2022年微机原理与接口技术课后第八章习题答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 8 章 中断系统与可编程中断掌握器 8259A1. 什么叫中断？ 8086 微机系统中有哪几种不同类型的中断？答：在 CPU 执行程序的过程中,由于某个大事的发生,CPU 暂停当前正在执行的程序,转去执行处理该大事的一个中断服务程序,待中断服务程序执行完成后,CPU 再返回到原被中断的程序连续执行；这个过程称为中断；2.8086 微机系统中有3 种中断 : 8086 微处理器1外部可屏蔽中断；2外部不行屏蔽中断；3内部中断什么是中断类型？它有什么用处？答：通常用如干位二进制编码来给中断源编号,该编号称为中断类型号；用 8 位二进制码表示一个

2、中断类型,有256 个不同的中断；这些中断可以划分为内部中断、外部不行屏蔽中断、外部可屏蔽中断三类；用处：使 CPU 识别中断源, 从而能正确地转向该中断源对应的中断服务程序入口；3.什么是中断嵌套？使用中断嵌套有什么好处？对于可屏蔽中断,实现中断嵌套的条件是什么？答：微处理器在处理低级别中断的过程中,假如显现了级别高的中断恳求,微处理器停止执行低级中断的处理程序而去优先处理高级中断,等高级中断处理完毕后,再接着执行低级的未处理完的程序,这种中断处理方式成为中断嵌套；使用中断嵌套的好处是能够提高中断响应的实时性；对于某些对实时性要求较高的操 作,必需给予较高的优先级和实行中断嵌套的方式,才能保

3、证系统能够准时响应当中断恳求；对于可屏蔽中断, 实现中断嵌套的条件有： （1）微处理器处于中断答应状态（IF=1 ）（2）8259 屏蔽；中断恳求的优先级高于正在执行的中断处理程序的优先级；（3）中断恳求未被（4）没有不行屏蔽中断恳求和总线恳求；4.什么是中断向量？中断类型号为1FH 的中断向量为2345H:1234H,画图说明它在中断向量表中的存放位置；名师归纳总结 答：中断向量为每个中断服务子程序的入口地址,为 32 位（16 位的偏移地址和16 位的段地第 1 页,共 11 页址）,在中断向量表中占用4 个地址单元；在8086CPU 组成的运算机系统中,采纳最低的1024 个地址单元（称

4、为0 页）来储备中断向量；这1024个地址单元成为中断向量表；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 因此,中断类型号位1FH 的中断向量,在中断向量表中的储备位置为1FH 4=07CH ；中断类型号为 1FH 的中断向量在中断向量表中的存放位置如图 8.1 所示；图 8.1 中断类型号为 1FH 的中断向量在中断向量表中的存放位置5.中断向量表的功能是什么？表达CPU 利用中断向量表转入中断服务程序的过程；答：中断向量表是用来存放中断向量的；间的换算表；是中断类型号与它对应的中断服务程序入口地址之1CPU 获得中断类型号n 后,将当前PSW、CS 和 IP

5、 的内容依次压入堆栈,储存断点的状态和断点地址,以便返回时复原；2 将 PSW 中的 IF 位和 TF 位清 0,关闭中断；3 把地址为 4 n 和 4 n+1 两个单元的 16 位数作为中断服务程序入口的偏移地址置4入 IP,把地址为 4 n+2 和 4 n+3 两个单元的 16 位数作为中断服务程序入口的段地址置入 CS；转入中断服务程序；6. 表达可屏蔽中断的响应过程；答：在 IF 位为 1 情形下, 从 INTR 端加入中断恳求信号开头,到进入中断服务程序为止名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 所经过的一系列

6、操作,称为可屏蔽中断的响应过程；第一等待当前指令终止后,进入中断响应周期； 然后,从微处理器外部的中断掌握规律获得中断类型号；随后把当前的PSW、CS和 IP 的内容依次压入堆栈,接着清除PSW中的 IF 位和 TF 位为 0；最终把中断服务程序的入口地址置入 IP 和 CS；至此,完成了可屏蔽中断的响应过程,开头进入中断服务程序；7. 简要表达 8259A 内部 IRR、IMR 、ISR 三个寄存器的作用；答： IRR：中断恳求寄存器,用来锁存外部设备送来的 IR IR 0 中断恳求信号；当外部中断恳求线 IRi 有中断恳求时,IRR 中与之对应的第 i 位被置 1；该寄存器内容可以被微处理

