微型计算机原理作业第六章 习题与思考题(2)

2020-04-14 01:46

的数据格式分别是____。

A.05H和20H B.50H和02H C.02H和50H D.20H和05H 9.进行溢出中断需要满足的条件是____。

A..IF=1和执行INTO指令。 B.OF=1且IF=1。

C.OF=1或执行INTO指令。 D.OF=1和执行INTO指令。 10.软中断INTn(n=10H~FFH)的优先级排列原则是____。 A.n值愈小级别越高 B.无优先级别 C.n值愈大级别越高 D.随应用而定

11.对中断控制器8259进行编程,写入初始化命令字ICW1~ICW4是采用( )。

A. 随机的,但必须设置好一个再设置另一个。

B. 完全固定的,从ICW1开始,依次写入同一控制端口。 C. ICW1至ICW4次序固定不变,分别写入不同地址端口。 D. 完全随机的,分别写入不同地址端口。

12.下列对向量中断的描述正确的是( )。

A. 采用硬件找到中断服务程序入口地址的方法 B. 中断服务程序的入口地址

C. 中断向量由中断服务程序的段基值和偏移地址二部分组成 D. 中断服务程序入口地址占4 个字节

13.可编程中断控制器8259的作用是指( )。

A.接受和扩充硬件中断源的中断请求 B.对外部中断源实现中断优先级的排队 C.能够向CPU提供中断源的中断类型号 D.以上所有的功能

三、问答题

1. 什么是中断?

2. 什么是中断源?中断源一般有哪几种? 3. 什么是中断向量?中断向量有什么作用?

4. 如何由中断类型号得到中断向量(即入口地址)? 5. 设置中断优先级的目的是什么?

6. 什么是中断向量表?其作用是什么?它是如何构成的? 7. 什么是中断服务子程序?

8. 中断过程一般分为哪几个阶段?各有什么作用?.中断过程一般分为哪几个阶段?各

有什么作用? 9. 什么是中断嵌套?

10.说出硬中断与软中断有什么不同?

11.中断控制器8259A的主要功能是什么?它内部有哪些主要寄存器?各完成什么功能? 12.完全嵌套方式与特殊全嵌套方式有什么不同?

13.在多片8259A的级联中,为什么主片常采用特殊屏蔽方式?

14.什么是中断响应周期?在中断响应中CPU和8259A一般要完成哪些工作?

15.8259A中断屏蔽寄存器IMR和8086/8088的中断允许标志IF有何差别?在中断响应过程

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中,它们怎样配合工作?

16.为什么在主程序和中断服务程序中都要安排开中断指令?

四、其它题

1. 已知中断向量表中004CH单元中的内容为9918H,004EH单元中的内容为4268H,试求出

这些单元对应的中断类型号和中断的服务程序入口地址。

2. 按照要求对8259A进行初始化编程:单片8259A应用于8086系统,中断请求信号为边沿触

发方式,中断类型号为80H~87H,采用中断自动结束方式,特殊全嵌套方式,工作在非缓冲方式,其8259的奇偶端口地址为04A2H和04A0H。

3. 设8259A的ICW2被编程为1AH,则接IR4的外设的中断类型号是什么?它的中断向量地址

是什么?

4. 试按下列要求对8259A进行初始化:系统CPU为8086,系统中有一片8259A,中断申请信

号采用电平触发,中断类型为60H,61H,??,67H,采用特殊嵌套,非缓冲方式,中断

自动结束方式,8259A的端口地址为83H,84H。

参考答案

一、填空题:

1中断源、中断系统。

2无系统总线请求、CPU允许、当前指令执行完。 3无系统总线请求、当前指令执行完。 4.软件查询、向量中断。 5.256、软件、硬件。 6. 4、IP、CS。 7.00034H。 8.00050H。

9.软件中断(或内部中断)。 10.向量。

11.CPU、外设。

12.接受中断申请、提供类型号、优先级管理。 13.软件中断、硬件中断。 14.硬件中断。

15.初始化命令字、工作命令字。 16.4。 17.8、64 18.找到哪一个中断源提出申请并找到中断服务的入口地址。 19.中断服务程序的入口地址

20.用硬件的方法来找到中断服务程序入口地址的中断源识别方法 二、选择题:

1-5 AAABB 6-10 ABDDB 11-13 CAD 三、问答题:

