Tài liệu Lập trình hệ thống Chương 2
Phạm Hùng Kim Khánh Trang 34
Chương 2
NGẮT VÀ SỰ KIỆN
1. Khái niệm
Ngắt (interrupt) là quá trình dừng chương trình chính đang chạy để ưu tiên thực hiện
một chương trình khác, chương trình này được gọi là chương trình phục vụ ngắt (ISR –
Interrupt Service Routine). ISR hoàn toàn giống với một chương trình bình thường trên máy
tính, nghĩa là nó có khả năng truy xuất đến tất cả các lệnh ngôn ngữ máy của µP. Tuy nhiên
cuối ISR sẽ kết thúc bằng lệnh IRET (Interrupt Return) để µP tiếp tục thực hiện lệnh đã kết
thúc trước đ
ây.
Các nguyên nhân dẫn đến ngắt là:
- Bản thân chương trình đang thực hiện bị lỗi, ví dụ như: chia cho 0, …
- Do tác động của thiết bị ngoại vi, ví dụ như: thực hiện lệnh in nhưng máy in lỗi,
ghi dữ liệu vào đĩa nhưng không có đĩa, …
- Do lập trình viên chủ động gọi các ngắt có sẵn.
Một cách đơn giản, chúng ta có thể xem ngắt như là quá trình gọi chương trình con
như
ng các chương trình con này được tạo ra sẵn trong máy tính và quá trình gọi này có thể
xảy ra tại thời điểm không xác định trước.
Sự kiện (Event) là một tác động lên một đối tượng trong môi trường Windows. Khi
có một sự kiện xảy ra, Windows sẽ gởi thông điệp (message) đến đối tượng. Các sự kiện
thường xảy ra là:
- Sự kiện chuột: Click, Double Click, …
- Sự kiện bàn phím: nhấn phím, nhả phím, …
- Sự
kiện cửa sổ: Activate, Load, Unload, …
2. Các loại ngắt và bảng vector ngắt
Quá trình ngắt có thể mô tả như sau:
thực thi bằng phần mềm thông qua cờ ngắt IF (Interrupt Flag): lệnh CLI (Clear Interrupt
Flag) sẽ cấm ngắt và lệnh STI (Set Interrupt Flag) sẽ cho phép các ngắt này hoạt động.
Các loại ngắt khác nhau có thể mô tả như sau:
Hình 2.2 – Các loại ngắt
Khi thực hiện lệnh gọi một ngắt nào đó, chương trình con phục vụ cho ngắt sẽ được
gọi. Để thực hiện các ngắt tương ứng, địa chỉ thực hiện các chương trình con phục vụ ngắt
được đặt trong một bảng, gọi là bảng vector ngắt.
Bảng vector ngắt gồm có 256 phần tử, mỗi phần tử gồ
m 4 byte ứng với 256 ngắt (từ
ngắt 0 đến ngắt 0FFh). Mỗi phần tử trong bảng vector ngắt chứa 2 địa chỉ: địa chỉ thanh ghi
đoạn đưa vào CS và địa chỉ offset của chương trình phục vụ ngắt đưa vào IP.
ngắt chiếm 4 byte nên để tìm giá trị địa chỉ trong bảng vector ngắt, ta chỉ cần nhân số thứ tự
ngắt với 4.