7、器读出；IMR ：用于设置中断恳求的屏蔽信号；此寄存器第i 位被置 1 时,与之对应的外部中断恳求线 IRi 被屏蔽,不能向微处理器发出 INT 信号；ISR：用于记录当前正在被服务的全部中断级,包括尚未服务完而中途被更高优先级打断的中断级；如微处理器响应了IRi 中断恳求,就ISR 中与之对应的第i 位置 1；中断处理终止前,要用指令清除这一位；名师归纳总结 8.中断掌握器8259A 的初始化编程是如何开头的？第 3 页,共 11 页答：初始化编程就是指对ICW（初始化命令字） 的初始化, 对 ICW 的初始化有肯定的次序,必需从 ICW1 开头；对中断掌握器8259A 的初始化编程次序如图

8、8.2所示；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 初始化 ICW1 地址A0=0N初始化 ICW2地址A0=1是级联吗？YN初始化 ICW3地址A0=1IC4=1？Y初始化 ICW1 地址A0=1图 8.2 对中断掌握器 8259A 的初始化编程次序9. 设某微机系统需要治理 64 级中断,问组成该中断机构时需 片 8259A；解：一片 8259 可掌握 8 级中断,第 1 片通过级联 8 片 8259 可将中断扩充至 64 级；所以组成该中断机构共需 9 片 8259；10. 完全嵌套的优先级排序方式的规章是什么？如何设置这种方式？答：在全嵌套方式下,中

9、断优先级的级别是固定的,即IR0优先级最高,IR 1IR 逐级次之,IR7最低；假如对8259A 进行初始化后没有设置其他优先级别,那么8259A 就按全嵌套方式工作；11. 假如设备 D1 、D2、D3、D4、D5 按完全嵌套优先级排列规章；设备 D1 的优先级最高,D5 最低；在以下中断恳求下,给出各设备的中断处理程序的次序（假设全部的中断处理程序开头后就有 STI 指令,并在中断返回之前发出终止命令）（1）设备 3 和 4 同时发出中断恳求；（2）设备 3 和 4 同时发出中断恳求,并在设备3 的中断处理程序完成之前,设备2 发出中断恳求；（3）设备 1、3、5 同时发出中断恳求,在设备

10、3 的中断处理程序完成之前,设备2 发出中断恳求；解：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）设备 3 和 4 同时发出中断恳求；中断处理次序为：D3D4,示意图如图8.3（a）所示；D3, D4同时主程序恳求D3服务程序D4服务程序STISTII SR3置1ISR3清零ISR4置 1IRETISR4清零IRET图 8.3（a）设备 3和 4 同时发出中断恳求的中断处理程序的次序示意图（2）设备 3 和 4 同时发出中断恳求,并在设备3 的中断处理程序完成之前,设备2 发出中断恳求；中 断 处 理 次 序 为 ：D

11、3 D2 D3 D4 , 示 意 图 如 图8.3 （ b ） 所 示 ；主程序D3, D4同时D3服务程序D2恳求D2服务程序恳求STISTIISR3置1ISR2置1ISR3清零ISR4置1ISR2清零IRET IRETD4服务程序STIISR4清零IRET图 8.3（ b）中断处理程序的次序示意图名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）设备 1、 3、5 同时发出中断恳求,在设备3 的中断处理程序完成之前,设备2 发出中断恳求；中断处理次序为：D1D3 D2D3D5,示意图如图8.3（c）所示；D2服务程序 S

12、TI主程序D1, D3,D5D1服务程序D3服务程序D2恳求同时恳求STISTII SR1置1ISR1 清零IRETISR3置1IRETISR3 清零IRETISR2 清零I SR5置1D5服务程序STIISR5 清零IRET图 8.3（ c）中断处理程序的次序示意图12. 8259A 是怎样进行中断优先权治理的？答：8259A 利用优先权处理器来识别和治理中断恳求信号的优先级别；当几个中断恳求信号同时显现时,优先权处理器依据掌握规律规定的优先权级别和IMR 的内容来判定这些恳求信号的最高优先级；微处理器响应中断恳求时,把优先权最高的 IRR 中的“1” 送入 ISR.；当 8259A 正在为

13、某一级中断服务时,如又显现新的中断恳求,就由优先权处理器判定新显现的中断恳求的级别是否高于正在处理的那一级；如是,就进入多重中断处理；13. 特别全嵌套方式有什么特点？它的使用场合是什么？答：多片 8259 级联时,主片必需工作在特别全嵌套方式下；假设从片工作在全嵌套方式下,先后收到了两次中断恳求,而且其次次中断恳求有较高的优先级,那么该从片就会两次通过 INT 引脚向上一级申请中断；假如主片采纳全嵌套方式,就它不会响应来自同一引脚的其次次中断恳求；而采纳特别全嵌套方式后,就会响应当恳求；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - -

