05第五章 16位微处理器.ppt

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1、2022/12/191 第5章16位微处理器2022/12/192本章教学目的n本章以本章以16位微处理器位微处理器8086/8088为中心，讲为中心，讲解工作模式、总线时序、总线操作等主要内容解工作模式、总线时序、总线操作等主要内容n在掌握在掌握8086CPU的基础上，进一步理解微处的基础上，进一步理解微处理器的工作原理以及与外部打交道的过程，为理器的工作原理以及与外部打交道的过程，为后面学习接口技术做准备。后面学习接口技术做准备。2022/12/193本章 学习要求1.掌握掌握p掌握掌握CPU的内部逻辑结构及外部引脚功能，存储器结构，最小的内部逻辑结构及外部引脚功能，存储器结构，最小工作模

2、式及系统配置，工作模式及系统配置，CPU的典型操作和时序。的典型操作和时序。pCPU与外围芯片的连接及典型配置情况，地址锁存器与外围芯片的连接及典型配置情况，地址锁存器（8282）及双向总线收发器（）及双向总线收发器（8286）、时钟发生器）、时钟发生器（8284）的功能特性。）的功能特性。p时钟周期、总线周期及指令周期的定义，时钟周期、总线周期及指令周期的定义，CPU读、写操作时序。读、写操作时序。p8086 CPU的中断的分类、中断类型码、中断向量的定义、硬的中断的分类、中断类型码、中断向量的定义、硬件中断的响应过程。件中断的响应过程。2022/12/194本章 主要外语词汇nBIU：Bu

3、s Interface Unit，总线接口部件nEU:Execution Unit，执行部件nStack：堆栈nNMI：Non-maskable Interupt，非屏蔽中断nINTR：Interupt Request，可屏蔽中断请求2022/12/195主要内容主要内容16位微处理器概述8086/8088 CPU的结构8086/8088 CPU的引脚信号和工作模式8086/8088的主要操作功能2022/12/1965.1 16位微处理器概述n微处理器(microprocessor)是微型计算机的运算及控制部件，也称中央处理单元(CPU)。它本身不构成独立的工作系统，因而它也不能独立地执行程

4、序。n微处理器微处理器(microprocessor)指令控制；操作控制；时序控制；数据加工指令控制；操作控制；时序控制；数据加工nCPU功能：功能：2022/12/1975.2 8086/8088 CPU的结构n8086为16位机（数据总线16位）n8086与与8088的比较的比较n8088为准准16位机位机，数据总线内部16位，外部8位n8086和8088 CPU的内部都采用16位字进行操作及存储器寻址，两者的软件完全兼容，程序的执行也完全相同。然而，由于8088要比8086有较多的外部存取操作，所以，对相同的程序，它将执行得较慢。n8086是16位数据总线，而8088是8位数据总线，在处

5、理一个16位数据字时，8088需要两步操作而8086只需要一步。2022/12/1981 2 3 4 内部暂存器内部暂存器 IP ES SS DS CS输入输入/输出输出控制电路控制电路外外部部总总线线执行部分执行部分控制电路控制电路ALU标志寄存器标志寄存器 AH AL BH BLCH CL DH DL SP BP SI DI通用通用寄存器寄存器地址地址加法加法器器指令队列指令队列执行部件执行部件（EU)总线接口部件总线接口部件（BIU)16位位20位位8位位8位位80868086的内部结构的内部结构ALU数据总线队列总线1 2 3 4 5 6 1、EU（Execution Unit）1）、

6、）、功能功能：负责指令执行。负责指令执行。接受接受从总线接口单元的从总线接口单元的指令队列指令队列中取来的指令代码中取来的指令代码，其译码和向，其译码和向 EU 内各有关部分内各有关部分发出时序命令发出时序命令信号信号，协调执行指令规定的操作协调执行指令规定的操作。2、总线接口单元、总线接口单元 BIU （Bus Interface Unit）1)功能：功能：负责与负责与 M、I/O 端端口传送数据口传送数据。具体讲：具体讲：总线接口部件要从内存总线接口部件要从内存 取取指令送到指令队列指令送到指令队列；CPU执行指令时，要配合执行指令时，要配合执行部件从指定的内存单元或执行部件从指定的内存单

