080HMAIN：LCALL INITLOOP1：LCALL DISPLA YLJMP LOOP1INIT：∞∞∞RETDISPLA Y：∞∞∞RETANINT：INCB 20HRET二、中断向量在CPU的地址空间中特殊规定的存储空间，里面存放特定中断服务程序的首地址，不同种类的中断有独立的中断向量。
一个中断向量占2个字节。
由不同种类的中断向量组成的集合叫中断向量表。
三 8098的中断系统1、中断源：共9种。
软件中断、外中断、串行口中断、软件定时器中断、HSI.0中断、高速输出中断、高速输入数据有效中断、A/D 转换完毕中断、定时器溢出中断。
2、中断优先级：当CPU 同时有几个中断申请，CPU 可根据不同种类的中断优先级，来判断先响应哪个中断。
见书P71-表3.13、8098中断结构图：见书P70-图3.1A 、 信号跳变检测器：8098所有中断源可分为两类，外部中断和内部中断。
微机原理第八章：中断技术讲解
二、中断(zhōngduàn)源识别及中断(zhōngduàn) 判优
1．中断源识别
★ 软件查询法：
★ 中断矢量法：中断源提供中断类型号，CPU根据类型确定中断源 2．中断判优
★ 对同时产生的中断，首先处理优先级别较高的中断；
若优先级别相同，则按先来先服务的原则。
★ 对非同时产生的中断：
低优先级的中断程序允许被高优先级的中断源所中断
1．中断服务子程序的特点： 为“远过程”，用 IRET 指令返回
2．中断服务程序完成的工作
1）保护现场（通用寄存器的内容）
2）开中断（STI）
3）中断处理
4）关中断（CLI）
5）恢复现场 6）IRET
中断服务程序结构
保护有关寄存器内容 开中断
执行中断服务程序 关中断
恢复有关寄存器内容 执行IRET
精品资料
④ 执行 IRET 指令
4．退出中断(zhōngduàn) ① 关中断(zhōngduàn)
退
出
② 恢复现场中
③ 恢复断点 ④ 开中断(zhōngduàn) 断
精品资料
关中断 保存断点，保存现场
判别中断源 转入中断服务程序 保护寄存器、开中断 执行中断服务程序
IRET
关中断 恢复现场，恢复断点
开中断
STOSW
；串存储（字）
；AX→ES∶[DI]、 [DI＋1]
MOV AX，SEG_INTR
；中断服务程序段基址送AX
STOSW
；串存储（字）
STI
；开中断
精品资料
2．用 MOV将直接(zhíjiē)中断向量写入中断向量表中
；将中断向量直接(zhíjiē)写入中断向量表中的程序段为
1．中断源识别
★ 软件查询法：
★ 中断矢量法：中断源提供中断类型号，CPU根据类型确定中断源 2．中断判优
★ 对同时产生的中断，首先处理优先级别较高的中断；
若优先级别相同，则按先来先服务的原则。
★ 对非同时产生的中断：
低优先级的中断程序允许被高优先级的中断源所中断
1．中断服务子程序的特点： 为“远过程”，用 IRET 指令返回
2．中断服务程序完成的工作
1）保护现场（通用寄存器的内容）
2）开中断（STI）
3）中断处理
4）关中断（CLI）
5）恢复现场 6）IRET
中断服务程序结构
保护有关寄存器内容 开中断
执行中断服务程序 关中断
恢复有关寄存器内容 执行IRET
精品资料
④ 执行 IRET 指令
4．退出中断(zhōngduàn) ① 关中断(zhōngduàn)
退
出
② 恢复现场中
③ 恢复断点 ④ 开中断(zhōngduàn) 断
精品资料
关中断 保存断点，保存现场
判别中断源 转入中断服务程序 保护寄存器、开中断 执行中断服务程序
IRET
关中断 恢复现场，恢复断点
开中断
STOSW
；串存储（字）
；AX→ES∶[DI]、 [DI＋1]
MOV AX，SEG_INTR
；中断服务程序段基址送AX
STOSW
；串存储（字）
STI
；开中断
精品资料
2．用 MOV将直接(zhíjiē)中断向量写入中断向量表中
；将中断向量直接(zhíjiē)写入中断向量表中的程序段为
微机原理与接口技术——中断系统
08H 定时中断
09H 键盘中断
0AH 保留的硬件中断
0BH 异步串口2中断
0CH 异步串口1中断
0DH 并口2（硬磁盘）中断
0EH 软盘中断
INTR
类型码 0FH 10H 11H 12H 13H 14H 15H 16H 17H 18H 19H 1AH 1BH 1CH 1DH
中断源 并口1（打印机）中断 显示器驱动程序 设备检测 存储器检测 软盘驱动程序 通信驱动程序 盒式磁带机驱动程序 硬盘驱动程序 打印机驱动程序 BASIC程序 引导（BOOT）程序 年月日定时中断 用户键盘 用户定时器时标 CRT初始化参数
（4）溢出中断 类型号为04H
对带符号数来说，溢出就意味着出错（加、减运算 ），一旦产生应立即发现，而CPU并不知道当前处理的 数据是无符号数还是带符号数，只有程序员才明确这一 点。
因此通常在带符号数的加、减法运算后面总是跟着 INTO指令
（4）溢出中断 类型号为04H
当标志寄存器的OF=0时，则INTO指令不产生中断，CPU继 续运行原程序； 当OF=1时，进入溢出中断处理程序，打印出一个出错信息 ，在处理程序结束时，不返回原程序继续运行，而是把控制 交给操作系统。
内部中断的种类
（2）单步中断（陷阱中断） 类型号为01H
三、8086/8088指令系统中没有设置或清除TF 标志的指令，但指令系统中的PUSHF和POPF为 程序员提供了置位或复位TF的手段。置位和复位 TF的程序段如下所示：
内部中断的种类
（2）单步中断（陷阱中断） 类型号为01H
置位TF标志(D8=1) PUSHF POP AX OR AX, 0100H PUSH AX POPF
有更高级别的中断源发出请求，且新中断源满足 响应条件；
微机原理 微型计算机中断系统剖析
17
第九章
1、中断向量表（又称：中断服务程序的入口地址表）
中断类型号n与中断
向量的地址关系： n×4＝中断向量地址
（4n
和4n+1）→IP
（4n+2和4n+3）→CS
3FC
18
第九章
【例】某中断的类型号为68H，中断的操作过程如下： 步骤分析：
