微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3.ppt

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1、微型机系统主要操作微型机系统主要操作 系统的复位和启动操作；系统的复位和启动操作；暂停操作；暂停操作；总线操作；总线操作；中断操作；中断操作；最小模式下的总线保持；最小模式下的总线保持；最大模式下的总线请求最大模式下的总线请求/允许。允许。2.1.3 8086的操作和的操作和时序时序第二章 16位和32位微处理器腆仰侈贮巫昭勾练冠爆剩弃惕魄创宫术撼醋泼冬诸荐俭挖恐汰滇剪防痴抑微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202311.系统的复位和启动操作系统的复位和启动操作vCS=FFFFHvIP0000HRESET信号（维

2、持4个时钟周期的高电平）（FFFF0H处存放一条无条件转移指令，转移到系统程序的入口处）启动第二章 16位和32位微处理器巾蚜址催册衷茬伸玲诵羞涝椭佣康黑呵孟阐障缅模坟烧古尤勇梧澜悄紧伙微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/20232复位操作的时序。复位操作的时序。第二章 16位和32位微处理器懒惠化屯尾皑杜警绽座金亡伸抽驹顿箩蕊箭华是梳洁蘑帐痢曰弥饶姿阐创微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202332.总线操作总线操作第二章 16位和

3、32位微处理器按数据传输方向：总线读操作：CPU从存储器或I/O端口读取总线写操作：CPU写入存储器或I/O端口总线操作：总线操作：CPU为了与存储器或为了与存储器或I/O端口端口交换数据，交换数据，需要执行一个总线周期，这需要执行一个总线周期，这就是总线操作。就是总线操作。孜黄撼钎聪昔执震封航彻午虫枚乏玛唐感蛔噪减困昌娟檄哎慷汇陀家搪谣微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/20234总线读操作（以最小模式为例）总线读操作（以最小模式为例）T3状态检测数据传送是否能够完成T3前沿开始测试READY信号如不需等待，则将

4、数据放在总线T1状态状态IO/M输出高电平表存储器操作；输出高电平表存储器操作；IO/M输出低电平表输出低电平表I/O接口操作。接口操作。输出输出20位存储器地址位存储器地址A19A0ALE输出正脉冲，表地址要锁存输出正脉冲，表地址要锁存T2状态状态输出输出RD信号。信号。地址地址/状态复用总线转成状态信息状态复用总线转成状态信息地址信号消失。成高阻态。地址信号消失。成高阻态。DEN、DT/R成低电平有效。成低电平有效。T4状态状态T4前期将前期将RD变成无效变成无效T4前沿读取数据，完成数据传送前沿读取数据，完成数据传送第二章 16位和32位微处理器鼻韧弦邀搀进筏泣花养串吮筏给阻扁妓戍播骨峭

5、郑罩恐校俘当臭趟绘槛锥微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/20235演涉扣远讶捷忿港兽代圈片捐纲挝脆勉肪哲烦贷典阉抬惯侈校呻承扣谰侣微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202363.中断操作和中断系统中断操作和中断系统v 中断是微机系统中非常重要的一种技术v CPU在执行程序过程中，被内部或外部的事件所v 打断，转去执行一段预先安排好的中断服务程序；服v 务结束后，又返回原来的断点，继续执行原来的程序。v 第二章 16位和32位微处理器

6、嫁锻脉耍瞒艳燥货伯精浪姨称故怪响碾啦环蔷爪肤伏痈肝乒樟振厢咖朔萧微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/20237 引起中断的因素和事件很多，称为中断源。例如：将发出中断申请的外设或内部原因。按中断源的不同，即从产生中断的方法分：v两大类：硬件中断：外部的硬件产生的v v v v 软件中断：指CPU执行某些指令或软件，有些v 特殊操作或由INT指令引起的中断8086的中断分类：的中断分类：非屏蔽中断 可屏蔽中断指外部芯片通过CPU的NMI引脚发出中断申请引起的中断。指外部芯片通过CPU的INTR引脚发出中断申请引起的中

7、断。第二章 16位和32位微处理器丹冬俩阮痞盗狐猾狞歌把爷言磊岩涉唤萎需协渔腆纲褥篮陪埃于丁惑她郑微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/20238第二章 16位和32位微处理器聊产腑昏订液玄辗肇钢昨透廉钻鸣刘梧琉呸枪诅器蒂斜菠摘纹残薯抹锻淮微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/20239 中断向量和中断向量表中断向量和中断向量表中断向量：中断向量：中断处理子程序的入口地址（首地址）中断处理子程序的入口地址（首地址）含有段地址含有段地址CS和

