第8章 中断.ppt

引言
最简单的中断情况
中断优先权
中断控制器Intel 8259A
退出
第8章中断
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引言
引起中断的原因,或能发出中断请求的来源,称为中断源。
中断系统应具有如下功能:
(1)实现中断及返回
(2)能实现优先权排队
(3)高级中断源能中断低级的中断处理
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最简单的中断情况
CPU响应中断的条件
(1)设置中断请求触发器
(2)设置中断屏蔽触发器
(3)中断是开放的
(4)CPU在现行指令结束后响应中断
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CPU对中断的响应
当满足上述条件后,CPU就响应中断,转入中断周期,CPU做以下几种事:
(1)关中断
(2)保留断点
(3)保护现场
(4)给出中断入口,转入相应的中断服务程序
在中断服务程序执行完毕后,还要进行下述的(5)、(6)两步操作。
(5)恢复现场
(6)开中断与返回
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中断优先权
当有多个中断源同时请求时,CPU就要识别出是哪些中断源有中断请求,辨别和比较它们的优先权(Priority),先响应优先权级别最高的中断申请。另外,当CPU正在处理中断时,也要能响应更高级的中断申请,而屏蔽掉同级或较低级的中断请求。
要判别和确定各个中断源的中断优先权,可以用软件和硬件两种方法。
软件采用查询技术。当CPU响应中断后,就用软件查询以确定是哪些外设申请中断,并判断它们的优先权。
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中断控制器Intel 8259A
它的主要功能为:
(1)具有8级优先权控制,通过级连可扩展至64级优先权控制。
(2)每一级中断都可以屏蔽或允许。
(3)在中断响应周期,8259A可提供相应的中断向量,从而能迅速地转至中断服务程序。
(4)8259A有几种工作方式,可以通过编程来进行选择。
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859A的结构
一片8259A有8条外界中断请求线IR0~IR7,每一条请求线有一个相应的触发器来保存请求信号,从而形成了中断请求寄存器IRR(Interrupt Request Register)。正在服务的中断,由中断服务寄存器ISR(IN Service Register)保存。
优先权电路对保存在IRR中的各个中断请求,经过判断确定最高的优先权,并在中断响应周期把它选通至中断服务寄存器。
中断屏蔽寄存器IMR(Interrupt Mask Register)的每一位,可以对IRR中的相应的中断源进行屏蔽。
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数据总线缓冲器是8259A与系统数据总线的接口,它是8位的双向三态缓冲器。
读/写控制逻辑。CPU能通过它实现对8259A的读出(状态信号)和写入(初始化编程)。
级连缓冲器,实现8259A芯片之间的级连,使得中断源可由8级扩展至64级。
控制逻辑部分,对芯片内部的工作进行控制,使它按编程的规定工作。
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8259A的编程
8259A的编程可以分为两种:
(1)初始化编程:由CPU向8259A送2~4个字节的初始化命令字ICW(mand Word)。在8259A开始正常工作之前,必须先送初始化命令字。
(2)工作方式编程:由CPU向8259A送三个字节的工作命令字OCW(mand Word)。以规定8259A的工作方式,例如:
· 中断屏蔽
· 结束中断
· 优先权旋转
· 中断状态
工作命令字可在8259A已经初始化以后的任何时间写入。
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对8259A的初始化编程是向它输送2~4个字节的初始化命令字,其顺序如图8-1所示。
ICW1和ICW2是必须送的,而ICW3和ICW4是由工作方式来选择的。
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