① 取中断类型号68H； ② 计算中断向量地址68H*4=1A0H；
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；
（2）设置8259的中断屏蔽寄存器的中断屏蔽位；
（3）设置CPU中断允许标志位IF(开中断STI)； 2.中断服务子程序
27
第九章
3.硬件(外设接口)和CPU自动完成 （1）外设向CPU INTR端发出请求； （2）CPU发两个/INTA给外设； （3）CPU取中断类型号 n；
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。
个中断源的请求呢？
当CPU正在处理某个中断，且IF＝1，这时若有新
的中断请求产生，CPU要不要响应呢？以什么原则
第九章
1、中断向量表（又称：中断服务程序的入口地址表）
中断类型号n与中断
向量的地址关系： n×4＝中断向量地址
（4n
和4n+1）→IP
（4n+2和4n+3）→CS
3FC
18
第九章
【例】某中断的类型号为68H，中断的操作过程如下： 步骤分析：
① 取中断类型号68H； ② 计算中断向量地址68H*4=1A0H；
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；
（2）设置8259的中断屏蔽寄存器的中断屏蔽位；
（3）设置CPU中断允许标志位IF(开中断STI)； 2.中断服务子程序
27
第九章
3.硬件(外设接口)和CPU自动完成 （1）外设向CPU INTR端发出请求； （2）CPU发两个/INTA给外设； （3）CPU取中断类型号 n；
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。
个中断源的请求呢？
当CPU正在处理某个中断，且IF＝1，这时若有新
的中断请求产生，CPU要不要响应呢？以什么原则
微机原理—中断系统
例1 PC 机采用向量中断方式处理 8 级外中断，中断号 依次为 08H～0FH，在存储器 2CH 单元开始依次存放 23H， FFH，D0H，0FDH 四个字节，问该向量对应的中断号和中断 服务程序入口地址。
A. 0CH, 23FFH:00FEH
B. 0BH, D0FDH:23FFH
C. 0BH, FDD0H:FF23H
注解
（1）外部中断（硬中断）
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微机原理与接口技术
外部硬件（主要是外设通过接口）产生 1）不可屏蔽中断 NMI——由 NMI 通知 CPU，常用于重大故障或
紧急情况如电源掉电、存贮器读写出错、总线奇偶错等，该中断是不能用中断
标志 IF 控制的。
2）可屏蔽中断 INTR——由 INTR 来通知 CPU 发生了外部事件中断
②第二个中断响应总线周期 CPU 发INTA，中断控制逻 辑发中断类型码给 CPU ；
③保护断点和标志，FLAGS、CS 和 IP 内容依次压入堆栈 ④清除 IF 标志和 TF 标志 ⑤根据中断类型码，转入中断服务程序入口
注解
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目录
第 7 章 中断系统......................................................................................................1 7.1 概述.......................................................................................................................1 7.1.1 中断的基本概念................................................................................................1 7.1.2 中断处理过程....................................................................................................2 7.2 16 位微机中断系统............................................................................................3 7.2.1 中断类型............................................................................................................3 7.2.2 中断向量表........................................................................................................4 7.2.3 中断响应过程....................................................................................................6 7.4 可编程中断控制器 8259A..................................................................................7 7.4.1 8259A的编程模型...............................................................................................7 7.4.2 