14、- - 14. 向 8259A 发送“ 中断终止” 命令有什么作用？的利弊；8259A 有哪几种中断终止方式？分析各自答：向 8259A 发送“ 中断终止” 命令,使相应的中断级在ISR 中的相应位清“0” ,表示该中断处理已经终止；8259A 有自动中断终止方式（AEOI ）和非自动中断终止方式（EOI ）；（1）自动中断终止方式（AEOI ）；在这种方式下, 系统一旦进入中断响应,8259A 就在其次个中断响应周期 INTA 信号的后沿,自动将 ISR 中被响应中断级的对应位清“0” ；这是一种最简洁的中断终止处理方式,可以通过初始化命令来设定,但这种方式只能用在系统中只有一个 8259A

15、,且多个中断不会嵌套的情形；（2）非自动中断终止方式（EOI ）；在这种工作方式下,从中断服务程序返回前,必需在程序里向 8259A 输出一个中断终止命令（ EOI ）,把 ISR 对应位清 “ 0” ；详细做法有一般的中断终止方式和特别的中断终止 EOI命令；这种方式可用于系统中有多个 8259A 或多个中断中有嵌套的情形,但这种方式要比自动中断终止方式复杂；而且在这种方式下,假如在程序里遗忘了将ISR 对应位清零,那么,8259A 在一般情形下将不再响应这个中断以及比它级别低的中断恳求；15. 初始化 8259A 时设置为非自动终止方式,就在中断服务程序即将终止时必需设置什么操作命令？不设

16、置这种命令会发生什么现象？假如初始化时设置为自动终止方式时,仍需要设置这种操作吗？答：必需发送中断终止命令,即向操作掌握字OCW 的 EOI 位写 1；假如不设置这种命令,就该中断服务程序终止后,CPU 将无法响应优先级比它低的中断恳求以及它自身的下一次中断恳求；如初始化为自动终止方式,就不需设置这种操作；16. 在哪些情形下需用CLI 指令关中断？在哪些情形下需用STI 指令开中断？答： 关于有前缀的指令,前缀包括段寄存器前缀（例如指令 MOV AX , CS:VAR ）、重复前缀（例如指令 REP MOVSB）、和 LOCK 前缀； 应明确的是, 指令前缀并不是一个独立的指令, 只是指令的

17、一部分,所以不答应在前缀码和指令码之间响应中断,所以应在这条指令前置 CLI （关中断）指令,在这条指令后置STI（开中断）指令；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对于目的地址是段寄存器的MOV 和 POP 指令（除 CS外）,本条指令后不答应响应中断,而是仍要执行一条指令终止后才能响应中断,这时可以在指令前加 CLI ,指令后加STI；需要进行中断嵌套时,由于微处理器在响应中断时已将IF 清零,所以肯定要在中断处理程序中加开中断指令,才有可能进行中断嵌套；17. 某系统中有两片8259A,从片的恳求信号连主片的I

18、R2引脚,设备A 中断恳求信号连从片 IR 5引脚；说明设备 A 在一次 I/O 操作完成后通过两片8259A 向 8086申请中断, 8086微处理器通过两片8259A 响应中断,进入设备A 的中断服务程序,发送中断终止命令,返回断点的全过程；答：设备 A 在一次 I/O 操作完成后在 8259A 从片中断恳求输入端 IR5 上产生中断恳求,中断恳求被锁存在 8259A 从片 IRR 中,并经 IMR “ 屏蔽” ,其结果送给优先权电路判优；掌握规律接收中断恳求,向 8259A 主片 IR2 引脚输出 INT 信号,中断恳求被锁存在 8259A 主片IRR 中,并经 IMR “ 屏蔽” ,其

19、结果送给优先权电路判优；掌握规律接收中断恳求,向 CPU输出 INT 信号； CPU 从 INTR 引脚接受 8259A 主片的 INT 信号,进入连续两个 INTA 周期；优先权电路设置 ISR 中的对应位, 在收到第一个 INTA 信号后,8259A 主片把当前申请中断的 8259A 从片的 ID 代码 010,通过 CAS0CAS2 送到相应的 8259A 从片；相应地8259A 从片在收到其次个 INTA 信号时,将中断类型号 N 送到数据线上；8086CPU获得中断类型号N 后,在 N 4 和 N 4+2 对应的中断向量表单元猎取中断向量分别置入 IP 和 CS,从今进入设备 A 的

