(接口)第12讲 中断系统与可8259A芯片引脚

第6章 中断系统与可编程8259A （2）中断的特点 ① 提高CPU的效率 中断可以解决高速的CPU与低速的外设之间的矛盾，使CPU和 外设并行工作。CPU在启动外设工作后继续执行主程序，同时外设 也在工作。每当外设做完一件事就发出中断申请，请求CPU中断它 正在执行的程序，转去执行中断服务程序，中断处理完之后，CPU 恢复执行主程序，外设也继续工作。这样，CPU可启动多个外设同 时工作，大大地提高了CPU的效率。 ②实时处理 在实时控制系统中，工业现场的各种参数和信息都会随时间而变 化。这些外界变量可根据要求随时向CPU发出中断申请，请求CPU 及时处理中断请求。如果满足中断条件，CPU就立刻会响应，转入 中断处理，从而实现实时处理。 ③故障处理 控制系统的故障和紧急情况难以预料的，如掉电、设备运行出错 等，可通过中断系统由故障源向CPU发出中断请求，再由CPU转到 相应的故障处理程序进行处理。
第6章 中断系统与可编程8259A
【例题6-2】中断类型码为17H，如中断服务程序的入口地 址是：3240H:87FFH,试指出中断矢量表中存放该中断矢量
的4个字节单元的地址及内容。
解：由于中断类型码为17H，则中断矢量为：
中断矢量应存放在从0000H：005CH开始的4个连续 字节单元中,即: (0000H:005CH)=FFH (0000H:005DH)=87H (0000H:005EH)=40H (0000H:005FH)=32H
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3. 中断响应过程 （1）8086中断响应过程 8086的中断响应过程如图6-7所示。从图可以看出，该流程已经考 虑了不同中断源的响应优先级，当多个中断同时申请中断时，CPU先响 应内部中断，其次响应非屏蔽中断NMI，然后响应可屏蔽中断INTR，最 后响应单步中断。这个中断响应过程，不同的中断略有所不同。
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复习
•8255的A口工作在方式1输入时，其中 断允许控制位INTE的开/关是通过对（ ） 的按位置位/复位操作完成的。 A．PC6 B．PC4 C．PC2 D．PC0 •8255A 是一片用于并行输入/输出的芯 片，它有三种工作方式，其名称分别为 什么？
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（a）主程序 （b）IR0中断服务程序 图6-2 外部中断控制继电器程序流程图
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（2）程序清单 外部中断控制继电器程序清单如下所示。
DATA SEGMENT DATA ENDS STACK SEGMENT STACK STA DW 50 DUP(?) STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS: DATA ,SS:STACK START :MOV AL,13H ; 00010011B，ICW1：边沿触发， 单片，要ICW4 MOV DX,210H ; 8259地址 OUT DX,AL MOV AL,8 ; ICW2中断类型号为8 MOV DX,211H OUT DX,AL MOV AL,01H ; ICW4不用缓冲方式，正常中断结束， 非特殊的全嵌套方式 OUT DX,AL
; 开中断
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AGAIN :HLT JMP AGAIN MOV DX,201H NOT BL ;等待
INT0 PROC NEAR
;求反
; IR1中断服务程序
;8255的PB口地址
MOV AL,BL
OUT DX,AL MOV DX,210H MOV AL,20H OUT DX,AL IRET INT1 ENDP ; OCW2发结束命令EOI=1 ;PB0输出
图6-5 8086CPU的中断源
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（5) 禁止中断与中断屏蔽 在有些情况下，CPU不允许响应可屏蔽中断INTR，当中断源向 CPU申请中断后，CPU不能终止当前正在运行的程序并转到中断服务 程序，这种情况就是禁止中断。 在另一些情况下，例如有多个中断源发出申请时，CPU只响应其 中某些中断，而屏蔽其他类型的中断，这就叫中断屏蔽。中断屏蔽可 以通过中断屏蔽触发器来实现。将中断源对应的中断屏蔽触发器置1， 则中断源的中断请求被屏蔽，否则该中断源的中断请求被允许。 2．中断类型与中断向量表 8086CPU的中断系统能够处理256个不同的中断源,每个中断源都 有一个为它服务的中断处理程序。CPU响应中断后,就要转入相应的中 断处理程序中。下面就介绍CPU如何转入中断处理程序的。 ●中断类型号:就是为每个中断源指定一个编号,称为中断类型号。 ●中断矢量: 每一个中断服务程序有一个确定的入口地址,该地址称为 中断矢量。 ●中断矢量表: 把系统中所有的中断矢量集中起来,按中断类型号从小 到大的顺序安排到存储器的某一个区域内，这个存放中断矢量的存储 区叫中断矢量表。
图6-4 中断嵌套流程图
第6章 中断系统与可编程8259A （4）中断源 引发中断的事件称为中断源。8086CPU的中断源有两类： 一是内部中断源，由CPU内部的标志TF为1或执行一条软件中断 指令而引起；二是外部中断，由外部请求信号引起。外部中断又 分为可屏蔽中断（INTR）和非屏蔽中断(NMI)。中断源形式如图 6-5所示。