7、元或者外设端口中者外设端口中取数据取数据，将，将数据数据传送给执行部件传送给执行部件EU；或把执行部件的操作或把执行部件的操作结果结果传给指定的传给指定的M或或I/O口口。2022/12/1995.2.1执行部件(EU)n负责指令的执行，它从指令流队列去除指令，然后分析和执行指负责指令的执行，它从指令流队列去除指令，然后分析和执行指令。同时利用内部的寄存器和令。同时利用内部的寄存器和ALU对数据进行所需的处理，还要对数据进行所需的处理，还要负责计算操作数的负责计算操作数的16位偏移地址。位偏移地址。执行部件执行部件EUn4个通用寄存器，即个通用寄存器，即AX，BX，CX，DX；n4个专用寄存器

8、，个专用寄存器，nSI(Source Index):SI(Source Index):源变址寄存器源变址寄存器nDI(Destination Index):DI(Destination Index):目的变址寄存器目的变址寄存器nBP(Base Pointer):BP(Base Pointer):基址指针基址指针nSP(Stack Point):SP(Stack Point):堆栈指针堆栈指针n标志寄存器标志寄存器(FR)，微处理器状态字微处理器状态字(Processor State Word，PSW)n算术逻辑部件算术逻辑部件(ALU)。EU的组成的组成2022/12/19105.2.2总线

9、接口部件BIU根据根据EU计算出的计算出的16位偏移地址及位偏移地址及16位段地址计算出位段地址计算出20位物理位物理地址，并根据地址，并根据EU请求采用计算出的请求采用计算出的20位物理地址读位物理地址读/写寄存器，写寄存器，也可根据也可根据EU请求读请求读/写写I/O设备，完成与存储器、设备，完成与存储器、IO端口之端口之间传送数据。间传送数据。总线接口部件总线接口部件BIU的功能的功能n4个段地址寄存器，即个段地址寄存器，即nCS16位代码段寄存器；位代码段寄存器；nDS16位数据段寄存器；位数据段寄存器；nES16位附加段寄存器；位附加段寄存器；nSS16位堆栈段寄存器。位堆栈段寄存器

10、。n16位指令指针寄存器位指令指针寄存器IP。n20位的地址加法器。位的地址加法器。n6字节的指令队列。字节的指令队列。主要组成主要组成2022/12/1911总线接口部件BIUn8086的指令队列为的指令队列为6个字节，个字节，8088的指令队列为的指令队列为4个字节。不管个字节。不管是是8086还是还是8088，都会在执行指令的同时，从内存中取下一条，都会在执行指令的同时，从内存中取下一条指令或下几条指令，取来的指令就放在指令队列中。指令或下几条指令，取来的指令就放在指令队列中。指令队列指令队列n地址加法器用来产生地址加法器用来产生20位地址。位地址。8086可用可用20位地址寻址位地址寻

11、址1M字节字节的内存空间，但的内存空间，但8086内部所有的寄存器都是内部所有的寄存器都是16位的，所以需要位的，所以需要由一个附加的机构来根据由一个附加的机构来根据16位寄存器提供的信息计算出位寄存器提供的信息计算出20位的物位的物理地址，这个机构就是理地址，这个机构就是20位的地址加法器位的地址加法器。地址加法器地址加法器2022/12/1912EUEU部件与部件与BIUBIU部件部件EU和和BIU之间是通过之间是通过指令流队列指令流队列相互联系的相互联系的2022/12/191380868086的寄存器结构的寄存器结构 AHAHALALBHBHBLBLCHCHCLCLDHDHDLDLSP

12、SPBPBPSISIDIDIIPIPPSWPSWCSCSDSDSSSSSESESAXAXBXBXCXCXDXDX累加器累加器基址基址计数计数数据数据数据寄存器数据寄存器0 015150 07 78 815150 015150 01515附加数据段附加数据段堆栈段堆栈段数据段数据段代码段代码段段寄存器段寄存器指令指针指令指针状态标志状态标志控制寄存器控制寄存器堆栈指针堆栈指针基址指针基址指针 源变址源变址目的变址目的变址地址指针寄存器地址指针寄存器变址寄存器变址寄存器通通用用寄寄存存器器2022/12/19145.3 8086的总线工作时序n是指信号高低电平(有效或无效)变化及相互间的时间顺序关

