LOGO
Oleh: Junartho Halomoan ([email protected])
Mikroprosesor dan Antarmuka
Interrupt
Definisi Interrupt [1]
Interupsi adalah upaya untuk
mengalihkan perhatian μP Intel 8088 dari program yg sedang dikerjakan untuk memberikan pelayanan khusus terlebih dahulu pada yang
menginterupsinya.
Contoh : Keyboard menginterupsi
kerja 8088 karena ada tuts keyboard yg ditekan. Data yg dihasilkan oleh tuts tersebut harus diambil sesegera mungkin oleh μP Intel 8088.
JUN
Definisi Interrupt [2]
Dilihat dari siapa yg menginterupsi,
interupsi dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :
1. Software generated : dihasilkan dengan menggunakan instruksi INT 2. Hardware generated : dihasilkan
dengan mengaktifkan sinyal Interrupt pada pin 18 di μP Intel 8088 (active high)
Definisi Interrupt [3]
Kedua jenis interupsi tersebut akan
menyebabkan μP Intel 8088
mengerjakan suatu routine (program kecil) khusus (Interrupt Service
Routine/ ISR).
JUN
Interrupt Vector Table
http://www.pelletiernet.com/helppc/int_table.html
Software Generated [1]
Dihasilkan oleh instruksi INT yang
diikuti nomor interupsinya. Contoh : INT 13 berarti interupsi nomor 13H.
Tipe interupsi ini ada 2 jenis :
1. Interupsi yg dihasilkan oleh ROM BIOS (untuk nomor interupsi 0 s.d. nomor interupsi 1FH)
2. Interupsi yg dihasilkan oleh sistem operasi yg digunakan (untuk nomor interupsi 20H keatas) DOS (disk operating system)
JUN
Software Generated [2]
Adanya instruksi INT dalam program
akan menyebabkan μP 8088
meninggalkan program yg sedang dikerjakan, dan mengerjakan routine khusus untuk nomor interupsi
tersebut. Setelah routine tersebut
selesai dikerjakan, maka μP 8088 akan kembali ke program semula yg tadinya ditinggalkan.
Software Generated [3]
Urutan kerja μP 8088 saat
mengerjakan instruksi INT XX (nilai XX dapat berharga 00H sampai FFH) : 1. Menyimpan isi register ke Stack
2. Mencari alamat routine XX
3. Lompat ke alamat routine tersebut 4. Mengerjakan routine tersebut
5. Kembali ke program semula dgn cara mengembalikan semua isi register dari Stack
JUN
Software Generated [4]
1. Menyimpan isi register ke Stack
Langkah ini ditujukan untuk
mengembalikan kembali isi register setelah routine XX selesai dijalankan.
Yang dilakukan :
a. Push Flag,
b. Clear Interrupt Flag, c. Clear Trap Flag,
d. Push CS, e. Push IP
Software Generated [5]
2. Mencari alamat routine XX
Sebelum dapat menjalankan routine
XX, μP 8088 harus mencari terlebih dahulu dimana routine XX tersebut berada. Untuk mendapatkan alamat routine tsb, μP 8088 akan mencarinya di Interrupt Vector Table (IVT) yg ada di alamat 00000H sampai 003FFH
(setiap nomor interupsi membutuhkan 4 byte alamat yg disimpan oleh IVT : 2
byte untuk alamat Segment dan 2 byte
JUN
Software Generated [6]
Software Generated [7]
3. Lompat ke alamat routine XX
Melompat ke instruksi awal dari
routine XX dgn melakukan lompatan JMP SSSS:OOOO dimana SSSS adalah alamat Segment dan OOOO adalah alamat Offset.
JUN
Software Generated [8]
4. Mengerjakan routine XX
μP 8088 akan mengerjakan semua
instruksi yg ada sampai ditemukan instruksi IRET (Interrupt Return)
Software Generated [9]
5. Kembali ke program semula
Jika instruksi IRET dikerjakan, maka
semua isi regiter yg tadi disimpan, akandikembalikan.
Yang dilakukan : a. Pop IP,
b. Pop CS,
c. Set Trap Flag,
d. Set Interrupt Flag, e. Pop Flag
JUN
Pemrograman Interrupt [1]
Ada beberapa instruksi interrupt
antara lain: INT, INT3, BOUND, INTO, IRET
INT n dimana menjalankan prosedur/
rutin interupsi pada alamat (4 byte) yang disimpan di vektor “n”
Cara menghitung alamat vektor table:
mis INT 5 5 x 4 = 20 (14h) maka alamat awal vektor interupsi 5 di 00014h sampai 00017h (karena 4 byte)
Pemrograman Interrupt [2]
BOUND merupakan instruksi interupsi
yang membandingkan 2 buah operand antara sebuah register dan 2 buah
word dari memori data. Mis BOUND AX,DATA register AX
dibandingkan isi DATA dan DATA+1 juga dengan DATA+2 dan DATA+3
Jika (isi register AX lebih kecil dari DATA
dan DATA+1) atau (isi register AX lebih
besar dari DATA+2 dan DATA+3) maka
BOUND akan menjalankan prosedur/rutin pada alamat (4 byte) yang disimpan di vektor
JUN
Pemrograman Interrupt [3]
Jika isi register AX di antaranya, BOUND
tidak akan terjadi apa- apa
INT3 merupakan instruksi interupsi
yang digunakan menyimpan breakpoint untuk debugging.