8、偏移地址和偏移地址IP（32位）位）每个中断向量对应一种类型的中断每个中断向量对应一种类型的中断 每个中断向量每个中断向量占用占用4个字节的存储单元个字节的存储单元 它的低字是段内偏移地址、高字是它所在段地址它的低字是段内偏移地址、高字是它所在段地址8086系统：可处理256种不同的中断，对应的中断类型 号为0255，每一种类型的中断都有一个中 断处理子程序。这256个中断处理子程序存 放在内存某个区域中。中断向量表：8086微处理器从内存物理地址00000H开始，依次安排各个中断向量，向量号也从0开始，这样256个中断占用1KB区域，就形成中断向量表第二章 16位和32位微处理器庶沫浓碳苞遣

9、眷搭诫褪袄疵声蜂敌囱牧罕赤升捷愁序雕题兔田肪耶馁育缎微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202310中断处理程序入口地址在内存中的分配中断处理程序入口地址在内存中的分配类型类型00000H00001H类型类型0(IP)00002H00003H类型类型0(CS)00004H00005H类型类型1(IP)00006H00007H类型类型1(CS)00008H00009H类型类型2(IP)0000AH0000BH类型类型2(CS)003FCH003FDH类型类型255(IP)003FEH003FFH类型类型255(CS)

10、中断指定类型号N 4取得指定类型的中断向量地址。第二章 16位和32位微处理器学刷砒瓦惰茨菇畦侠吧捂线耳践钉忱秘租番奸吱耕晚舱擎姓租酮孩易入毛微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202311第二章 16位和32位微处理器书舆柬青胺锣棚绽予旧挂炬洋掳烘栋签机郧龟董沛酣剖逞损力迎蜡咽饺篮微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202312 例：中断类型9，9 4=36 00024H00027H单元中放其中断向量。IPCS0024H0027H 例

11、：中断类型20H，20H4=80H 00080H00083H单元中放其中断向量。则其中断向量为4030：2010H。10H0080H20H30H40H0081H0082H0083H 例：中断类型17H的中断处理子程序 存放在2345：7890H开始的内存区域中 17H4=5CH 0005CH0005FH单元中放其中断向量。90H005CH78H45H23H005DH005EH005FH第二章 16位和32位微处理器 举举 例例步呈琵牢胖邯鬃描迹崇簿陀腐盆请伶突墅赚冤炒简祥峨师悼睫歌圃鼓逻枣微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理

12、31/3/202313问题：若中断向量表地址00060H中存放的是4200H，00062H中存放1080H，则对应的中断类型号是 ，中断服务程序的入口地址是 。第二章 16位和32位微处理器涤库找尾待曙最褪版逞诗卡馋克右墒甲谈刻询机仿澳吴想裤婆玻导嗓稻毁微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202314IBM-PC机中为每个类型规定了一种功能。中断类型中断类型功能功能类型类型0除数为除数为0中断例行程序中断例行程序类型类型1单步单步类型类型2非屏蔽中断，非屏蔽中断，NMI类型类型3设置断点设置断点类型类型4溢出处理中

13、断，溢出处理中断，INTO指令指令类型类型10显示设备中断显示设备中断类型类型20程序结束中断程序结束中断类型类型21DOS系统功能调用功能程序系统功能调用功能程序第二章 16位和32位微处理器酱徘迪痹峪镐豫翅碘湿跌银拟椽许褒寿半衣偶物熊堵穿跟邮什寥劫铀岿台微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202315 硬件中断硬件中断v非屏蔽中断NMI(17引脚)v外部通过NMI引脚提出的非屏蔽中断请求信号v处理器在当前指令执行结束予以响应v非屏蔽中断的中断向量号是2，不受IF标志的影响v非屏蔽中断主要用于处理系统的意外或故障

14、、掉电v可屏蔽中断INTR(18引脚)v外部通过可屏蔽中断INTR请求信号提出的中断v允许可屏蔽中断的条件下、当前指令执行结束予以响应v输出可屏蔽中断响应信号INTA*，产生可屏蔽中断响应总线周期，读取中断向量号v需要中断控制器负责处理中断优先权排队等管理工作v可屏蔽中断主要用于与外设进行数据交换第二章 16位和32位微处理器苑簿奔殃得骄炊委洽域灾教敦粮陋皂存跳茧缠但患循棘宴颐柴读载端炎渐微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202316硬件中断的响应和时序硬件中断的响应和时序v 外部设备可以通过CPU引脚INTR向