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1. 答:所谓中断,是指CPU在执行当前程序时,由于外部或内部事件的发生,而使得CPU暂时挂起正在执行的程序,转到为外部或内部事件服务的程序中执行。当服务程序执行完毕后,再返回到被挂起的程序继续执行,这个过程就称为中断

2. 答:发出中断请求的外部设备或引起中断的内部原因(事件)称为中断源。中断源有外部设备中断,硬件故障中断,指令中断和程序性中断等几种。

3. 答:中断向量就是中断服务程序的人口地址。其作用是引导CPU去执行相应的中断服务程序。 4. 答:将中断类型号n乘以4求出中断向量在中断向量表中的首字节地址4×n。然后将中断矢量表中的4×n和4×n+1二个单元内容装入指令指针寄存器IP,将4×n+2和4×n+3单元的内容装入CS代码段寄存器,进而可求出中断服务程序入口地址首字节地址为:PA=CS×16+IP。 5. 答:设置中断优先级的目的主要是①当多个中断源同时提出申请时,根据优先级别判断先执行哪一个中断服务程序;②当系统正在执行某一个中断程序时,又有新的中断源提出中断,可根据中断优先级的高低,决定是否中断正在执行的中断服务程序,高级别的中断可中断正在执行的中断服务程序,而低级别的中断则不能中断正在执行的中断服务程序。

6. 答:中断向量表即中断服务程序入口地址表,其作用为提供系统中所有中断服务程序一一对应的中断服务程序入口地址,即中断服务程序的段基值CS和偏移地址IP。中断向量表中,中断号为n的中断向量占4个字节,分别为4n,4n+1,4n+2,4n+3。其中,4n和4n+1存放IP,4n+2和4n+3存放CS。8086系统中,中断向量表位于存储器的最低端地址从00000~03FFH共1K字节的存储区域。

7. 答:中断服务程序实际上是具有一定功能和格式,预先设计好的子程序或过程。可供系统和用户程序调用,或由外部硬件启动。

8. 答:一般有下面三个阶段。①中断申请:有允许发出中断请求中断源向发出中断请求信号。②中断响应:CPU在满足响应的条件后,自动完成关闭中断(为禁止CPU响应其它中断申请),保护断点现场信息(通常为断点和标志寄存器内容入栈),获得中断服务入口地址,转中断服务程序

9. 答:中断嵌套就是后一级中断能中断前一级中断服务程序,转去为后一级中断服务,服务完毕后,在返回到前一级的中断服务程序继续执行。 10. 答;不同之处有:①引起中断的条件;硬中断是由外部硬件(外设)产生的中断,软中断是执行INT n指令而引起的中断。②获取中断号的方式;硬中断的中断号一般有中断控制器提供(除NMI),软中断由中断指令给出。③CPU响应的条件;硬中断(除NMI)是可屏蔽的,软中断和NMI是不可屏蔽的。④中断结束的方式;硬中断(除NMI)的服务程序执行完时,一般要发中断结束命令(EOI),而软中断则不需要。

11. 答:8259A的主要功能是控制和管理不可屏蔽中断源向CPU发中断申请,并提供相应的中断类型号。内部有:中断请求寄存器(IRR),用来锁存外部输入的中断请求信号;中断服务寄存器(ISR):用来记录被响应且正在处理的中断请求;中断屏蔽寄存器(IMR):用来对各个中断源(IR7~IR0)进行屏蔽或开放。

12. 答:特殊全嵌套方式与完全嵌套方式的过程基本相同,只是在中断嵌套时的条件上有所不同;完全嵌套方式仅允许级别高的中断源申请中断进行嵌套。而特殊全嵌套方式不但允许级别高的中断申请,而且允许同级的中断申请进行嵌套。 13. 答:在8259A的级联中,从片的INT端连在主片的某一中断输入引脚IRi端,这样,从片上的8个输入端的优先级都高于了主片上IRi以后的中断申请信号,为了改变这种情况,使得系统只屏蔽从片上的中断,而允许主片上的中断信号,则就必须集中能够主片设定为特殊屏蔽方式。

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14. 答:所谓中断响应周期是CPU在收到中断控制器提出的中断请求INT后,若IF=1