INTO merupakan instruksi interupsi
yang dijalankan dengan mengecek OF (overflow). Jika OF=1 maka INTO menjalankan prosedur/rutin pada alamat (4 byte) yang disimpan di vektor “4”. Jika OF =0 maka INTO tidak akan terjadi apa- apa.
Hardware Generated [1]
Adanya sinyal +5V pada pin 18 (INTR)
pada 8088 akan menyebabkan 8088 meninggalkan program yg sedang dikerjakan, dan mengerjakan routine khusus untuk nomor interupsi
tersebut. Setelah routine tersebut selesai dikerjakan, maka 8088 akan kembali ke program semula yg tadinya ditinggalkan.
JUN
Hardware Generated [2]
Urutan kerja μP 8088 saat
mendapatkan sinyal aktif pada pin 18 (INTR) :
1. Menyimpan isi register ke Stack
2. Mengaktifkan sinyal INTA (Interrupt Acknowledged) di pin 24
3. Membaca nomor interupsi di Address Bus (A0 – A7)
4. Mencari alamat routine untuk nomor interupsi tersebut
5. Lompat ke alamat routine tersebut
Hardware Generated [3]
6. Mengerjakan routine tersebut
7. Kembali ke program semula dgn cara mengembalikan semua isi register dari Stack
JUN
Hardware Generated [4]
1. Menyimpan isi register ke Stack
Langkah ini ditujukan untuk
mengembalikan kembali isi register setelah routine selesai dijalankan.
Yang dilakukan :
a. Push Flag,
b. Clear Interrupt Flag, c. Clear Trap Flag,
d. Push CS, e. Push IP
Hardware Generated [5]
2. Mengaktifkan sinyal INTA
Langkah ini ditujukan agar Interrupt
Controller (ex: 8259) memberitahukan
μP 8088 nomor interupsinya
JUN
Hardware Generated [6]
3. Membaca nomor interupsi
Membaca kondisi Address Bus AD0 –
AD7 untuk mengetahui siapa yg menginterupsinya
Hardware Generated [7]
4. Mencari alamat routine yg sesuai
Sebelum dapat menjalankan routine
yg sesuai, μP 8088 harus mencari terlebih dahulu dimana routine tersebut berada.
Untuk mendapatkan alamat routine
tsb, μP 8088 akan mencarinya di Interrupt Vector Table yg sama dgn tabel untuk Software Generated Interrupt.
JUN
Hardware Generated [8]
5. Lompat ke alamat routine tersebut
Melompat ke instruksi awal dari
routine dgn melakukan lompatan JMP SSSS:OOOO dimana SSSS adalah
alamat Segment dan OOOO adalah alamat Offset
Hardware Generated [9]
6. Mengerjakan routine tersebut
μP 8088 akan mengerjakan semua
instruksi yg ada sampai ditemukan
instruksi IRET (Interrupt Return)
JUN
Hardware Generated [10]
7. Kembali ke program semula
Jika instruksi IRET dikerjakan, maka
semua isi regiter yg tadi disimpan, akan dikembalikan.
Yang dilakukan :
a. Pop IP, b. Pop CS,
c. Set Trap Flag,
d. Set Interrupt Flag, e. Pop Flag
Hardware Generated [11]
JUN
Hardware Generated [12]
Hardware Generated [13]
Pada saat flag interrupt (IF) = 1 maka pin INTR bisa menginterupsi. Sebaliknya saat Flag interupt =0, INTR tidak bisa
menginterupsi. Men-set IF dengan instruksi STI dan Men-clear IF dengan instruksi CLI
Hardware interupt selain INTR juga ada NMI (non maskable interrupt) yang berarti interupsi yang tidak dapat diinterupsi dan dapat menginterupsi prosedur interupsi yang sedang berjalan
JUN
Hardware Generated [14]
NMI biasa digunakan untuk
mendeteksi ada power failure. Misal: suatu ketika tiba- tiba daya listrik ke uP 8088 drop. Maka sinyal interupsi masuk ke pin 17 (NMI) untuk
menjalankan interrupt tipe 2 dan semua data disimpan ke battery backed-up memory
Antarmuka PIC 8259 [1]
Jika dibutuhkan interupsi H/W lebih
dari satu maka sebuah komponen pengendali interupsi dibutuhkan dan mengatur prioritas interupsi yang dijalankan. Komponen controller interrupt (PIC=Programmable Interrupt Controller) adalah 8259. Misal dibutuhkan 64 interupsi maka dibutuhkan 1 IC master 8259 dan 8 buah IC master 8259
JUN
Antarmuka PIC 8259 [2]
Antarmuka PIC 8259 [3]
JUN
Antarmuka PIC 8259 [4]
WR: Connects to a write strobe signal
(one of 8 for the Pentium).