13、系。什么是什么是总线操作总线操作？n时序（时序（Timing）：）：nCPU时序决定系统各部件间的同步和定时n总线时序描述CPU引脚如何实现总线操作总线操作2022/12/1915n总线操作是指CPU通过总线对外的各种操作n8088的总线操作主要有：n存储器写、I/O写操作n存储器读、I/O读操作n中断响应操作总线n请求及响应操作2022/12/1916什么是什么是指令、总线和时钟周期指令、总线和时钟周期？n描述总线操作的微处理器时序有三级：n指令周期指令周期总线周期总线周期时钟周期时钟周期2022/12/1917n n时钟周期时钟周期时钟周期时钟周期是微机系统工作时钟脉冲的重复周期。n总线周

14、期总线周期是指CPU通过总线操作与外部电路（存储器或I/O端口）进行一次数据交换的过程。n8088的基本总线周期需要4个时钟周期n4个时钟周期编号为T1、T2、T3和T4n总线周期中的时钟周期也被称作“T状态”n时钟周期的时间长度就是时钟频率的倒数n n指令周期指令周期指令周期指令周期是指一条指令经取指、译码、读写操作数到执行完成的时间。若干总线周期组成一个指令周期。2022/12/1918u基本总线周期由基本总线周期由4个个T状态组成：状态组成：T1、T2、T3、T4u等待时钟周期等待时钟周期Tw，在总线周期的，在总线周期的T3和和T4之间插入之间插入u空闲时钟周期空闲时钟周期Ti，在两个总

15、线周期之间插入，在两个总线周期之间插入动画演示2022/12/19192022/12/1920n任何指令的取指阶段取指阶段都需要存储器读总线周期，读取的内容是指令代码何时有何时有总线周期总线周期？n任何一条以存储单元为源操作数以存储单元为源操作数的指令都将引起存储器读总线周期n任何一条以存储单元为目的操作数以存储单元为目的操作数的指令都将引起存储器写总线周期n只有执行执行IN指令指令才出现I/O读总线周期，执行执行OUT指令才出现I/O写总线周期nCPU响应可屏蔽中断时生成中断响应总线周期中断响应总线周期2022/12/1921n读写数据：多路总线的高读写数据：多路总线的高4 4位继续提供状态

16、信息，而多路总位继续提供状态信息，而多路总线的低线的低1616位位(8088(8088则为低则为低8 8位位)上出现由上出现由CPUCPU写出的数据或者写出的数据或者CPUCPU从存储器或端口读入的数据。从存储器或端口读入的数据。总线操作的简要过程总线操作的简要过程n发出地址信息发出地址信息:CPU:CPU往总线上发出地址信息，指出要寻址的往总线上发出地址信息，指出要寻址的存储单元或存储单元或I/OI/O端口地址。端口地址。n撤消地址信息：撤消地址信息：CPUCPU撤消地址，使总线的低撤消地址，使总线的低1616位浮置成高阻位浮置成高阻状态，为传输数据做准备。总线的最高四位状态，为传输数据做准

17、备。总线的最高四位(A(A1616A A1919)用来用来输出本总线周期状态信息。输出本总线周期状态信息。2022/12/1922nCPU总线周期采用同步时序：总线操作的总线操作的同步同步n总线操作中如何实现时序同步是关键n各部件都以系统时钟信号为基准n当相互不能配合时，快速部件（CPU）插入等待状态等待慢速部件（I/O和存储器）nCPU与外设接口常采用异步时序，它们通过应答联络信号实现同步操作2022/12/19238086/8088的引脚信号和总线形成n外部特性表现在其引脚信号上，学习时请特别关注以下几个方面：引脚的功能 信号的流向 有效电平 三态能力指引脚信号的定义、指引脚信号的定义、作

