第8章 中 断 8.1 概 述 8.1.1 为什么要用中断 中断的出现，会带来以下好处。 （1）同步操作 （2）实现实时处理 （3）故障处理

8.1.2 中断源 （1）一般的输入、输出设备。如键盘、行打印机等。 （2）数据通道中断源。如磁盘、磁带等。

（3）实时时钟。在控制中，常要遇到时间控制，若用前面介绍的用CPU执行一段程序来实现延时的方法，则在这段时间内，CPU不能干别的工作，降低了CPU的利用率。

（4）故障源。 （5）为调试程序而设置的中断源。

8.1.3 中断系统的功能 （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

8.2 最简单的中断情况 8.2.1 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。

图8-1 设置中断请求的情况

图8-2 具有中断屏蔽的接口电路

（4）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。

图8-3 中断响应流程图

8.2.2 CPU对中断的响应 （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 （5）恢复现场 （6）开中断与返回

图8-4 中断响应、服务及返回流程图

8.3 中断优先权 8.3.1 用软件确定中断优先权 图8-5 用软件查询方式的接口电路

（1）屏蔽法 IN AL, ［20H］ ；输入中断请求触发器的状态 TEST AL, 80H ；检查最高位（电源故障）是否有请求 JNE PWF ；有，则转至电源故障处理程序 TEST AL 40H ；否，检查磁盘是否有请求

JNE DISS ；有，转至磁盘服务程序 TEST AL 20H ；否，检查磁带是否有请求 JNE MT ；有，转至磁带服务程序

图8-6 软件查询程序流程图

（2）移位法 XOR AL, AL IN AL,［20H］ RCL AL, 1 JC PWF JC DISS

8.3.2 硬件优先权排队电路 （1）中断优先权编码电路 图8-7 编码器和比较器的优先权排队电路

（2）雏菊花环（Daisy Chain）式或称为链式优先权排队电路 图8-8 链式优先权排队电路

8.4 8086的中断方式 8.4.1 外部中断 1．可屏蔽中断 2．非屏蔽中断

8.4.2 内部中断 （1）DIV或IDIV指令 （2）INT指令 （3）INTO指令 （4）单步执行

8.4.3 中断向量表 图8-9 中断向量表

8.4.4 8086中的中断响应和处理过程 对于软件中断，中断类型码也是自动形成的，几种中断的类型码为： 中断功能 中断类型码 被零除 0 8.4.4 8086中的中断响应和处理过程 对于软件中断，中断类型码也是自动形成的，几种中断的类型码为： 中断功能 中断类型码 被零除 0 单步中断 1 断点中断 3 溢出中断 4

8086在取得了类型码后的处理过程是一样的，其顺序为： （1）将类型码乘4，作为中断向量表的指针； （2）把CPU的标志寄存器入栈，保护各个标志位，此操作类似于PUSHF指令；

（3）复制追踪标志TF的状态，接着清除IF和TF标志，屏蔽新的INTR中断和单步中断； （4）保存主程序中的断点，即把主程序断点处的IP和CS值推入堆栈保护，先推入CS值，再推入IP值；

（5）从中断向量表中取中断服务程序的入口地址，分别送至CS和IP中，先取CS值； （6）按新地址执行中断服务程序。

图8-10 8086的中断响应和处理流程图

8.5 中断控制器Intel 8259A 8.5.1 功能 Intel 8259A是与8086系列兼容的可编程的中断控制器。 8.5.1 功能 Intel 8259A是与8086系列兼容的可编程的中断控制器。 （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。

8.5.2 结构 图8-11 8259A的方框图

8.5.3 8259A的引线 图8-12 8259A的引线

图8-13 8259A与标准系统总线的连接

8.5.4 8259A的中断顺序 1．中断响应顺序 2．8259A在中断响应周期向CPU输送的内容

表8-1 8259A输送的中断向量 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 IR7 T7 T6 T5 T4 T3 1 IR6 IR5 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0

8.5.5 8259A的编程 8259A的编程可以分为以下两种。 （1）初始化编程 （2）工作方式编程

表8-2 8259A的读/写操作 A0 D4 D3 输入操作（读） 1 IRR、ISR或中断级别→数据总线（*） IMR→数据总线 1 IRR、ISR或中断级别→数据总线（*） IMR→数据总线 输出操作（写） 数据总线→OCW2 数据总线→OCW3 × 数据总线→OCW1 数据总线→OCW1，ICW2，ICW3，ICW4（**） 断开功能 数据总线——三态（无操作）

1．8259A的初始化编程 图8-14 8259A的初始化顺序

图8-15 ICW1的功能

图8-16 ICW2的功用

图8-17 8259A ICW3的功用

图8-18 ICW4的功用

2．8259A的工作命令字 图8-19 OCW1的功用

图8-20 OCW2的功用

图8-21 OCW3的功用

8.5.6 8259A的工作方式 1．查询方式

2．中断屏蔽 3．缓冲模式 4．中断嵌套模式 5．中断优先权旋转

（1）自动旋转 图8-22 自动旋转模式下，优先权的改变

（2）特殊旋转方式 在特殊旋转方式，可用程序来改变优先权。 可以用OCW2来设置最低优先权的中断源，则别的输入线的优先权也就相应固定了。 例如设置IR5为最低优先权，则IR6的优先权就变为最高的了。

6．中断结束命令 （1）自动中断结束模式（AEOI） （2）非自动中断结束方式（EOI）

7．读8259A的状态 8．8259A的级连

图8-23 8259A的级连