8259A的外部引脚...............................................................................................8 7.4.3 8259A的工作方式...............................................................................................9 7.4.4 8259A的编程 ....................................................................................................12 7.4.5 8259A的应用 ....................................................................................................17
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②第二个中断响应总线周期 CPU 发INTA，中断控制逻 辑发中断类型码给 CPU ；
③保护断点和标志，FLAGS、CS 和 IP 内容依次压入堆栈 ④清除 IF 标志和 TF 标志 ⑤根据中断类型码，转入中断服务程序入口
注解
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7.2.2 中断向量表 （1）中断向量表的组成及其定位 中 断 入 口 地 址 （ 中 断 向 量 ）： 内 存 的 最 低 1K 区 域 （00000H～003FFH） 每个中断占 4 个内存单元，段地址：偏移地址，共有 256 个中断
注解
中断向量地址＝4×中断类型码
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例1 PC 机采用向量中断方式处理 8 级外中断，中断号 依次为 08H～0FH，在存储器 2CH 单元开始依次存放 23H， FFH，D0H，0FDH 四个字节，问该向量对应的中断号和中断 服务程序入口地址。
A. 0CH, 23FFH:00FEH
B. 0BH, D0FDH:23FFH
C. 0BH, FDD0H:FF23H
注解
（1）外部中断（硬中断）
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外部硬件（主要是外设通过接口）产生 1）不可屏蔽中断 NMI——由 NMI 通知 CPU，常用于重大故障或
紧急情况如电源掉电、存贮器读写出错、总线奇偶错等，该中断是不能用中断
标志 IF 控制的。
2）可屏蔽中断 INTR——由 INTR 来通知 CPU 发生了外部事件中断
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第 7 章 中断系统 【本章重点】1、中断概念和中断处理过程；
2、8086 中断系统； 3、8259 工作方式及应用 【学习方法】了解中断概念，熟悉中断功能，掌握中断 处理过程，掌握 8259 的应用。 7.1 概述 解决高速的 CPU 与慢速的外设之间的矛盾 提高 CPU 的工作效率及实时性能 7.1.1 中断的基本概念 （1）中断和中断源 中断——是指CPU执行程序过程中，由于某种事件发生，迫 使CPU暂时终止正在执行的程序（主程序），转去执行该事 件的处理程序（中断服务程序），待处理完毕后，又返回到 原程序的断点处，继续往下执行的过程 中断过程
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目录
第 7 章 中断系统......................................................................................................1 7.1 概述.......................................................................................................................1 7.1.1 中断的基本概念................................................................................................1 7.1.2 中断处理过程....................................................................................................2 7.2 16 位微机中断系统............................................................................................3 7.2.1 中断类型............................................................................................................3 7.2.2 中断向量表........................................................................................................4 7.2.3 中断响应过程....................................................................................................6 7.4 可编程中断控制器 8259A..................................................................................7 