18、用；通常采用英文作用；通常采用英文单词或其缩写表示单词或其缩写表示信号从芯片向外输出，信号从芯片向外输出，还是从外部输入芯片，还是从外部输入芯片，或者是双向的或者是双向的起作用的逻辑电平起作用的逻辑电平高、低电平有效高、低电平有效上升、下降边沿有效上升、下降边沿有效输出正常的低电平、输出正常的低电平、高电平外，还可以输高电平外，还可以输出高阻的第三态出高阻的第三态2022/12/19245.4 80868088 CPU的引脚信号和工作模式n构成较大规模的应用系统，例如可以接入数值协处理器8087n8086和总线控制器8288共同形成系统总线信号两种组态构成两种不同规模的应用系统n最小模式最小模

19、式n构成小规模的应用系统n8086本身提供所有的系统总线信号n最大模式最大模式2022/12/1925n两种组态下的内部操作并没有区别nIBM PC/XT采用最大组态n以最小组态展开基本原理通常在信号名称加通常在信号名称加上划线（如：上划线（如：MX）或星号（如：）或星号（如：MX*）表示低电平有效表示低电平有效n两种组态利用MN/MX*引脚区别nMN/MX*接高电平为最小组态模式nMN/MX*接低电平为最大组态模式2022/12/19265.4.1 8086的引脚信号和功能2022/12/19275.4.2 最小组态的引脚信号1.数据和地址引脚2.读写控制引脚3.中断请求和响应引脚4.总线请

20、求和响应引脚5.其它引脚2022/12/19281.数据和地址引脚n在访问存储器或外设的总线操作周期中，这些引脚在T1状态输出存储器或I/O端口的地址A15A0AD15AD0（Address/Data）n地址/数据分时复用分时复用引脚，双向、三态n其他时间用于传送数据D15D0 2022/12/1929什么是分时复用？n分时复用就是一个引脚在不同的时刻具有两个甚至多个作用n最常见的总线复用是数据和地址引脚复用 n总线复用的目的是为了减少对外引脚个数n8088/8086CPU的数据地址线采用了总线复用方法2022/12/19301.数据和地址引脚（续1）n这些引脚在访问存储器的T1状态状态输出高

21、4位地址A19A16A19/S6A16/S3（Address/Status）地址/状态分时复用引脚，输出、三态n在访问外设的第一个时钟周期全部输出低电平无效n其他时间输出状态信号S6S32022/12/19311.数据和地址引脚（续2）高高8位数据总线允许状态复用引脚位数据总线允许状态复用引脚(输出输出)BHE*/S7n在总线周期的T1状态，8086在BHE*S7引脚输出BHE信号，表示高8位数据总线D15D8上的数据有效。n在T2，T3，TW和T4状态，BHE*S7引脚输出状态信号S7,但S7并未被赋予任何实际意义。2022/12/19322.读写控制引脚ALE（Address Latch

22、Enable）n地址锁存允许，输出、三态、高电平有效nALE引脚高有效时，表示复用引脚：AD15AD0和A19/S6A16/S3正在传送地址信息n由于地址信息在这些复用引脚上出现的时间很短暂，所以系统可以利用ALE引脚将地址锁存起来2022/12/19332.读写控制引脚（续1）IO/M*（Input and Output/Memory）nI/O或存储器访问，输出、三态nI/O或存储器访问，输出、三态n该引脚输出高电平高电平时，表示CPU将访问I/O端口，这时地址总线A15A0提供16位I/O口地址n该引脚输出低电平低电平时，表示CPU将访问存储器，这时地址总线A19A0提供20位存储器地址

23、2022/12/19342.读写控制引脚（续2）n写控制，输出、三态、低电平有效WR*（Write）n有效时，表示CPU正在写出数据写出数据给存储器或I/O端口n有效时，表示CPU正在从存储器或I/O端口读入读入数据数据 RD*（Read）n读控制，输出、三态、低电平有效2022/12/19352.读写控制引脚（续3）nIO/M*、WR*和RD*是最基本的控制信号总线周期IO/M*WR*RD*存储器读低高低存储器写低低高I/O读高高低I/O写高低高n 组合后，控制4种基本的总线周期2022/12/19362.读写控制引脚（续4）n在总线操作周期中，8086 CPU会在第3个时钟周期的前沿测试该

