第07章 微机中断系统2VIP免费

第七章微机中断系统7-1中断概念7-2中断系统功能7-38086中断系统7-4可编程中断控制器8259A7-1中断概念7.1.1什么叫中断当CPU正常运行时，由于外设或CPU内部发生某些事件，引起CPU暂停正在运行的程序，转去执行另一个程序，在另一个程序执行完毕后，再返回原来程序，并从被暂停的地方开始继续执行，这一过程称为中断。原来正在执行的程序称为中断主程序，另一个程序称为中断服务程序主程序中断服务程序整个中断过程分为五个子过程：中断申请中断响应中断服务中断结束中断返回7.1.1什么叫中断主程序中断服务程序1中断申请2中断响应3中断服务4中断结束5中断返回中断申请：是指发生事件后，外设或CPU内部向CPU提出申请，要求CPU启动中断处理过程，中断申请是整个中断过程的起点。中断响应：CPU接收到中断申请以后，在执行完当前指令后，保存下一条要执行的指令的逻辑地址（称为中断返回地址），然后转到中断服务程序执行。7.1.1什么叫中断中断服务：执行中断服务程序实现规定任务。中断结束：中断服务完毕后要清除本次中断占用的资源，为下一次新中断过程服务。中断返回：返回到主程序继续运行。7.1.1什么叫中断7.1.2使用中断的优点1、提高CPU的利用率(1)当高速CPU与低速外设进行数据交换时，若采用程序查询方式，则CPU在外设准备过程中处于等待状态；(2)往往等待时间远远大于数据交换所需要的时间，不能充分利用CPU的性能。7.1.2使用中断的优点1、提高CPU的利用率(3)采用中断方式，CPU不必再等待外设，而是执行程序实现其他功能;(4)当外设准备好以后，CPU接收中断申请，执行中断服务程序实现与外设交换信息，交换完数据后，CPU再继续执行程序完成其它功能;(5)外设与CPU并行运行，提高整体性能。7.1.2使用中断的优点2、实时处理(1)当某个紧急事件发生时，可立即向CPU发出中断请求信号，CPU可立即停止当前程序的执行，转去执行该紧急事件指定的中断服务程序，对事件作出及时响应。(2)避免因执行较长的程序段而导致重要事件得不到及时处理。7.1.2使用中断的优点3、故障处理(1)CPU在运行过程中，可能会出现一些事先无法预料的情况，或出现一些故障，如运算的溢出等。(2)利用中断系统，可以通过运行中断服务程序及时处理。7.1.3中断源能够提出中断申请的事件称为中断源，可以是内部事件，也可以是外部事件。分别称为内部中断和外部中断。内部事件指CPU执行中的特殊情况，如运算中产生的某些错误(除法出错、运算溢出等)，或者执行程序预先安排的中断指令——软中断。7.1.3中断源外部中断须通过CPU的中断输入管脚引入。通常有：①输入、输出设备。如键盘、纸带读入机、打印机、磁盘等。②实时时钟。③为调试程序而设置的中断源。外部中断源可分为不可屏蔽中断和可屏蔽中断两类7.1.3中断源可屏蔽中断通过可屏蔽中断输入管脚INTR引入。对于可屏蔽中断申请，CPU可以通过软件指令，设置是否响应该类申请。对于不希望处理的中断源，用软件设置不响应其中断申请，称为屏蔽该中断。7.1.3中断源不可屏蔽中断通过不可屏蔽中断输入管脚NMI提出申请。在满足中断响应条件下，一旦在该引脚上产生请求，CPU必须响应该请求，而不能不处理，即不能屏蔽该中断7.2中断系统功能中断系统是指实现中断功能的硬件和软件的总和，通常由中断接口电路以及CPU的与中断有关的部件和指令共同组成。对于不同计算机系统，中断系统的构成差别很大，但都具有类似的基本功能。7.2中断系统功能一、实现中断与返回;二、实现中断优先权排队;三、实现中断嵌套。一、实现中断与返回(1)记录各个中断源的中断请求状态，通常用中断请求寄存器来实现；(2)能够对中断源提出的中断请求进行屏蔽，能决定CPU是否响应某个中断请求；一、实现中断与返回(3)能够区别不同的中断源，并且能准确地找到对应的中断服务程序。确定中断源通常有查询中断及矢量中断两种方法；(4)中断处理完毕后，能正确返回主程序，并且不影响主程序的运行；二、实现中断优先权排队(1)系统中常有多个中断源，会出现两个或更多个中断源同时提出中断请求的情况；(2)需要根据事件的轻重缓急，依次先后处理。事先给每个中断源...