15、CPU发出中断请求信号，如果CPU内标志寄存器的中断允许标志位为1时，CPU 就可以响应外部的中断请求。v CPU往INTA引脚发两个负脉冲后，数据线上就送上中断类型号。vINTA AD7 AD0 中断类型N第二章 16位和32位微处理器可屏蔽中断请求INTR：乱改娘异助挽亥娶豢楞褂胃泼便哨吃细芽狰取应阔绰柴之堆钝绪晰协挟堵微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202317v从数据总线上读取中断类型码，将其存入内部暂存器。从数据总线上读取中断类型码，将其存入内部暂存器。v将标志寄存器的值推入堆栈。将标志寄存器的值推入

16、堆栈。v把标志寄存器的中断允许标志把标志寄存器的中断允许标志IF和跟踪标志和跟踪标志TF清零。清零。v将断点保护到堆栈中。将断点保护到堆栈中。v找到中断向量，转入相应的中断处理子程序找到中断向量，转入相应的中断处理子程序可屏蔽中断响应过可屏蔽中断响应过程程第二章 16位和32位微处理器也保附陈糖斜缔荡急臀林堪瘤讫赐哥应锅渐蛇察需熊汐胸衍酷约序墙酮狗微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202318非屏蔽中断响应过非屏蔽中断响应过程程非屏蔽中断请求NMI：v CPU收到NMI请求的动作与响应INTR请求时的动作基本相同

17、，区别在于并不从外部设备读取中断类型码，因为从NMI进入的中断请求只有一个中断类型2。v 0008H、0009H、000AH、000BH（中断类型2的中断向量）v饼纷八瀑咸撞砚拴库力鼻客聪午浩雏泵报嘘狭破忽龚窑讯耽皂鬃倾滦祟脚微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202319第二章 16位和32位微处理器阀户莱痈脓垒污卷词兑勺境耳低铝喳浦棋戒疼特晨汗疟蔫肪浙芹泰运睬喜微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202320中断响应要用两个总线周期

18、。中断响应要用两个总线周期。CPU在每条指令的最后一个时钟周期T对INTR进行测试，以便决定现行指令执行完后是否响应中断。中断响应周期包括两个总线周期。第二章 16位和32位微处理器端巢槽缕驮啸茫怎历帚囤瘪著案懈凭婿额仿大婚桥釉滇盯鲍璃痹蓝脯鹊韧微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202321 中断处理子程序中断处理子程序v保护中断现场。保护中断现场。v设置中断允许标志设置中断允许标志IFIF来开放中断来开放中断v中断处理的具体内容中断处理的具体内容v 恢复寄存器恢复寄存器v 中断返回指令中断返回指令第二章 16位

19、和32位微处理器淄怪要苔穴琅陛稚侠酬干益盂历谍花丢科甲学箭幻受拈宏胶淀赫尚硕碎责微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202322软件中断的特点软件中断的特点 中断类型码由指令提供。中断类型码由指令提供。不执行中断响应总线周期。不执行中断响应总线周期。不受中断允许标志不受中断允许标志IFIF的影响的影响 执行软件中断时，对外部硬件中断请求执行软件中断时，对外部硬件中断请求 的反映不同于硬件中断的反映不同于硬件中断 软件中断没有随机性软件中断没有随机性第二章 16位和32位微处理器欣各赫荡蘑玫断掣窜寺伞章扬戊迂疽彩凭镭

20、你虱维渐喇朗揣痴冯框橙峡荐微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/2023235.最小模式下的总线保持最小模式下的总线保持 除CPU外的系统其它总线占用设备为了获得对总线的控制，需向CPU发出总线保持请求信号HOLD，当CPU接到此请求信号，并在同意让出总线时，就向该设备发出响应信号HLDA第二章 16位和32位微处理器生朵臻蜒袋萄诡瓣鳞克戮列归哉毛钥旭门俞杠荣脂燕谱丫装振量妮掳液啊微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/2023246.最大模

21、式下的总线请求最大模式下的总线请求/授权授权第二章 16位和32位微处理器材膛杰隅犁羊究手噶滩存葵蜡痈弗侠曲蔡职沟婪尾爸植遵盅骑涌租妆洼琶微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 31/3/202325墓甩旧研俏眩睬颊召钻聋堆镐骇鸿吸樊驾躯亚喻帖雏幂爱崇扛琳嘲臆疯诡微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3博学 审问 慎思 明辨 笃行冉叛赚观完迎黑投履鹊户沟宣巷膨痕脸壕窥犀竟帮院辈唁两柳仔部耍脚豺微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3微型计算机技术与应用 第二章 16位和32位微处理 3