24、引脚n如果测到高有效，CPU直接进入第4个时钟周期n如果测到无效，CPU将插入等待周期TwREADY n存储器或I/O口就绪，输入、高电平有效nCPU在等待周期中仍然要监测READY信号，有效则进入第4个时钟周期，否则继续插入等待周期Tw。2022/12/19372.读写控制引脚（续5）DEN*（Data Enable）n数据允许，输出、三态、低电平有效n有效时，表示当前数据总线上正在传送数据，可利用他来控制对数据总线的驱动 DT/R*（Data Transmit/Receive）n数据发送/接收，输出、三态n该信号表明当前总线上数据的流向n高电平时数据自CPU输出（发送）n低电平时数据输入C

25、PU（接收）2022/12/19383.中断请求和响应引脚n有效时，表示请求设备向CPU申请可屏蔽中断INTR（Interrupt Request）n可屏蔽中断请求，输入、高电平有效n该请求的优先级别较低，并可通过关中断指令CLI清除标志寄存器中的IF标志标志、从而对中断请求进行屏蔽2022/12/19393.中断请求和响应引脚（续1）n有效时，表示来自INTR引脚的中断请求已被CPU响应，CPU进入中断响应周期INTA*（Interrupt Acknowledge）n可屏蔽中断响应，输出、低电平有效n中断响应周期是连续的两个，每个都发出有效响应信号，以便通知外设他们的中断请求已被响应、并令有

26、关设备将中断向量号送到数据总线 2022/12/19403.中断请求和响应引脚（续2）n不可屏蔽中断请求，输入、上升沿有效主机与外设进行数据交换通常采用可屏蔽中断主机与外设进行数据交换通常采用可屏蔽中断不可屏蔽中断通常用于处理掉电等系统故障不可屏蔽中断通常用于处理掉电等系统故障NMI（Non-Maskable Interrupt）n有效时，表示外界向CPU申请不可屏蔽中断n该请求的优先级别高于INTR，并且不能在CPU内被屏蔽n当系统发生紧急情况时，可通过他向CPU申请不可屏蔽中断服务2022/12/19414.总线请求和响应引脚n总线保持（即总线请求），输入、高电平有效DMA控制器等主控设备

27、通过控制器等主控设备通过HOLD申请申请占用系统总线（通常由占用系统总线（通常由CPU控制）控制）HOLDn有效时，表示总线请求设备向CPU申请占有总线n该信号从有效回到无效时，表示总线请求设备对总线的使用已经结束，通知CPU收回对总线的控制权 2022/12/19424.总线请求和响应引脚（续1）HLDA（HOLD Acknowledge）n总线保持响应（即总线响应），输出、高电平有效n有效时，表示CPU已响应总线请求并已将总线释放n此时CPU的地址总线地址总线、数据总线数据总线及具有三态输出能力的具有三态输出能力的控制总线控制总线将全面呈现高阻，使总线请求设备可以顺利接管总线n待到总线请求

28、信号HOLD无效，总线响应信号HLDA也转为无效，CPU重新获得总线控制权 2022/12/19435.其它引脚RESETn复位请求，输入、高电平有效n该信号有效，将使CPU回到其初始状态；当他再度返回无效时，CPU将重新开始工作n8088复位后CS0FFFFH、IP0000H，所以程序入口在物理地址0FFFF0H2022/12/19445.其它引脚（续1）n系统通过该引脚给CPU提供内部定时信号。CLK（Clock）n时钟输入n8086的时钟频率为的时钟频率为：n5MHz（8086）n10MHz（80861）n8MHz（80862）2022/12/19455.其它引脚（续2）Vccn电源输入

29、，向CPU提供5V电源n接地，向CPU提供参考地电平GNDMN/MX*（Minimum/Maximum）n接高电平时，8086引脚工作在最小模式；反之，8086工作在最大模式 n工作模式选择，输入2022/12/19465.其它引脚（续3）n当CPU执行WAIT指令时，他将在每个时钟周期对该引脚进行测试：如果无效，则程序按步并继续测试；如果有效，则程序恢复运行TEST*n测试，输入、低电平有效n该引脚与WAIT指令配合使用2022/12/1947“引脚”小结CPU引脚是系统总线的基本信号可以分成三类信号：n16位数据线：D0D15n20位地址线：A0A19n控制线：nALE、IO/M*、WR*

