微型计算机技术的学习主要涵盖中断系统,特别是8088处理器中的中断处理机制。中断是计算机系统中处理外部和内部事件的重要方式,它使得处理器能够暂停当前任务,及时响应突发事件或执行特定服务,然后返回到原来的任务继续执行。在这个PPT学习教案中,主要讲解了中断控制器8259A以及8088处理器的内部和外部中断。
8259A中断控制器是Intel设计的一种专门用于处理中断的芯片,它可以管理多个中断源,提供优先级排序,确保高优先级的中断能够优先得到处理。8259A具有内部和外部结构,包括中断请求(IR)、中断服务(ISR)和中断屏蔽(IMR)寄存器,它们协同工作以实现中断的管理和响应。8259A支持级联模式,可以扩展到处理更多的中断源。
8088处理器的中断系统采用了向量中断机制,这意味着每个中断都有一个关联的中断向量,包含中断服务程序的地址和中断处理时所需的处理机状态。8088能处理256个中断,中断向量号从0到255。其中,可屏蔽中断需要通过8259A来管理其优先级。
内部中断主要包括:
1. 除法错中断:在执行除法指令时,如果除数为0或者结果超出寄存器范围,会产生向量号为0的中断。
2. 指令中断:执行INT n指令时,会触发向量号为n的中断,例如INT 3常用于程序调试,作为断点中断。
3. 溢出中断:执行INTO指令时,如果溢出标志OF为1,将产生向量号为4的中断。
4. 单步中断:在TF标志为1的情况下,每执行完一条指令都会产生向量号为1的中断,便于调试。
外部中断分为非屏蔽中断和可屏蔽中断:
1. 非屏蔽中断(NMI):微处理器无法禁止,一旦发生就会立即响应,通常用于处理紧急情况,如电源故障或内存错误。
2. 可屏蔽中断:由INTR信号触发,受IF标志控制,只有当IF为1时才会响应。可屏蔽中断主要用于与外设的数据交换,其优先级由中断控制器管理。
中断响应过程中,IF标志起到关键作用。IF为0表示禁止可屏蔽中断,可以通过CLI指令关闭,而STI指令则用来开启中断。IRET指令在返回正常执行流程时会恢复原来的IF状态。
总结来说,微型计算机技术的学习涉及中断处理的基本原理,包括8259A中断控制器的功能、8088处理器的中断机制以及内外部中断的分类和处理。掌握这些知识对于理解和操作基于8088的微型计算机系统至关重要。