RD: Connects to the IORC signal.
INT: Connects to the INTR pin on the
microprocessor.
INTA: Connects to the INTA pin on the
microprocessor.
A0: Selects different command words
in the 8259A.
CS: Chip select - enables the 8259A for
programming and control.
Antarmuka PIC 8259 [5]
SP/EN: Slave Program (1 for master, 0
for slave)/Enable Buffer (controls the data bus transievers when in buffered mode).
CAS2-CAS0: Used as outputs from the
master to the slaves in cascaded systems.
JUN
Antarmuka PIC 8259 [6]
Antarmuka PIC 8259 [7]
1. Interrupt dari divais 3. INTA
4. Send Interrupt Type
JUN
Antarmuka PIC 8259 [8]
Prioritas IRQ: 0,1,8,2,10,11,12,13,14,15,3,4,5,6,7Antarmuka PIC 8259 [9]
JUN
- ITTELKOM
Antarmuka PIC 8259 [10]
PIC diprogram oleh initialization (ICW) dan operation (OCW) command word
Ada 4 register ICW: ICW1, ICW2, ICW3, ICW4
ICW1 jika dalam cascade mode maka ICW3 harus digunakan
Antarmuka PIC 8259 [11]
ICW2 digunakan untuk menset
vektor interrupt. Mis:
vector interrupt = 08H s/d 0Fh (karena jumlah pin interrupt PIC
hanya 8 buah) maka ICW2 diset 08H
JUN
Antarmuka PIC 8259 [12]
ICW3 digunakan untuk apakah pin
interrupt IC master 8259 memiliki slave.
Antarmuka PIC 8259 [13]
ICW4 digunakan untuk mode
interrupt yang diprogram. Jika AEOI
bernilai “1” maka OCW2 tidak perlu
diprogram. Sebaliknya jika bernilai “0”
maka OCW
JUN
2 perlu diprogramAntarmuka PIC 8259 [14]
OCW1 digunakan untuk men-mask
suatu interrupt tertentu. Program aplikasi bisa memask interrupt tertentu, program aplikasi tidak ingin diganggu oleh INT tertentu,
misal : tidak ingin diganggu KYB, maka interrupt di-mask untuk keyboard
Antarmuka PIC 8259 [15]
OCW2 digunakan untuk men-set
prioritas interrupt. Ada 3 mode interrupt: fully nested, automatic rotation, specific
JUN
Antarmuka PIC 8259 [16]
Antarmuka PIC 8259 [17]
Ada 3 mode interrupt: fully nested,
automatic rotation, specific.
MODE FULLY NESTED:
IR0 prioritas tertinggi, IR7 terendah misal: IR5 di set prioritas paling tinggi
Register ICW4 bit SFNM di set “1”
dan bit AEOI di set “0”
Register OCW2 di set 01100101
011 specific EOI command 101 IR5 paling tinggi
JUN
Antarmuka PIC 8259 [18]
Proses interrupt: pada saat IR4 sedang berjalan, kemudian IR5 dan IR0 masuk. Maka IR4 ditunda dahulu dan alamat prosedur IR4 diamankan ke stack. Kemudian rutin IR5
dijalankan setelah IR5 selesai rutin IR0 dijalankan setelah IR0 selesai IR4 dilanjutkan kembali
MODE AUTOMATIC ROTATION: IR yang
sudah dilayani menjadi IR dengan prioritas terendah
Antarmuka PIC 8259 [19]
Misal:
Register ICW4 bit SFNM di set “0”
dan bit AEOI di set “0”
Register OCW2 di set 10000xxx
100 rotate on automatic EOI cmd. start:IR0,IR1,IR2,IR3,IR4,IR5,IR6, IR7
o IR 5 sesudah dijalankan menjadi:
IR0,IR1,IR2,IR3,IR4,IR6, IR7,IR5
o IR 2 sesudah dijalankan menjadi
IR0,IR1,IR3,IR4,IR6, IR7,IR5,IR2
JUN
Antarmuka PIC 8259 [20]
MODE SPECIFIC:
101 IR5 paling rendah
Register ICW4 bit SFNM di set “0”
dan bit AEOI di set “0”
Register OCW2 di set 11000101
110 set priority cmd. maka urutan priority:
start:IR0,IR1,IR2,IR3,IR4,IR6,IR7,IR5 jika IR3 sedang berjalan, IR1 masuk. Maka IR1 harus menunggu sampai IR3 selesai
Antarmuka PIC 8259 [20]
101 IR5 paling rendah
Register ICW4 bit SFNM di set “0”
dan bit AEOI di set “0”
Register OCW2 di set 11100101
111 rotate on specific EOI cmd. maka urutan priority:
start:IR0,IR1,IR2,IR3,IR4,IR6,IR7,IR5
o saat IR3 selesai dijalankan
IR0,IR1,IR2,IR4,IR6,IR7,IR5,IR3
o saat IR2 selesai dijalankan
IR0,IR1,IR4,IR6,IR7,IR5,IR3,IR2