30、、RD*、READYnINTR、INTA*、NMI，HOLD、HLDAnRESET、CLK、Vcc、GND2022/12/1948“引脚”提问n提问之一：CPU引脚是如何与外部连接的呢？n提问之二：提问之二：CPU引脚是如何相互配合，引脚是如何相互配合，实现总线操作、控制系统工作的呢？实现总线操作、控制系统工作的呢？2022/12/19495.4.3 最小模式的总线形成（1）20位地址总线位地址总线采用采用3个三态透明锁存器个三态透明锁存器8282进行锁存和驱动进行锁存和驱动（2）8位数据总线位数据总线采用数据收发器采用数据收发器8286进行驱动进行驱动（3）系统控制信号）系统控制信号由由80

31、86引脚直接提供引脚直接提供2022/12/1950n最小模式下的系统配置n3片8282或74LS373，用来作为地址锁存器；n 1片8284A，作为时钟发生器；n当系统中所连的存储器和外设较多时，需要增加数据总线的驱动能力，这时，要用两片82868287作为总线收发器。2022/12/19518282锁存器芯片nCPU与外部交换数据需要锁存一些复用信号与外部交换数据需要锁存一些复用信号需要锁存地址信号需要锁存地址信号需要锁存需要锁存BHE信号信号2022/12/1952三态缓冲锁存器（三态锁存器）三态缓冲锁存器（三态锁存器）TA D Q CB锁存环节锁存环节缓冲环节缓冲环节2022/12/1

32、953Intel 8282具有三态输出的TTL电平锁存器STB 电平锁存引脚OE*输出允许引脚每一位都是一个三态锁存器，每一位都是一个三态锁存器，8个三态锁存器的控制端连在一起个三态锁存器的控制端连在一起2022/12/1954总线收发器总线收发器8286n当一个系统中所含的外设接口较多时，数据总线上需要有发送器和接收器来增加驱动能力。n发送器和接收器简称为收发器收发器，也常常称为总线总线驱动器驱动器。n8286收发器芯片是Intel系统的典型收发器芯片，8 8位位位位。在数据总线为8位的8088系统中，只用1片8286就可以构成数据总线收发器，而在数据总线为16位的8086系统中，则要用两片

33、8286。2022/12/1955Intel 82868位双向缓冲器控制端连接在一起，低电平有效可以双向导通输出与输入同相OE*0，导通，导通 T1 AB T0 ABOE*1，不导通，不导通每一位都是一个双向三态门，每一位都是一个双向三态门，8位具有共同的控制端位具有共同的控制端2022/12/1956时钟发生器8284An8284A的功能的功能：产生恒定的时钟信号，对准备信号(READY)及复位信号(RESET)进行同步n外界控制信号RDY及RES信号可以在任何时候到来，8284A能把它们同步在时钟后沿(下降沿)时输出READY及RESET信号到8086CPU。n8284A的振荡源一般采用晶

34、体振荡器，也可以用外接脉冲发生器作为振荡源。此时，8284A的FC端应接高电平。2022/12/19572022/12/19585.5 80868088的主要操作功能n一个微型机系统要完成各种任务，其中有一些操作是最基本的。8086的主要的基本操作基本操作有：n 系统的复位和启动操作；n 总线操作；n 中断操作；n 最小工作模式下的总线请求；n 最大工作模式下的读写操作。2022/12/19595.5.1 系统的复位和启动操作系统的复位和启动操作n80868088的复位和启动操作是在RESET引脚上加上触发信号来执行的。2022/12/1960n80868088要求复位信号要求复位信号(RES

35、ET)至少有至少有4个时钟周期的高电平，个时钟周期的高电平，如果是初次加电的启动，则要求有大于如果是初次加电的启动，则要求有大于50s的高电平。的高电平。标志寄存器FR指令指针寄存器IPCSDSSSES指令队列其他寄存器清零0000HFFFFH0000H0000H0000H空0000H复位时内部各寄存器的值n在复位的时候，代码段寄存器在复位的时候，代码段寄存器CS和指令指针寄存器和指令指针寄存器IP分别初始化为分别初始化为FFFFH和和0000H。2022/12/19615.5.2 总线操作n80868088 CPU中各单元之间以及与外设的数据交换，都是通中各单元之间以及与外设的数据交换，都是