Danh sách các ngắt mô tả như sau:
STT Địa chỉ Chức năng
00h 0000h – 0003h CPU: chia cho 0
01h 0004h – 0007h CPU: thực hiện từng lệnh
02h 0008h – 000Bh CPU: Lỗi RAM
03h 000Ch – 000Fh CPU: thực hiện đến điểm dừng
04h 0010h – 0013h CPU: tràn số
05h 0014h – 0017h In trang màn hình (Print Screen)
06h, 07h 0018h – 001Fh Dành riêng
08h 0020h – 0023h IRQ0: ngắt đồng hồ (18.2 lần / giây)
09h 0024h – 0027h IRQ1: ngắt bàn phím
0Ah 0028h – 002Bh IRQ2: Dành riêng
0Bh 002Ch – 002Fh IRQ3: Giao tiếp nối tiếp 1
0Ch 0030h – 0033h IRQ4: Giao tiếp nối tiếp 2
0Dh 0034h – 0037h IRQ5: Đĩa cứng
Tài liệu Lập trình hệ thống Chương 2
Phạm Hùng Kim Khánh Trang 37
0Eh 0038h – 003Bh IRQ6: Đĩa mềm
0Fh 003Ch – 003Fh IRQ7: Máy in
10h 0040h – 0043h BIOS: màn hình
11h 0044h – 0047h BIOS: xác định cấu hình máy tính
12h 0048h – 004Bh BIOS: xác định kích thước RAM
13h 004Ch – 004Fh BIOS: truy nhập đĩa cứng / đĩa mềm
14h 0050h – 0053h BIOS: truy nhập giao tiếp nối tiếp
15h 0054h – 0057h BIOS: truy nhập cassette hay mở rộng ngắt
16h 0058h – 005Bh BIOS: kiểm tra bàn phím
17h 005Ch – 005Fh BIOS: truy nhập máy in
73h 01CCh – 01CFh IRQ11
74h 01D0h – 01D3h IRQ12
75h 01D4h – 01D7h IRQ13: từ 80x87
76h 01D8h – 01DBh IRQ14: đĩa cứng
77h 01DCh – 01DFh IRQ15
78h – 7Fh 01E0h – 01FFh Dành riêng
80h – F0h 0200h – 03C3h Dùng cho bộ thông dịch BASIC
F1h – FFh 03C4h – 03FFh Không sử dụng
3. Gọi ngắt và chặn ngắt
Quá trình gọi ngắt từ hợp ngữ đơn giản là thực hiện lệnh INT STT_ngắt sau khi nạp
các tham số cần thiết cho ngắt. Khi thực hiện lệnh gọi ngắt, CPU sẽ tìm kiếm trong bảng
vector ngắt địa chỉ của chương trình phục vụ ngắt. Người sử dụng cũng có thể xây dựng môt
chương trình cơ sở như các chương trình xử lý ngắt. Sau đó, các chương trình khác có thể
gọi ngắt ra để sử dụng. Một chương trình có thể gọi chương trình con loại này mà không cần
biết địa chỉ của nó.
Như vậy, nếu muốn thay đổi ngắt, ta có thể thay đổi nội dung trong bảng vector ngắt
để chỉ đến chương trình phục vụ do người sử dụng tự xây dựng và chương trình này sẽ được
thực hiện khi ngắt được gọi. Để làm đi
ều này, ta chỉ cần tìm vị trí của vector ngắt tương ứng
trong bảng và thay đổi giá trị của nó. Điều này thực hiện được do bảng vector ngắt đặt trong
RAM và được nạp mỗi khi khởi động hệ thống.
Quá trình lấy và gán địa chỉ của chương trình con phục vụ ngắt có thể thực hiện
thông qua ngắt 21h bằng các hàm sau:
Hàm 35h: lấy địa chỉ của ngắt
Vào: AL = số thứ t
ự ngắt
Ra: ES:BX = địa chỉ của chương trình phục vụ ngắt
Hàm 25h: gán địa chỉ của một chương trình phục vụ cho một ngắt
.STACK 100h
.CODE
;*******************************************************************************
;* Variables
;*******************************************************************************
old_proc dd 0 ; address of original interrupt handler
dot_flag db 0 ; dot flag
;*******************************************************************************
;* 09h interrupt handler
;*******************************************************************************
segment_kb EQU 40h ; beggining of keyboard data segment
wsk_kb EQU 1Ch ; offset of pointer to keyboard buffer
kb_buf_begin EQU 80h ; offset of address of begining of the
buffer
kb_buf_end EQU 82h ; offset of address of end of the buffer
keys PROC FAR
;-------------------------------------------------------------------------------
; Calling of original interrupt handler
;-------------------------------------------------------------------------------
Dùng hàm 35h lấy
địa chỉ của ngắt
Dùng hàm 25h gán
địa chỉ mới cho ngắt
Dùng hàm 25h khôi
phục lại địa chỉ cũ
cho ngắt