第 4 章 微型计算机的中断系统

4.1 中断原理

4.2 8086 CPU 中断系统

4.3 可编程中断控制器 8259A

4.4 中断方式输入输出

4.1 中断原理 4.1.1 中断的基本概念

1 ． 中断 由于某个事件的发生， CPU 暂停当前正在执行的程序，转而执行处理该事件的一个程序。

该程序执行完成后， CPU 接着执行被暂停的程序。 这个过程称为中断。

2 ． 中断源• 引发中断的事件称为中断源• 内部中断（在 CPU 内部的中断源）：

程序异常（运算溢出等）， 陷阱中断（例如，单步运行程序等）， 软件中断（执行特殊指令）等。

• 外部中断（发生在 CPU 外部的中断）： 外部故障（电源故障，存储器读写校验错） 外部事件（定时时间到，外部特殊信号） IO 事件（外部设备完成一次 IO 操作，请求数据传输）

3 ． 中断类型用若干位二进制表示的中断源的编号。

4 ． 中断断点由于中断的发生，某个程序被暂停执行。

该程序中即将执行，由于中断没有被执行的那条指令的地址称为中断断点，简称断点。

5 ． 中断服务程序• 处理中断事件的程序段称为中断服务程序。 如：故障中断服务程序，输入输出中断服务程序。• 不同类型的中断需要不同的中断服务程序。• 中断服务程序不同于一般的子程序：

子程序由某个程序调用，它的调用是由程序设定的，

它的执行时间是确定的。 中断服务程序由某个事件引发，它的执行一般是随 机的，不确定的。

6 ． 中断系统为实现计算机的中断功能而配置的相关硬件、软件

的集合称为中断系统。

4.1.2 中断工作方式的特点1. 并行处理能力

实现 CPU 和多个外设同时工作，提高 CPU 效率。

2. 实时处理能力 计算机应用于实时控制时，对外部事件及时响应。

3. 故障处理能力及时处理故障，不影响其他程序的运行。

4 ． 多道程序或多重任务的运行 在操作系统的调度下，运行多道程序或多重任务。

4.1.3 中断管理

1. 对中断全过程的控制• 中断源发出中断请求时， CPU 能决定是否响应这一中断。• 若允许响应这个中断请求， CPU 在保护断点后，将控制转移到相应的中断服务程序去• 中断处理完， CPU 返回到断点处继续执行被中断的程序。

2. 中断源的识别 • 软件识别：

响应中断后， CPU 进入中断处理程序。 在这个程序里， CPU 逐个查询各中断源的状态，确 定是哪一个设备申请了中断。

• 硬件识别： 响应中断后， CPU 进入一个“中断响应周期”。在这个周期里，申请中断的设备向 CPU 发送它的中断类型。

3 ． 中断的优先权 优先权：有多个中断源同时提出中断请求时， CPU

响应中断的优先次序。

（ 1）软件查询法

（ 2）分类申请法

（ 3）链式优先权排队——菊花链法

（ 4）可编程中断控制器——“向量”优先权排队

图 4-1

设备3

接口

设备2

接口

设备1

接口

+5V

CPU以及总线控制逻辑

INTA

INTR

INTA

INTR

≥1 INTA

中断请求1=有0=无

中断应答

菊花链中断优先级排队电路

4. 中断嵌套• CPU 在处理中断过程中，如果出现了级别更高的中断 请求， CPU 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。• 这种中断处理方式称为多重（级）中断或中断嵌套。• CPU 在响应中断时已将 IF 清零，一定要在中断处理程 序中加入开中断指令，才有可能进行中断嵌套。

中断嵌套

  

主程序 1外设 中断服务程序 2外设 中断服务程序

IRET IRET

1外设中断请求

2外设中断请求

① 1响应中断 ② 2响应中断

③中断返回④中断返回

4.1.4 中断过程

1 ．中断源请求中断（ 1 ）外部中断源 由外部硬件产生可屏蔽或不可屏蔽中断的请求信号；（ 2 ）内部中断源 在程序运行过程中发生了指令异常或其他情况。（ 3 ）中断屏蔽 CPU 用程序的方法允许某些中断源发出中断请求，而禁止某些中断源请求中断• 在外设的接口内增设一个中断屏蔽触发器• Q=0 时，中断请求不能发往 INTR ；• 适当地设定中断屏蔽触发器的状态，可以控制中断 请求信号是否能够送到 INTR 端