7.4.1 8259A的编程模型...............................................................................................7 7.4.2 8259A的外部引脚...............................................................................................8 7.4.3 8259A的工作方式...............................................................................................9 7.4.4 8259A的编程 ....................................................................................................12 7.4.5 8259A的应用 ....................................................................................................17
（1）内部中断响应过程
取得了类型码后的响应过程 :
①中断向量地址＝类型码乘４
②标志寄存器压栈保护；
③清除IF和TF标志，屏蔽新的INTR中断和单步中断； ④保存断点，即把断点处的CS和IP值依次压入堆栈； ⑤中断向量表中取中断服务程序的入口地址，分别送IP 和CS中，转入中断服务程序 ⑥最后执行中断返回指令IRET,将断点处的IP和CS值、标 志寄存器恢复，程序从断点处继续执行
PUSH DS
;保护 DS
MOV AX, SEG VINTSUB ;取段地址
MOV DS, AX
;置入段地址
MOV DX, OFFSET VINTSUB ;取偏移地址
MOV AH, 25H
;取功能号
MOV AL, N
;取类型码
INT
21H
;DOS 功能调用
POP DS
;恢复 DS
7.2.3 中断响应过程
电子工程学院 教案
微机原理与接口技术
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黄新
2008‐9‐20
0
微机原理与接口技术
授课内容 授课内容
授课计划
知识目标 知识目标
教
学 目
能力目标 能力目标
标
素质目标 素质目标
复习内容 复习内容
预习内容 预习内容
教学重点 教学重点
教学难点 教学难点
教学内容提要及 时间分配
内容提要及时间分配
更新、补充 删节内容
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1）实现中断及返回 2）实现优先权排队 3）高级中断源能中断低级的中断处理
主程序
中断 请求
中断服务程序1 中断服务程序2
优先权 更高的
中断请求
中断返回
7.1.2 中断处理过程 （1）中断请求
数据锁存 与缓冲
数据 READY
输入 设备
端口号·IORC
“1”
RD
Q 中断请求触发器
例2 INT N，中断服务程序入口地址标号 VINTSUB
PUSH DS
;保护 DS
MOV AX, 0;
MOV DS, AX
;中断向量从 00000H 开始
MOV BX, N*4
;中断向量地址→BX
MOV AX, OFFSET VINTSUB ;取偏移地址
MOV Hale Waihona Puke BX], AX;置入偏移地址
MOV AX, SEG VINTSUB ;取段地址
MOV [BX+2], AX
;置入段地址
POP DS
;恢复 DS
DOS功能调用――INT 21H指令置入法
格式：MOV AH, 25H
INT
21H
入口参数： AH：25H
AL：中断类型码 N
DS:DX：中断向量段地址：偏移地址
注解
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例3 INT N，中断服务程序入口地址标号 VINTSUB
D
Q
中断屏蔽触发器
中断源向 CPU 发出的请求中断的要求。大多数 CPU 都是在 现行指令周期结束时，才检测有无中断请求。
①中断请求触发器：保存中断请求信号
②中断屏蔽触发器：未屏蔽时才能响应
（2）中断判优 CPU 要识别出是哪些中断源有中断请求,并辨别和比较 它们的优先权，先响应优先级别最高的中断申请。
判优方法：
①软件实现：速度慢
② 硬件实现——专用可编程中断控制器：速度快
（3）中断响应
CPU 接收到中断申请后，从终止现行程序到转向中断服 务程序入口的过程 。
CPU 响应中断请求必须满足：
注解
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① 中断是开放的 ② CPU 在现行指令结束后响应中断 中断响应过程中 CPU 自动执行 ： ① 关中断：发INTA，自动关中断 ② 保护断点：断点：CS，IP，标志寄存器 ③ 转入中断服务程序：中断入口地址送 CS，IP （4）中断处理 执行中断服务程序 ，通常在中断服务程序中都可根据 需要完成以下工作 ： 保护现场：保护中断服务程序中用到的寄存器 ②开中断：允许中断嵌套 ③中断服务：中断服务程序的主体 ④关中断：保证有效的恢复现场 ⑤恢复现场：恢复保护的寄存器内容 （5）中断返回 中断服务程序结束时将堆栈中保存的断点地址、标志寄 存器的原内容弹回 CS、IP 和标志寄存器，使 CPU 从断点处 继续往下执行。标志寄存器内容的恢复，表示在返回断点后 将自动开中断。 7.2 16 位微机中断系统 7.2.1 中断类型 8086/8088 系列微机有一个简单而灵活的中断系统，可 以处理 256 个不同类型的中断源，每个中断源都有一个中断 类型码供 CPU 识别。 外部中断: 中断源来自 CPU 外部 内部中断: 中断源来自 CPU 内部