第7章:中断系统与8237ADMA控制器第7章:中断系统与8237ADMA控制器7.1中断系统概述7.1.1中断的概念及其作用1、中断的概念中断-----指计算机在执行正常程序的过程中出现内部或外部某些事件的请求时，CPU暂时停止当前程序的正常执行，转去执行请求事件的处理操作，CPU在事件处理结束后再回到被暂时中断了的程序继续往下执行。当前正运行的程序2、中断系统的作用（1）能实现并行处理（2）能实现实时处理（3）能实现故障处理7.1.2中断处理系统一个完整的中断处理系统必须实现以下功能：中断源识别、中断优先级判断、中断嵌套管理以及CPU的中断响应、中断服务和中断返回。1、中断源识别中断源----引起程序中断的事件。2、中断优先级判断中断优先级判断的具体方法可分为：软件查询、硬件排队和专用中断控制器。（1）软件查询方式N图7-5中断优先权编码电路3、中断嵌套管理4、中断处理过程7.28086CPU中断系统7.2.18086CPU的中断源256种中断可分为两大类：外部中断和内部中断。1、中断源的类型(1）外部中断（硬件中断）分为非屏蔽中断和可屏蔽中断两种。(中断允许标志位：IF)1）非屏蔽中断（NMI）2）可屏蔽中断（INTR）(2）内部中断（软件中断）1）单步中断-----------中断类型号是12）除法出错中断-------中断类型号是03）断点中断-----------中断类型号是34）溢出中断-----------中断类型号是45）指令中断-----------中断类型号是n内部中断的特点：①内部中断的类型号都是固定的，或是在中断指令中给定的。不需要进入INTA总线周期获取类型号；②不受中断允许标志位IF的影响；③用一条指令或由某个标志位启动进入中断处理程序，这样的中断没有随机性。2、中断源的优先级表7-18086中断系统中断源的优先级7.2.28086CPU的中断响应过程1、内部中断和非屏蔽中断的响应及处理过程(1)中断请求与检测(2)确定中断向量地址(3）保护各标志位状态和屏蔽INTR中断和单步中断(4）保存断点(5）执行中断服务程序(6）中断返回2、可屏蔽中断(1)中断请求与检测(2)判断是否响应(3）确定中断向量地址(4）(5）(6）同上7.2.3中断向量表中断向量----中断服务程序入口地址。中断向量表-----中断服务程序入口地址表。中断向量地址-----中断向量在中断向量表中的位置。中断向量地址与中断类型号之间的关系可表示为：中断向量地址＝中断类型号*4图7-108086系统的中断向量表例7-1某中断源的类型号为34，且已知部分中断向量表如图7-11所示，试求中断服务程序入口的物理地址。解：34*4=136即中断向量地址为：88H查中断向量表得中断向量为：A123H：B678H中断服务程序入口的物理地址为：AC8A8H例7-2某中断源的类型号为54H，中断服务程序入口的符号地址为INTADD，试编一段程序设置该中断类型号的中断向量。7.2.4中断程序设计中断程序设计分为主程序设计和中断服务子程序设计两部分。主程序---用来完成相关的初始化工作，为实现中断做好准备；中断服务子程序---用来完成相关的中断处理工作。1、主程序设计初始化工作分三部分：(1）CPU内部的初始化（2)中断控制器8259A的初始化（3)通用接口的初始化2、中断服务子程序设计中断服务子程序含有以下七个部分：1）保护中断时的现场。2）若允许中断嵌套，则设置开中断。3）执行中断处理程序。4）设置关中断，5）给中断命令寄存器送中断结束命令EOI。6）恢复中断时的现场。7）用中断返回指令IRET返回主程序。中断服务子程序注意问题：（略）7.3中断控制器Intel8259A功能：1）具有8～64级的中断优先权管理功能；2）每一级都可以通过编程实现中断屏蔽或开放；3）在中断响应周期，8259A可以自动提供相应的中断类型号；4）可以通过编程来选择8259A的各种工作方式及任意设定中断类型号。7.3.18259A的引脚信号及结构名称1、8259A的外部引脚信号2、8259A的内部结构（1）数据总线缓冲器连接系统数据总线和8259A内部总线。（2）读/写控制逻辑读/写控制电路的逻辑功能就是负责接收CPU发来的控制信号，完成规定的写入命令操作以及读IRR、ISR和IMR的操作。（3）级联缓冲/比较器控制多片8259A的级联,一片8259A只能接收8级中断，当超过8级时，可用多片8259A级联使用，构成主从关系。（4）中断请求寄存器IRR寄存8条外界中断请求信号