2 ． 中断响应

（ 1） 响应可屏蔽中断必须同时具备以下条件： CPU 处于允许中断状态（ IF=1 ）；

没有不可屏蔽中断请求和总线请求 ;

当前指令执行结束。

（ 2） 响应不可屏蔽中断必须同时满足以下条件： 没有总线请求； 当前指令执行结束。

（ 3） 响应内部中断的条件： 当前指令执行结束。

CPU 接受中断请求后转入中断响应周期：（ 1 ）识别中断源，取得中断源的中断类型；

（ 2 ）将标志寄存器 FLAGS 和 CS 、 IP （断点）先后压入 堆栈保存；

（ 3 ）清除自陷标志位 TF 和中断允许标志位 IF ；

（ 4 ）获得相应的中断服务程序入口地址，转入中断服务 程序。

中断响应周期

图 4-3

中断过程

识别中断源FLAGS, CS, IP进栈

TF, IF清 标志读中断向量表转入中断服务程序

保护现场开中断中断处理关中断恢复现场中断返回

主程序 中断响应周期 中断服务程序

断点

3 ． 中断服务 （ 1 ）保护现场 : 保护中断服务时要使用的寄存器 (压栈 ) ；

（ 2 ）开中断 : 中断服务时能响应更高级的中断请求；

（ 3 ）中断处理：执行输入输出或非常事件的处理；

（ 4 ）关中断 : 恢复现场时不被新的中断打扰；

（ 5 ）恢复现场 : 将堆栈中保存的内容弹出；

（ 6 ）中断返回 ：通过中断返回指令 ,弹出IP,CS,FLAGS ， 程序回到被中断的地址，恢复中断前的状态。

4.2 8086 CPU 中断系统

4.2.1 8086 的中断类型中断类型：用 8 位二进制表示，可以有 256 个不同的中断 ;

中断请求输入引脚： NMI、 INTR;

中断优先级： INT 0(除法溢出）→溢出中断（ INTO →） INT n 指令 → NMI → INTR → 单步中断。

图 4-4

不可屏蔽中断

8086微处理器中断逻辑

INT n指令

INT 3指令

INTO指令

除法溢出

单步中断

8259A

NMI

INTR

可屏蔽中断请求

8086 CPU 中断

1. 可屏蔽中断 IF= 0 时， CPU 不响应 INTR 的中断请求 ;

IF= 1 时， CPU 响应 INTR 的中断请求。 用 STI 指令使 IF=1 ，称为开中断；

用 CLI 指令使 IF=0 ，称为关中断。 系统复位后，或 CPU 响应了任何一种中断后，都会使

IF=0 。

应使用 STI 指令使 IF=1 ，确保中断开放。 可屏蔽中断源由 8259A 统一管理，每片 8259A 可以接

受 8 个外部设备的中断请求。

2 ． 不可屏蔽中断 NMI 接收上升沿触发的中断请求信号 ;

输入脉冲应大于两个时钟周期 ;

CPU 对 NMI 中断请求的响应，不受中断允许标志位

IF 控制 ;

NMI 中断类型码固定为 2 。

3 ． 内部中断 （ 1 ）除法溢出中断（ n=0 ）：

除数为零或商超过寄存器所能表达的范围。

（ 2 ）单步中断（ n=1 ） ：TF=1 ，每执行完一条指令产生一次中断。用于实现单步操作，是强有力的调试手段。

（ 3 ）断点中断 （ n=3 ） ： INT 3 指令产生一个中断类型码为 3 的断点中断。

（ 4） INTO 指令 （ n=4 ） ： OF=1 ，则 INTO 指令引起类型码为 4 的内部中

断； OF=0 ，此指令不起作用，程序顺序执行。

（ 5 ） INT n 指令

中断向量：中断服务程序的入口地址； 8086 的中断向量表从内存 00000H 开始存放； 每个中断向量占用 4 个字节； 中断服务程序入口的偏移地址存入两个低地址字节， 入口的段基址存入两个高地址字节； 256 个中断向量占用 00000H~003FFH共 1024 个字节。

4.2.2 8086 的中断向量表

图 4-5

8086的中断向量表

AH=35H

AL= 中断类型 INT 21H →把原有的中断向量送 ES:BX

AH=25H

AL= 中断类型DS:DX= 中断向量 INT 21H →把新的中断向量送中断向量表

1. 不可屏蔽中断 NMI 不受 CPU 内部中断允许标志 IF 的约束，优先权高于INTR;