20、中断服务程序；在中断服务程序终止前（即执行 IRET 指令前）,应分别向从片 8259 和主片 8259发送EOI 中断终止命令,然后执行 IRET 指令,返回断点；18. 某 8086 系统用 3 片 8259A 级联构成中断系统,主片中断类型号从 10H 开头；从片的中断申请连主片的IR4 和 IR6 引脚,它们的中断类型号分别从20H、30H 开头；主、从片均采用上升沿触发, 非自动中断终止方式； 且主片采纳特别全嵌套方式,请编写他们的初始化程序；从片采纳完全嵌套方式；名师归纳总结 答：设 8259A 主片的端口地址为20HA 0=0 和 21HA 1=1,第一个 8259A 从片的端口

21、地址为第 8 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 50HA 0=0和 51HA 1=1,其次个8259A 从片的端口地址为0A0HA 0=0 和 0A1HA 1=1,初始化程序如下：主片：MOV AL ,00010001B；ICW ：边沿触发,级联OUT 20H, AL ICW ：中断类型号10H17H MOV AL ,00010000B；OUT 21H, AL ICW ：IR4和IR6连有从片MOV AL ,01010000B；OUT 21H, AL ICW ：特别全嵌套,非缓冲,非自动中断终止MOV AL ,00010001B；OUT

22、 21H, AL 从片 1：MOV AL ,00010001B；ICW ：边沿触发,级联OUT 50H, AL ICW ：中断类型号20H27H MOV AL ,00100000B；OUT 51H, AL ICW ：INT 引脚连主片IR4MOV AL ,00000100B；OUT 51H, AL ICW ：完全嵌套,非缓冲,非自动中断终止MOV AL ,00000001B；OUT 51H, AL 从片二：名师归纳总结 MOV AL ,00010001B；ICW ：边沿触发,级联第 9 页,共 11 页OUT 0A0H ,AL ICW ：中断类型号30H37H MOV AL ,00110000

23、B；OUT 0A1H ,AL ICW ：INT 引脚连主片IR6MOV AL ,00000110B；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - OUT 0A1H ,AL MOV AL ,00000001B；ICW ：完全嵌套,非缓冲,非自动中断终止OUT 0A1H ,AL 19. 设 8259A 的端口地址为 50H A 0=0 和 51H A 1=1 ,请给下面的 8259A 初始化程序加上注释,说明各命令字的含义；MOV AL , 13H OUT 50H, AL MOV AL , 08H OUT 51H, AL MOV AL , 0BH OUT 51H, A

24、L 解：MOV AL , 13H OUT 50H, AL ;初始化 ICW ,设置为边沿触发,单片工作MOV AL , 08H OUT 51H, AL; ICW 2；中断类型号的高 5 位为 00001B,即中断类型号为 08H0FH MOV AL , 0BH OUT 51H, AL ; 初始化 ICW 4,一般全嵌套缓冲方式,中断非自动终止20. 设 8259A 端口地址为 20H 和 21H,怎样发送清除 ISR3 的命令？答： 8259A 可通过设置操作掌握字 发送中断终止命令（EOI 命令）,来清除 ISR 的指定位；的值为 23H,用低位端口地址（即 A0=0 ）进行操作,因此可编程

25、如下：MOV AL,23H MOV 20H,AL 21. 依据中断过程的要求设计的一个中断系统,大致需要考虑哪些问题？答： 1）设计必要的中断源,确定它们提出的中断恳求的方式；2）编写初始化程序；依据急迫程度的不同,规定好中断源的优先级别,以确定当几个中断源同时恳求时,处理机能有一个先后响应次序；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3）当处理机响应中断后,需要把被中断程序的现场、断点爱护起来, 以便中断处理终止后能返回原程序；4）中断服务程序设计；5）复原现场,返回原程序；22. 给定 SP=0100H,SS=03

26、00H,PSW=0240H,以及储备单元的内容 00020H=0040H ,00022H=0100H ,在段地址为 0900H 及偏移地址为 00A0H 的单元中有一条中断指令 INT 8 ,试问执行 INT 8 指令后, SP、SS、IP 、PSW 的内容是什么？栈顶的三个字是什么？答：执行 INT8 之后,（SP）=00FAH ,（SS）=0300H ,（IP）=0040H ,（PSW）=0040H ；由于 INT8 为双字节指令,所以栈顶的三个字从上到下分别是00A2H ,0900H,0240H；23. 中断服务程序终止时,用 RETF 指令代替 IRET 指令能否返回主程序？这样做存在什么问题？答：可以；但这样做存在问题；IRET 指令执行时将出栈IP,CS 和 PSW 的值,而 RETF 指令只出栈 IP,CS 的值,因而如中断服务程序中转变了标志位,用 中将无法复原标志位的值；特别是在中断服务程序中关中断后（RETF 指令返回在主程序 IF=0 ）,用 RETF 指令将无名师归纳总结 法重新开中断,从而导致中断服务终止后CPU 不能再响应其他可屏蔽中断；第 11 页,共 11 页- - - - - - -