36、通过总线来进行的。总线操作有两种情况，即过总线来进行的。总线操作有两种情况，即总线读操作总线读操作及及总线写总线写操作操作。n总线读操作总线读操作指CPU从存储器或外设端口读取数据。n总线写操作总线写操作指CPU把数据写入存储器或外设端口。2022/12/1962读操作读操作2022/12/19635.5.3 中断操作n微机系统为适应各种需要，都有一个中断系统，微机系统为适应各种需要，都有一个中断系统，80868088是是16位微处理器，它的中断系统可以处理位微处理器，它的中断系统可以处理256种种不同类型的中断。不同类型的中断。8086808680888088的中断分类的中断分类的中断分类的

37、中断分类硬件中断硬件中断软件中断软件中断非屏蔽中断非屏蔽中断可屏蔽中断可屏蔽中断2022/12/19642022/12/1965n中断向量是中断处理子程序的入口地址，每中断向量是中断处理子程序的入口地址，每个中断类型对应一个中断向量。个中断类型对应一个中断向量。n80868088对对256种中断都对应有一个种中断都对应有一个类型码类型码。所以，所以，256种中断所对应的类型码为种中断所对应的类型码为0255。2.中断向量中断向量3.中断向量表中断向量表n 在在80868088微机系统的内存中，微机系统的内存中，把把0段的段的000003FFH区域设置为一个区域设置为一个中断向量表中断向量表。n

38、 每一个中断向量占每一个中断向量占4个存储单元。个存储单元。n 中断向量的存放中断向量的存放2022/12/196680868088的中断向量表如下图所示。2022/12/1967n已知类型号为已知类型号为17H的中断处理子程序存放在的中断处理子程序存放在1234 3456H开始的内存区域中。而开始的内存区域中。而17H中断对应的中断对应的中断向量存放在中断向量存放在0000 005CH处，所以，处，所以，0段段005CH、005DH、005EH和和005FH的内容应该是什么的内容应该是什么?例如例如2022/12/1968n80868088为外部设备提供两条引线即NMI和和INTR来送入中断

39、请求信号。硬件中断硬件中断n从NMI引脚进入n 非屏蔽中断非屏蔽中断n不受中断允许标志IF影响n非屏蔽中断的类型号为2n非屏蔽中断处理子程序的入口地址放在0段的0008H，0009H，000AH和000BH这4个单元中2022/12/1969(1)把现场的数据立即转移到非易失性的存储器中n 当NMI引脚上出现中断请求时，一般采用以下措施措施：(2)启动备用电源n 可屏蔽中断可屏蔽中断INTR端引入受IF标志位影响2022/12/1970可屏蔽中断的响应过程可屏蔽中断的响应过程INTR有请求IF标志为1开始响应外部的中断请求2022/12/1971(5)根据前面得到的中断类型码，到内存0000段

40、的中断向量表中找到中断向量，再根据中断向量转入相应的中断处理子程序。CPU在响应外部中断、并进入中断子程序的过程在响应外部中断、并进入中断子程序的过程(1)从数据总线上读取中断类型码，将其存入内部暂存器。(2)将标志寄存器的值推入堆栈。(3)把标志寄存器的中断允许标志IF和单步标志TF清零。(4)将断点保护到堆栈中。2022/12/19722022/12/1973n软件中断是用一条指令来使软件中断是用一条指令来使CPU进入中断处理子程序。进入中断处理子程序。n在进入中断时，不需要执行中断响应总线周期在进入中断时，不需要执行中断响应总线周期n不从数据总线读取中断类型码不从数据总线读取中断类型码n不受中断允许标志不受中断允许标志IF的影响的影响n软件中断信号受软件中断信号受TF(单步中断标志单步中断标志)的影响，只有的影响，只有TF为为1时，才能执行单步中断时，才能执行单步中断n正在执行软件中断时，如果有外部硬件中断请求正在执行软件中断时，如果有外部硬件中断请求软件中断软件中断中断处理子程序中断处理子程序子程序子程序