中断类型号 2 ；采用边沿触发（上升沿）方式

（ 1 ）标志寄存器压入堆栈（ 2 ）清除 IF标志和 TF标志（ 3 ）保存断点，把断点处的 CS 和 IP 内容先后压入堆栈（ 4 ）取出中断服务程序的入口地址，送入 IP 和 CS

（ 5 ）进入中断服务程序

用途：主板上 RAM奇偶错， I/O通道中的奇偶校验错， 8087协处理器异常中断。

4.2.3 8086 对外部中断的响应

2 ．可屏蔽中断 INTR

• 外设的中断请求首先送到 8259A ，按照中断优先权排队 ;

• 电平触发方式，高电平有效。

响应过程： 第一个 INTA 总线周期，通知外部做好准备； 第二个 INTA 总线周期，从外部获取中断类型号； 执行总线写周期，把 FLAGS压入堆栈，并清除IF ， TF ；

执行总线写周期，把 CS 内容压栈； 执行总线写周期，把 IP 内容压栈； 执行总线读周期，中断服务程序入口偏移地址送入 IP ；

执行总线读周期，中断服务程序入口段基址送入 CS 。

4.3 可编程中断控制器 8259A

接收 8路外部中断请求，通过级联可以扩展至 64 级； 优先权排队和控制，优先权方式可选； 中断嵌套功能； 向 CPU 提供中断类型号； 对每一级编程进行屏蔽或开放。

4.3.1 8259A 的基本功能

DB7~DB0 ：双向三态数据总线 ;

IR7~IR0 ： 外设向 8259A 发出的中断请求信号，输入。

A0 ： 地址线，输入，用于选择内部端口。

CS# ： 片选信号，输入、低电平有效。

RD# ： 读信号，输入、低电平有效。

WR# ： 写信号，输入、低电平有效。

INTA# ： 中断响应信号，输入、低电平有效。

INT ： 中断请求信号，输出、高电平有效。

CAS2~CAS0 ：双向的级联线。

SP/EN ： 主从设备设定 /缓冲器读写控制，双向双功能

4.3.2 8259A 引脚及内部结构

图 4-6

8259A引脚

图 4-7

8259A 的内部结构

2. 中断请求寄存器 IRR 锁存外部设备送来的 IR7~IR0 中断请求信号 ;

中断请求线变为高电平时， IRR 中与之对应的一位被置 1;

寄存器的内容可以被 CPU 读出。

3. 中断屏蔽寄存器 IMR 记录对每一级中断的屏蔽信号； 置 1 时，对应的外部中断请求线被屏蔽； 设置 IMR起到改变中断请求优先级的效果。

4. 中断服务状态寄存器 ISR 记录当前正在被服务的所有中断级 ;

CPU 响应 IRi 中断请求， ISR 中对应第 i 位置 1;

中断处理结束前，要使用指令清除这一位 ;

寄存器可以被 CPU 读出。

5 ．优先权处理器 识别和管理各中断请求信号的优先级别 ;

多个中断请求信号同时出现时，优先权处理器根据 控制逻辑规定的优先级规则和 IMR 的内容来判断这 些请求信号的最高优先级。

6 ．控制逻辑 初始化命令字寄存器 ICW1~ICW4：

在系统初始化时置入，工作过程中保持不变。

操作命令字寄存器 OCW1~OCW3：

工作过程中根据需要设定。

7 ． 数据总线缓冲器 8 位的双向三态缓冲器，是 8259A与系统数据总线

的接口。

8 ．读 / 写控制逻辑 接收、执行 CPU 的读 / 写命令。

9 ．级联缓冲 / 比较器 在级联方式的主 /从结构中，用来控制 8259A 的级联。

缓冲器： SP/EN 输出低电平时，开启双向缓冲器。

级联比较器：

主 8259A ：用 CAS2~CAS0 输出被选中从片代码；从 8259A: 接收主器件送来的从片选择代码

1 ． 8259A 的工作过程（ 1 ）中断源在 IR0 ～ IR7上产生中断请求 ;

（ 2 ）中断请求被锁存，经 IMR“ 屏蔽”，送优先权电路判优 ;

（ 3 ）控制逻辑接收中断请求，向 CPU 输出 INT 信号 ;

