微型计算机原理与接口技术03__中断.pdf

第3章中断 • 3.1 概述 • 3.1.1 中断的基本概念 • 1．中断和中断源 • 中断描述了一种CPU处理程序的过程。CPU在正常执行当前 程序时，由某个事件引起CPU暂时停止正在执行的程序，进 而转去执行请求CPU暂时停止的相应事件的服务程序，待该 服务程序处理完毕后又返回继续执行被暂时停止的程序，这 一过程称为中断。常将为实现中断功能而采取的硬件和软件 措施，称为中断系统。 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 1 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 中断的应用 • （1）实现主机与I/O设备的并行工作 • （2 ）利用中断进行实时处理 • 当微机用于实时控制时，中断是一个十分重要的功能。所谓实时处理，是 指在现场的某个事件或现象出现的实际时间内及时进行处理。如微机在过 程控制系统中，监测到压力过大或温度过高时，微机应立即响应并及时处 理。防止偶然事故的发生。 • （3 ）利用中断方式进行人机对话 • 某些程序的执行需要操作人员从键盘或某终端设备提供信息以进行控制。 这些信息何时由键盘发出是随机的，因此，可以利用中断方式将信息提供 给微机以实现人机对话。 • （4 ）故障处理 • 微机在运行过程中，往往会出现事先预料不到的情况或出现一些故障：如 电源掉电、存储校验出错、运算溢出等等。微机就可以利用中断技术自行 处理，而不必停机或报告工作人员。 • （5 ）多处理机系统中各处理机之间的协调工作 • 在多机系统与计算机网络中，各节点之间需要通信，以交换信息或协同工 作。当一个节点要和其它节点通信时，便向它提出中断请求，对方转入中 断服务程序，实现通信。 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 2 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 3.1.2 中断接口电路 • 1．最简单的中断接口电路 • 一个最简单的中断接口电路包含三个输入设备（A 、B 、C ） 和一个电源掉电中断源，CPU 中设有一个中断允许触发器， 三个可屏蔽中断请求输入端INTR0 、INTR1、INTR2和一个非 屏蔽中断请求输入端NMI 。它们的作用如下。 • （1）中断请求触发器 • （2 ）中断允许触发器 • （3 ）可屏蔽中断与非屏蔽中断 • （4 ）中断请求与撤消 • （5 ）中断请求输入线 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 3 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 最简单的中断接口电路 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 4 COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY COMPUTER SCIENCE AND TECHNOLOGY 2 ．中断优先级 • 在实际系统中，常常遇到多个中断源同时请求中断的情况， 这时CPU必须确定首先为哪一个中断源服务，以及服务的次 序。通常采用中断优先排队的处理方法解决这一问题。这就 是根据中断源要求的轻重缓急，排好中断处理的优先次序， 即优先级（又称优先权）。先响应优先级最高的中断请求。 • 有的微处