第八章_中断.ppt

第一节 中断的基本概念 一 CPU与外设之间的数据传送控制方式(即I/O控制方式)，通常有以下三种： 程序控制方式 中断方式 DMA方式(Direct Memory Access) 程序控制方式：是在CPU的控制下，通过执行程序指令进行的数据传送方式。又分为“无条件传送”和“程序查询传送”两种方式。 程序控制方式 无条件传送方式：是在假定外围设备(Peripheral Device)已经准备好的情况下，直接利用输入/输出指令(IN指令，OUT指令)与外围设备传送数据，而不去检测外设的工作状态。 优点：控制程序简单 缺点：数据传送不可靠 程序查询方式(也称“条件传送”方式) 主要特点：CPU通过执行程序不断读取并检测外设的状态，只有在外设确实已准备就绪的情况下，才进行数据传送；否则，还要继续不断地查询外设的状态。 程序控制方式 查询式输入、输出程序流程图 程序控制方式 程序查询传送方式比无条件传送方式要准确可靠，但在此种方式下，CPU要不断查询外设的状态，占用了大量CPU时间，而真正用于数据传送的时间却很少，即CPU的工作效率很低；另外，采用这种方式，也很难满足实时系统对I/O处理的要求。因此，出现了中断控制方式。 3. 高级中断源与中断低级的中断处理 8.2 最简单的中断情况 一.CPU响应中断的条件 设置中断屏蔽触发器 3. 中断是开放的 4. 现行指令执行结束 CPU在现行指令结束后响应中断，即运行到最后一个机器周期的最后一个T状态时，CPU才采样INTR线。若发现有中断请求，则把内部的中断锁存器置“1”，然后下一个机器周期（总线周期）不进入取指周期，而进入中断周期。 中断定义：在程序运行中，出现了某种紧急事件，CPU必须中止现行程序，转去处理此紧急事件(执行中断服务程序)，并在处理完毕后再返回运行程序的过程。 中断的全过程及有关概念： 一个完整的中断过程包括： 中断请求； 中断判优； 中断响应； 中断处理； 中断返回. “中断请求”是指中断源(引起中断的事件或设备)向CPU发出的请求中断的要求； 当有多个中断源发出中断请求时，需要通过适当的办法(软件的；硬件的；软、硬件结合的)决定究竟先处理哪个中断请求，这就是“中断判优”； “中断响应”是指CPU中止现行程序转至中断服务程序的过程； “中断处理”就是指CPU执行中断服务程序； 执行完中断服务程序后，返回到原先被中断的程序称为“中断返回”。 为了能正确返回到原来程序被中断的地方(也称断点－即主程序中当前指令下面一条指令的地址)，在中断服务程序的最后应专门放置一条中断返回指令。 另外，为了使主程序在返回后仍能从断点处继续执行，还需要在中断服务程序的开头－保护现场(通过PUSH指令实现)，在中断服务程序的末尾－恢复现场(通过POP指令实现)。 8.3 中断优先权 在CPU内部有一个中断允许触发器。只有当其为“1”时(即中断开放时)，CPU才能响应中断；若其为“0”(即中断是关闭的)，即使INTR线上有中断请求，CPU也不响应。而这个触发器的状态可由STI和CLI指令来改变。当CPU复位时，中断允许触发器为“0”，即关中断，所以必须要用STI指令来开中断。当中断响应后，CPU就自动关中断，所以必须在中断服务程序中用STI指令来开中断。 ?优先级特殊循环方式。这种方式与优先级自动循环方式唯一的区别是，其初始的优先级顺序不是固定IR0为最高，然后开始循环，而是由程序指定IR0　? IR7中任意一个为最高优先级，然后再按顺序自动循环，决定优先级。 5. 结束中断的处理方式 ?自动中断结束方式。在中断服务程序中，中断返回之前，不需发中断结束命令就会自动清除该中断源所对应的ISR位（实际上在CPU发第二个信号时，8259即自动消除ISR中的对应位）。这种方式用在多个中断不会嵌套的系统中。 ?非自动中断结束方式。在中断服务程序返回之前，必须发中断结束命令才能使ISR中的当前服务位清除。 四、8259A 的初始化命令字 8259A 初始化编程时，有四个初始化命令字ICW ( Initialiation Command Word)，即ICW1?ICW4 ；三个操作命令字OCW（Opeiation Command Word），即OCW1～OCW3）。 8259A 只有两个端口地址 A0= 0 偶地址端口 1 奇地址端口 因此，要注意 端口地址 写入的顺序 有关的标志位 1. ICW1 (IRi 触发方式，是否单片使用，是否写入ICW4) 0 ? ? ? 1 LTIM ? SNGL IC4 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 标志位 ? LTIM：规定IRi的触发方式 1 高电平触发