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3．项目电路原理框图 项目电路原理框图如图6-1所示继电器及驱动和脉冲按钮UP组成。
图6-1 外部中断控制继电器电路图
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4．项目程序设计 （1）程序流程图 外部中断控制继电器程序流程图如6-2所示。
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80x86 CPU的中断 矢量表位于主存储器 最低地址00000H～
003FFH中，共占用
1024个存储器单元。 中断矢量表中共有
256项，能处理256级
中断矢量，对应中断 类型号是00H～0FFH，
中断矢量表的结构如
图6-6所示。
图6-6 中断矢量表结构图
第6章 中断系统与可编程8259A
第6章 中断系统与可编程8259A
6.1 8086中断系统 6.1.1项目1：外部中断控制继电器
6.1.2知识讲解 6.2 8259A芯片引脚和内部结构 6.2.1项目2：用8259A中断控制LED灯左循环亮 6.2.2知识讲解 6.3 8259A控制字及编程应用 6.3.1项目3：外部中断次数显示 6.3.2知识讲解 6.4 项目扩展与工程应用 6.4.1项目4：中断控制跑马灯 6.4.2项目5：两个外部中断源中断
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③实现中断嵌套 当CPU响应某一中断时，若有中断优先级更高的中断源发出中断请求， CPU会暂停正在执行的中断服务程序，并保留这个程序的断点，转向执行 中断优先级更高的中断源的中断服务程序，等处理完这个高优先级的中断 请求后，再返回来继续执行被暂停的中断服务程序。这个过程称为中断嵌 套。中断嵌套流程图如图6-4所示。
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MOV AX,0 ; 清零
MOV DS,AX
LEA AX,INT0
; 数据段清零
; 写8259中断程序的入口地址
MOV DS:[4*8],AX; 把中断服务程序的入口地址偏移量送中断矢量表 MOV AX,CS
MOV DS:[4*8+2],AX; 把中断服务程序的入口地址段地址送中断矢量 IN AL,DX AND AL,0FEH OUT DX,AL MOV DX,203H MOV AL,80H OUT DX,AL MOV BL,01H STI ;置继电器动作初值 ; 8255初始化 ; B口输出，方式0 ; 读中断屏蔽寄存器IMR， ; 屏蔽IR1~IR7,允许IR0中的中断请求
知识讲解
2．项目电路连接与说明 （1）项目电路连接：如图6-1所示的粗线为要接的连线，接线描述如 下：8259A的片选CS连至地址译码处的210Ｈ～217Ｈ插孔；8255A 的片选CS连至地址译码处的200Ｈ～207Ｈ插孔；PB0接到继电器的 控制端上；将UP脉冲按钮连接至8259A的IR0插孔。 （2）项目说明：8086需要外接中断控制器才能对外部中断进行处理。 8259可外接8个中断源，本项目只响应IR0中断。将单脉冲信号UP接 到8259的IR0脚，每次中断时，可以看到继电器控制的LED灯闪烁。
中断服务程序的入口地址在中断矢量表中，占4个字节，
其中两个低地址字节中存放中断服务程序入口地址的段内地 址偏移量(IP)部分，两个高地址字节中存放中断服务程序入口
地址的段地址(CS)部分。
在中断矢量表中，各个中断矢量表按中断类型码从0到 255顺序存放。这样，知道了中断类型码，很快就可计算出 相应中断矢量的存放位置，从而取出中断矢量。而每个中断 矢量的地址可由中断类型码乘以4计算出来。CPU响应中断 时，只要把中断类型码N左移2位（乘以4），即可得到中断 矢量在中断矢量表中的对应地址4N，然后把两个低地址字节 中存放中断服务程序入口地址的段内地址偏移量(IP)部分，两 个高地址字节中存放中断服务程序入口地址的段地址(CS)部 分。
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6.1 8086中断系统 6.1.1项目1：外部中断控制继电器 1．项目要求与目的 （1）项目要求：用8086CPU控制8259可编程中断控制器，实现对外 部中断的响应和处理。要求程序中对IR0每次中断，去控制继电器动 作，使LED闪烁。 （2）项目目的： ●了解8086中断的概念。 ●了解8086的中断类型。 ●了解8086的中断矢量表。 ●了解8086的中断过程。
CODE ENDS
END START
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6.1.2知识讲解 1.中断基本概念 （1）中断 中断是通过硬件来改变CPU的运行方向的。当CPU在执行程序 时，由内部或外部的原因引起的随机事件要求CPU暂时停止正在 执行的程序，而转向执行一个用于处理该随机事件的程序，处理 完后又返回被中止的程序断点处继续执行，这一过程就称为中断。 中断之后所执行的相应的处理程序通常称之为中断服务或中断 处理子程序，原来正常运行 的程序称为主程序。主程序 被断开的位置（或地址）称 为“断点”。引起中断的原因， 或能发出中断申请的来源， 称为“中断源”。中断源要求 服务的请求称为“中断请求” （或中断申请）。中断示意 图如图6-3所示。