（ 4 ） CPU 接受 8259A 的 INT 信号 , 进入连续两个 INTA周期（ 5 ）优先权电路将最高优先权对应 ISR 中的位置位；（ 6 ）第二个 INTA 周期把中断类型号输出到数据总线；（ 7 ） CPU 读取中断类型号，转移到相应的中断处理程序。（ 8 ）中断处理结束前，向 8259A 发送 EOI （中断结束）命 令，使 ISR 相应位复位，本次中断到此结束。

4.3.3 8259A 的工作方式

2 ． 8259A 的优先权管理 （ 1 ）固定优先级

中断源的优先级由它所连接的引脚编号决定 ;

全嵌套方式 ：中断优先权级别固定， IR0 优先权最高， IR7最低。

特殊全嵌套 ：接收同一引脚上的第二次中断请求。

（ 2 ）循环优先级各个中断申请具有大体相同的优先级；有优先权自动循环方式和优先权特殊循环方式。

3. 中断屏蔽方式（ 1 ）普通屏蔽方式

通过将中断屏蔽字写入 IMR 实现； 写入某位为“ 1” ，对应的中断请求被屏蔽；为“ 0”开放。

（ 2 ）特殊屏蔽方式 采用特殊屏蔽方式并用屏蔽字对 IMR 中某一位置“ 1” ， 会同时使 ISR 中对应位清“ 0” 。 对屏蔽位的设置部分地改变了中断优先权。

4. 中断结束方式中断结束命令（ EOI） :

将 ISR 中的相应位清“ 0” ，表示中断处理结束。

（ 1 ）自动中断结束方式（ AEOI） 8259A 在第二个中断响应周期 INTA 信号的后沿，自动 将 ISR 中被响应中断级的对应位清“ 0” 。

（ 2 ）非自动中断结束方式（ EOI） 从中断服务程序返回前，在程序里向 8259A 输出一个中 断结束命令（ EOI ），把 ISR 对应位清“ 0” 。

一般的中断结束方式：由 8259A自动选择优先权最高的位。特殊的中断结束命令：指令内指明要清除 ISR 中的某一位。

注意 !

在非自动中断结束方式下，如果在程序里忘了发送中断结束命令，那么， 8259A将不再响应这个中断以及比它级别低的中断请求。

5. 8259A 查询工作方式 工作在程序查询方式时， 8259A 不向 CPU 发 INT 信号； CPU通过查询 8259A 了解有无中断； 如果有中断发生，转入相应的服务程序。

设置查询方式的过程： 关闭中断； 用输出指令把“查询方式命令字”送到 8259A ；

对 8259A 执行一条输入指令，读取查询字 查询字格式为 : I XXXXW2WlW0

I=1 ，有中断请求， W2WlW0为最高优先级编码。

初始化命令字： 在系统初始化时写入； 用来设定 8259 的基本工作方式。

操作命令字： 在初始化后的任何时刻写入 8259A ；

用来动态地控制 8259A 的操作。

4.3.4 8259A 的编程

图 4-8

1. 初始化命令字 ICW

（ 1 ）初始化命令字 ICW1

0

A0 D7 D0D2 D1

SNGL×D5

LTIM

D4

1

D3

1

D6

×××

1:单片工作0:级连方式

1:电平触发0:边沿触发

注意！向 8259A 送入一条 A0=0 、 D4 ＝ 1 的命令（ ICW1 ） :

• 启动 8259A 的初始化过程，• 相当于 RESET 信号的作用，自动完成下列操作：

清除中断屏蔽寄存器 IMR ；

设置以 IR0 为最高优先级， IR7 为最低优先级的全嵌

套方式 ;

