8088/8086 CPU的中断系统与8259A中断控制器

"微机系统及其接口技术-5章 中断控制系统" 在微机系统中，中断控制系统扮演着至关重要的角色，它使得计算机能够高效、实时地处理各种事件。本资料主要介绍了8088/8086CPU的中断系统、8259A中断控制器的结构原理和应用。 8088/8086CPU的中断系统是由CPU内部支持的一种机制，用于处理随机发生的外部或内部事件。中断过程中，CPU暂停当前执行的程序，转而执行特定的服务程序，即中断服务程序，以应对发生的事件。事件处理完毕后，CPU会返回原程序继续执行。中断源可以分为外部中断和内部中断，前者由CPU外部设备触发，如INTR（可屏蔽中断请求）和NMI（非屏蔽中断请求）；后者是CPU在执行程序时自动生成的，如软件中断。 中断的目的包括确保系统稳定运行、提高处理效率、实现实时响应以及为故障处理提供支持。8088/8086CPU的中断系统采用了向量中断机制，能够处理256个不同的中断，每个中断由一个唯一的中断向量号来标识，从00H到FFH。对于可屏蔽中断，还需要8259A中断控制器进行优先级管理。 8259A是一个专门的中断控制器，其结构原理包括多个中断请求输入线、中断服务寄存器、中断类型寄存器等，能实现中断的排队、优先级分配和中断处理的同步。8259A有两种操作模式：普通模式和级联模式，可以根据系统的复杂性灵活配置。 软件中断，也称为内部中断，是由CPU执行程序时遇到异常情况如除法错误、断点、溢出、指令错误或单步调试时触发的。这些中断具有固定的中断向量号，并且通常具有较高的优先级，其中单步中断可以在TF和IF标志都为1的情况下被屏蔽。 硬件中断，即外部中断，由CPU外部设备发出的中断请求引发。非屏蔽中断（NMI）无法被屏蔽，用于处理系统突发故障，而可屏蔽中断（INTR）则可以通过IF标志进行屏蔽管理，其向量号由中断控制器分配。 总结来说，中断控制系统是微机系统中不可或缺的一部分，它协调了CPU与外设之间的通信，确保了系统对突发事件的及时响应，提高了整体的运行效率。8088/8086CPU和8259A中断控制器共同构建了一个灵活、高效的中断处理框架。理解并掌握这部分知识对于理解和设计微机系统及其接口至关重要。