且当前指令执行完毕,CPU发出两个连续的中断应答信号INTA与中断控制器进行应答操作的过程。在中断响应中,CPU发第一个INTA负脉冲时,封锁总线锁定信号LOCK,8259A将被选中最高优先级置位ISR,相应IRR位清零。CPU发发第二个INTA负脉冲时,总线锁定信号LOCK撤除,8259A通过数据总线向CPU发被响应中断的中断类型号。若是在自动结束方式下,则先被置位的ISR对应位复位。CPU根据获取的中断号求出中断向量,保护标志位和断点,并将中断向量置入CS:IP中。 15. 答:中断屏蔽寄存器IMR有8位,决定着是否能向CPU发中断申请信号INT,若某位为1,则对应的中断输入被屏蔽,为0,则允许。中断允许标志IF是决定CPU是否能响应可屏蔽中断信号INTR的允许标志位,为1,允许,为0,屏蔽。在中断响应过程中,先根据IMR进行判优,允许则向CPU发INT信号,再由CPU的中断允许标志IF是决定是否响应,允许则发中断响应信号INTA。 16. 答:在主程序安排开中断指令是为了能响应中断,使CPU在中断方式下工作,提高CPU的工作效率。在中断服务程序中(开始)安排开中断指令是为了能进行中断嵌套,使CPU处理更加紧急的事件。

11. 答:中断处理过程由以下六个环节组成: ⑴保护现场。:其作用为:CPU响应中断时自动完成断点和标志寄存器内容的保护,但主程序中使用的寄存器的保护则由用户视使用而定。由于中断程序中也要用到某些寄存器,若不保护这些寄存器在中断前的内容,中断服务程序会将其修改。这样,从中断服务程序返回主程序后,程序不能正确执行。由用户保护这些寄存器内容的功能称为保护现场,实质上是执行PUSH指令将需要保护的寄存器的内容推入堆栈。

⑵开中断。其作用为:CPU接收并响应一个中断后自动关闭中断,是为了不允许其他的中断来打断它。但在某些情况下,有比该中断更优先的情况要处理,此时,应停止对该中断的服务而转入优先级更高的中断处理,故需要再开中断,若不允许响应更高级别的中断请求在此也可不开中断

⑶中断服务。其作用为:中断服务的核心就是对某些中断的处理。如:传送数据,处理掉电紧急保护,各种报警状态的控制处理等等。

⑷关中断。其作用为:由于有(2)的开中断,因而在此处对应一个关中断过程,以便下面恢复现场的工作顺利进行而不被中断。

⑸恢复现场。其作用为:在返回主程序前要将用户保护的寄存器内容从堆栈中弹出,以便返回主程序后继续正确执行主程序,恢复现场用POP指令。要注意的是堆栈为先进后出的数据结构,注意保护现场时寄存器入栈的先后次序要与出栈时的次序相反。

⑹开中断返回。其作用为:此处的开中断对应CPU响应中断后自动关闭中断,在返回主程序前,也就是中断服务程序的倒数第二条指令往往是开中断指令,最后一条是返回指令,执行返回指令,CPU自动从现行堆栈中弹出CS、IP和Flags的内容,以便继续执行主程序。 四、其它题

1. 中断类型号为13H,中断服务程序入口地址为4BF98H。 2. ICW1=13H,ICW2=80H,ICW4=13H 初始化程序段为:

MOV AL,13H ;设置ICW1:单片,边沿触发,要写ICW4 MOV DX,1CE0H ;8259A偶地址端口 OUT DX,AL

MOV AL,80H ;设置ICW2:中断类型号的高5位为10000

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MOV DX,1CE2H ;8259A奇地址端口 OUT DX,AL

MOV AL,13H ;设置ICW4:特殊全嵌套方式,自动结束,非缓冲方式 OUT DX,AL

3. 已知ICW2=1AH,高5位为00011,则接IR4的外设的中断类型号为1CH,1CH×

4=00070H,故中断向量的地址为00070H~00073H。 4. ICW1=1BH,ICW2=60H,ICW4=13H

5. 试按下列要求对8259A进行初始化:系统CPU为8086,系统中有一片8259A,中断申请信

号采用电平触发,中断类型为60H,61H,??,67H,采用特殊嵌套,非缓冲方式,中断自动结束方式,8259A的端口地址为83H,84H。 初始化程序段为:

MOV AL,1BH ;设置ICW1:单片,电平触发,要写ICW4 OUT 84H,AL ;8259A偶地址端口

MOV AL,60H ;设置ICW2:中断类型号的高5位为01100 OUT 83H,AL ;8259A奇地址端口

MOV,AL,13H ;设置ICW4:特殊全嵌套方式,自动结束,非缓冲方式 OUT 83H,AL

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