固定中断优先权排序。

图 4-9

（ 2 ）初始化命令字 ICW2

T7

A0

T3T4T5T6

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

× × ×1

中断类型码的高五位T7~T3

图 4-10

（ 3 ）初始化命令字 ICW3 （主片）

A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1

1：该引脚连接有从片0：该引脚未连接从片

S5S7 S6 S4 S3 S2 S1 S0

图 4-11

A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1

ID2~ID0:本从片连接主片引脚号

ID0ID1ID2× ××××

（ 3 ）初始化命令字 ICW3 （从片）

图 4-12

（ 4 ）初始化命令字 ICW4

A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1

0x: 非缓冲方式10：缓冲方式/从片11：缓冲方式/主片

0 SFNM00 BUF AEOIM/S 1

1:自动EOI0:非自动EOI

1：特殊全嵌套0：一般全嵌套

（ 5 ） 8259A初始化

按以下顺序对 8259A 初始化：

单片 8259A： ICW1、 ICW2、 ICW4

级联方式： ICW1、 ICW2、 ICW3、 ICW4

注意：级联方式下，每一片 8259A都要独立地按上

面顺序写入初始化命令字。

单片工作，边沿触发，全嵌套； 中断类型 08H~0FH ，端口地址 20H ， 21H ； 非缓冲方式，非中断自动结束，非特殊全嵌套方式；

初始化程序： MOV AL, 00010011B

OUT 20H, AL ; ICW1 ：单片，边沿触发MOV AL, 00001000B

OUT 21H, AL ; ICW2 ：中断类型 08H~0FH

MOV AL, 00000001B

OUT 21H, AL ; ICW4 ：非中断自动结束

IBM-PC 微型计算机内 8259A 的工作方式

例：二片 8259A 进行级联，边沿触发，非缓冲方式，非自动中断结束， CAS0~CAS2互连。

主片初始化程序： MOV AL, 00010001B

OUT 20H, AL ; ICW1:边沿触发，级联 MOV AL, 00001000B

OUT 21H, AL ; ICW2 : 中断类型 08H~0FH

MOV AL, 00000100B

OUT 21H, AL ; ICW3 :IR2连有从片 MOV AL, 00010001B ; ICW4 : 特殊全嵌套，非缓冲 OUT 21H, AL ; ICW4 : 非自动中断结束

主片初始化程序： MOV AL, 00010001B

OUT 20H, AL ; ICW1:边沿触发，级联 MOV AL, 00001000B

OUT 21H, AL ; ICW2 : 中断类型 08H~0FH

MOV AL, 00000100B

OUT 21H, AL ; ICW3 :IR2连有从片 MOV AL, 00010001B ; ICW4 : 特殊全嵌套，非缓冲 OUT 21H, AL ; ICW4 : 非自动中断结束

从片初始化程序： MOV AL, 00010001B

OUT 0A0H, AL ; ICW1:边沿触发，级联 MOV AL, 01110000B

OUT 0A1H, AL ; ICW2 : 中断类型 70H~77H

MOV AL, 00000010B

OUT 0A1H, AL ; ICW3 :INT 引脚连主片 IR2

MOV AL, 00000001B ; ICW4 :非自动中断结束 OUT 0A1H, AL ; ICW4 :非特殊全嵌套 ,非缓冲

从片初始化程序： MOV AL, 00010001B

OUT 0A0H, AL ; ICW1:边沿触发，级联 MOV AL, 01110000B

OUT 0A1H, AL ; ICW2 : 中断类型 70H~77H

MOV AL, 00000010B

OUT 0A1H, AL ; ICW3 :INT 引脚连主片 IR2

MOV AL, 00000001B ; ICW4 :非自动中断结束 OUT 0A1H, AL ; ICW4 :非特殊全嵌套 ,非缓冲

2 ． 操作命令字 OCW

对 8259A预置完毕后 : 8259A 进入设定的工作状态 ;

准备接收由 IR 输入的中断请求信号 ;

按固定优先级（缺省方式）来管理中断请求。

运行中可以写入操作控制字，对 8259A管理中断的方式进行修改和设定。

有 OCW1 、 OCW2 和 OCW3三个操作控制字； OCW按需要选择写入，没有固定顺序。

图 4-14

（ 1 ）操作控制字 OCWl

例：需要屏蔽 IR4 的中断输入，同时不改变其他中断输入的屏蔽状态，可以用如下的三条指令实现：

IN AL, 21H ；取屏蔽寄存器当前值OR AL, 00010000B ；将 D4 位置 1

OUT 21H, AL ；写回改变后的屏蔽字反之，需要清除对 IR2 的中断屏蔽：

IN AL, 21H ；取屏蔽寄存器当前值AND AL, 11111011B ；将 D2 位清 0

OUT 21H, AL ；写回改变后的屏蔽字

操作控制字 OCW1 应用

图 4-15

（ 2 ）操作控制字 OCW2

一般的中断结束命令：MOV AL, 20H

OUT 20H, AL

操作控制字 OCW2 应用

图 4-16

（ 3 ）操作控制字 OCW3

OCW3用途：• 设置 / 清除特殊屏蔽命令• 发出读寄存器命令：

设置 RR=1 ， RIS=0 后，用 IN 指令读偶端口，可以将 IRR 读入 CPU 。

设置 RR=1 ， RIS=1 后，用 IN 指令读偶端口，可以将 ISR 读入 CPU 。

操作控制字 OCW3 应用

•发出查询命令； 设置 P=1 后，用 IN 指令读偶端口，可以将中断查询字 读入 CPU ： I X X X X W2 Wl W0

I=1 表示有中断请求， W2 Wl W0 表示请求服务的最高 优先级编码。

注意： 设置了 P=1 的查询命令后， 8259A 不再通过 INT 引脚向 CPU 发送中断请求。 要取消查询方式，可以再次发出 OCW3 ，并使P=0 。

操作控制字 OCW3 应用

例： BIOS 中读取 ISR寄存器的程序段：

MOV AL ， 00001011B ; OCW3命令字 ( 读ISR)

OUT 20H ， AL ; 写入 OCW3 端口NOP ；延时IN AL ， 20H ；将 ISR 内容送入 AL

MOV AH ， AL ；将 ISR 内容转存入 AH

OR AL ， AH ；是全 0 否 ?

JNZ AW-INT ；否，转硬件中断程序……

操作控制字 OCW3 应用

4.4 中断方式输入输出

4.4.1 中断方式 IO 接口

中断方式输入过程： 外部设备输入数据； 中断请求触发器置位； 接口向 CPU 申请中断； CPU 响应中断，中断请求触发器被复位； CPU 在中断服务程序中读取数据。

图 4-17

中断方式输入接口

输入设备

输入锁存器

中断请求

输入缓冲器

地址译码

≥1

D0~D7

RD选通

+5V

INTA

A0~A15

M/IO

Q

U2

R

中断屏蔽 &

Q INTR

中断屏蔽触发器的作用： 控制外设接口的中断请求信号能否发送给CPU 。

中断屏蔽触发器可以看作该接口控制寄存器的一位

图 4-17 是不完整的： 没有给出中断屏蔽触发器的写入电路； 解决中断优先权的电路； 向 CPU 发送中断类型号的电路。

图 4-18

输入设备

输入锁存器

中断请求

输入缓冲器

地址译码

≥1

D0~D7

RD选通

+5V

INTR(送往8259A)

A0~A15

M/IO

Q

U2

R

中断方式下，完整的输入输出程序应由二个程序模块配合完成：主程序：

完成输入输出所需要的“初始化”工作和结束工作；

中断服务程序：完成数据传输和输入输出控制工作。

4.4.2 中断方式输入输出程序设计

1. 主程序设计（ 1 ） CPU初始化：设置堆栈，设置中断向量，开放中断。（ 2 ）中断控制器 8259A 的初始化：

选择工作方式，设置优先级、清除屏蔽位等。（ 3 ）接口的初始化：设置接口工作方式，设置中断开放位等。（ 4 ）中断服务程序的初始化： 设置中断服务程序使用的缓冲区指针 , 计数器，状态位等。注意：

中断服务程序的指针、计数器、状态位等只能存放在 内存单元。 对于输出过程，应在主程序中启动第一次输出。 输入输出完成之后，主程序要根据需要做好结束工作。

如：处理输入的数据，关闭中断等。

2. 中断服务程序设计• 保护现场：

把所有中断服务程序里使用、会改变值的寄存器压入 堆栈。• 开放中断：

允许 CPU 响应优先级更高、更紧急的中断。• 输入输出处理：• 关闭中断：

关闭中断可以避免不必要的中断嵌套，发 EOI命令。• 恢复现场：

按照“先进后出”的原则，恢复各寄存器的内容。• 中断返回：

用 IRET 指令返回被中断的程序。

中断服务程序应注意的几个问题： 中断服务程序要短小精悍，运行时间短，执行一次中断服务程序的时间要大大少于二次中断的时间间隔。对于耗费时间多的数据处理工作，应交由主程序完成。 一般的情况下，应避免在中断服务程序内进行DOS 功能调用。那样做，可能产生这些程序的“重入”。 DOS 功能调用程序不具备重入功能，会产生难以预料的结果。需要进行控制台 IO 操作可以使用BIOS 调用。 在输入输出处理完成后，一定要向 8259A 发送中断结束命令（ EOI ）。如果是级联的 8259A 的从片上的中断，则需要向主片和从片分别发送中断结束命令。否则，该设备的下一次中断就不能被响应，比它级别低的中断从此也不能被响应。

一个完整的中断方式输入程序设：• 数据端口地址为 240H

• 使用 8259A 的 IR3 引脚申请中断，中断类型 0BH

• 8259A 端口地址为 20H ， 21H

• 输入以“回车”字符表示结束。

4.4.3 中断方式应用

DATA SEGMENT

IN_BUFFER DB 100 DUP （？）

；接收缓冲区 ,假设一次输入不超过 100字节IN_POINTER DW ？ ；接收缓冲区指针DONE DB 0

；完成标志， =1 表示输入已完成DATA ENDS

数据段定义

CODE SEGMENT

ASSUME CS: CODE, DS: DATA

BEGIN: MOV AX, SEG IN_INTR

； IN_INTR 是中断服务程序入口MOV DS, AX

LEA DX, IN_INTR

MOV AX, 250BH

； AH 中为功能号， AL 中为中断类型

INT 21H ；装载 0BH 中断向量MOV AX, DATA

MOV DS, AX ；装载数据段段基址

主程序（ 1 ）

MOV IN_POINTER, OFFSET IN_BUFFER

；设置指针初值MOV DONE, 0 ；设置完成标志为“未完

成”IN AL, 21H

AND AL, 11110111B

OUT 21H, AL ；清除 IR3 的屏蔽位STI ；开放中断

W: CMP DONE, 0

JZ W ；等待完成..... ；结束处理MOV AX, 4C00H

INT 21H

主程序（ 2 ）

IN_INTR PROC FAR

PUSH DS ；保护现场PUSH AX

PUSH BX

PUSH DX

STI ；开放中断，允许响应更高级中断MOV AX, DATA

MOV DS, AX ; 在中断服务程序中重新装载 DS寄存器

MOV BX, IN_POINTER ；装载缓冲区指针MOV DX, 240H

输入中断服务程序（ 1 ）

IN AL, DX

；从输入设备读取一个数据，同时清除中断请求MOV [BX], AL ；数据存入缓冲区INC BX

MOV IN_POINTER, BX ；修改指针 , 存入内存单元CMP AL, 0DH ；判输入是否结束JNE EXIT

IN AL, 21H

OR AL, 00001000B ；输入结束，置 IR3 屏蔽位

OUT 21H, AL

MOV DONE, 1 ；置完成标志

输入中断服务程序（ 2 ）

EXIT: CLI ；关闭中断，准备中断返回MOV AL, 20H

OUT 20H, AL ；向 8259 发中断结束命令POP DX ；恢复现场POP BX

POP AX

POP DS

IRET ；中断返回IN_INTR ENDP

CODE ENDS

END BEGIN

输入中断服务程序（ 3 ）

习题 4

1. 什么叫中断？有哪几种不同类型的中断？2. 什么是中断类型？它有什么用处？3. 有哪几种确定中断优先级的方法？说明每一种方法

各自的优劣之处。4. 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？5. 什么叫中断屏蔽？如何设置 I/O 接口的中断屏蔽？6. 什么是中断向量？中断类型为 1FH 的中断向量为 23

45H:1234H ，画图说明它在中断向量表中的安置位置。

7. 叙述一次可屏蔽中断的全过程。8. 简要叙述 8259A 内部 IRR, IMR, ISR三个寄存器各自

的作用。9. 8259A 是怎样进行中断优先权管理的？10. 特殊全嵌套方式有什么特点？它的使用场合是什么？11. 向 8259A 发送“中断结束”命令有什么作用？

8259A 有哪几种中断结束方式？分析各自的利弊。12. 某系统中有两片 8259A ，从片的请求信号连主片的

IR2 引脚，设备 A 中断请求信号连从片 IR5 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， 8086CPU通过两片 8259A 响应中断，进入设备 A 中断服务程序，发送中断结束命令，返回断点的全过程。

13. 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 开始。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 开始。主、从片采用电平触发，嵌套方式，普通中断结束方式。请编写它们的初始化程序。

14. 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, AL

15. 设 8259A 端口地址为 20H 和 21H ，怎样发送清除ISR3 的命令？

16. 图 4-17 能否直接用于 8086 系统？为什么？