第9章 中断技术
嵌入式中断实验报告心得
一、实验背景随着物联网、智能制造等领域的快速发展，嵌入式系统在各个行业中扮演着越来越重要的角色。
中断技术作为嵌入式系统的重要组成部分，对于提高系统的实时性、可靠性和响应速度具有重要意义。
为了更好地掌握中断技术，我进行了嵌入式中断实验，以下是我对实验的心得体会。
二、实验目的1. 理解中断的概念、作用及中断处理流程；2. 掌握嵌入式系统中断的配置方法；3. 学会编写中断服务程序；4. 通过实验验证中断技术的应用效果。
三、实验内容1. 硬件环境：嵌入式开发板、仿真器、连接线等；2. 软件环境：嵌入式操作系统、集成开发环境、仿真器驱动程序等；3. 实验步骤：（1）搭建实验环境，包括硬件连接和软件配置；（2）配置中断源，如GPIO、定时器等；（3）编写中断服务程序，实现中断响应和处理；（4）通过仿真器观察实验效果，验证中断技术。
四、实验心得1. 理解中断原理在实验过程中，我首先学习了中断的基本概念和作用。
中断是指当外部事件发生时，系统暂停当前执行的任务，转而执行中断服务程序，处理外部事件。
通过实验，我明白了中断处理流程，包括中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等环节。
2. 中断配置方法在实验中，我学习了如何配置中断源。
以GPIO为例，首先需要设置GPIO引脚为中断模式，然后配置中断触发方式（上升沿、下降沿或双边沿触发），最后设置中断优先级。
通过实验，我掌握了中断配置方法，为后续应用中断技术打下了基础。
3. 编写中断服务程序中断服务程序是中断处理的核心，我通过实验学会了编写中断服务程序。
在编写过程中，需要注意以下几点：（1）保护现场：在中断服务程序开始执行前，需要保存当前CPU状态，如寄存器值等；（2）处理中断：根据中断类型，执行相应的处理逻辑；（3）恢复现场：在中断服务程序执行完毕后，需要恢复CPU状态，以便继续执行被中断的任务。
4. 实验效果验证通过仿真器观察实验效果，我发现中断技术能够有效地提高系统的响应速度和实时性。
Linux中断技术、门描述符、IDT（中断描述符表）、异常控制技术总结归类
Linux中断技术、门描述符、IDT（中断描述符表）、异常控制技术总结归类相关学习资料《深⼊理解计算机系统(原书第2版)》.pdf/zh/%E4%B8%AD%E6%96%B7独辟蹊径品内核:Linux内核源代码导读李云华著中⽂ PDF版https:////orange_os/article/details/7485069/sunnybeike/article/details/6958473/di_yang@yeah/blog/static/861184922012124105030284//content/13/0829/21/7377734_310810291.shtm⽬录1. 从异常控制流开始说起2. 中断类型3. 中断的初始化4. 门描述符5. IDT中断描述符表6. 异常控制类型1. 从异常控制流开始说起0x1: 异常控制流简介从给处理器加电开始，知道断电为⽌，程序计数器假设⼀个值的序列:A0, A1, ...., An-1其中，每个Ak是某个相应的指令Ik的"地址"。
每次从Ak到Ak+1的过渡称为控制转移(control transfer)。
这样的控制转移序列叫作处理器的控制流(flow of control或control flow)控制流可以⼤致分为:1. "平滑的"序列(即顺序执⾏)其中每个Ik和Ik+1在存储器中都是相邻的，CPU按照计数器进⾏逐条指令的依次执⾏2. ⾮平滑控制流Ik+1与Ik不相邻，是由诸如跳转、调⽤、和返回这样⼀些程序指令造成的。
这样⼀些指令都是必要的机制，使得程序能够对由程序变量表⽰的内部状态中的变化做出反应。
但是系统也必须能够对系统状态变化做出反应，这些系统状态不是被内部程序变量捕获的，⽽且也不⼀定和程序的执⾏相关。
⽐如:但是系统也必须能够对系统状态变化做出反应，这些系统状态不是被内部程序变量捕获的，⽽且也不⼀定和程序的执⾏相关。
中断技术教学新方法
中断技术教学新方法摘要：中断技术的应用是单片机在应用领域中比较常见的知识点，也是教学的一个难点所在。
传统的教学方法不利于学生有效快速的理解中断的知识，影响后续的编程。
采用项目教学法进行教学分析与实践，效果不错。
关键词：中断技术；项目教学法单片机是一门理论性与实践性强的学科，该课程兼顾了硬件设计和软件编程两方面。
中断技术的应用是常见的，是单片机学习的一个重要的知识点。
但是很多学生对中断的概念，中断的响应过程及中断保护等知识理解模糊，造成编程受到影响。
故提出项目教学法帮助学生有效快速的理解中断的相关知识。
项目教学法的概念所谓项目教学法，就是通过实施一个项目而进行的一个教学活动，其目的是在课堂教学中把理论和实践教学有机的结合起来，充分挖掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。
先由教师对项目进行分解，并作适当的示范，然后让学生围绕项目进行讨论、合作学习，最后以完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的。
具体来讲，要遵守下面的原则：) 以学生为中心，要充分发挥学生的主动性和创新精神，让学生根据自身学习情况来实现信息反馈；同时教师的指导作用也至关重要。
教师仅仅是一个学习项目的设计者，组织者，协调者，学生才是课堂的中心。
) 以实际的项目为载体。
项目的选取尤为重要，既要包含基本的知识点，又能调动学生的积极性。
因此在选取上，满足下列条件：一，该项目必须包含有基本理论知识，章节重难点在项目中能充分体现；二，该项目能将理论知识有效的贯穿于实际项目中；三，该项目能有效激起学生的好奇心及求知欲；四，大部分同学能完成该项目，遇到困难能在教师指导下克服。
) 以项目完成的情况来评价学生学习效果。
学习过程的最终目的是通过完成项目实现教学目标。
教学不是直接围绕教学目标进行的，而是围绕完成项目来展开的，所以评价学生学习效果应以完成项目的情况来评定。
项目教学法在中断技术中的应用针对中断技术确立如下项目：中断循环控制流水灯。
编程实现：用单片机的p口控制只led灯，做单灯左移点亮，即p.,p.,p.,p.,p.,p.,p.,p.依次点亮，间隔.s，然后再从开始状态循环；中断时p口的个led灯闪烁次（即全亮、全灭次）。
第九章：中断技术
第九章：中断技术一、选择题1、中断向量表存放在存储器的（B ）中．A）FFC00H—FFFFFH B）00000H—0003FFHC）EEC00H—FFFFFH D）EEBFFH一FFFFFH 2、Intel 8086／8088中断向量表中的类型21H是（MS--DOS系统调用）。
”3、PC中确定硬件中断服务程序的入口地址是（中断控制器发出的类型码）。
4、如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的请求。
若要调整中断时间的响应次序，可以利用（中断屏蔽）。
5、下列一起CPU中断的4种情况中，由硬件提供中断类型的是（ C ）。
A、INTnB、NMIC、INTRD、INTO6、若计算机系统有五级中断，预先安排的优先级从高到低为1—>2—>3—>4—>5。
在操作过程中利用屏蔽技术，处理中断4时屏蔽3，5级中断，则在响应中断时从高到低的顺序是（ B ）。
A、1—>2—>3—>4—>5B、1—>2—>4—>3—>5C、1—>2—>3—>5—>4D、1—>4—>2—>3—>57、一般情况下PC中的硬中断服务程序执行的是（A ）。
A、外部中断请求CPU完成的任务B、主程序中安排的中断指令C、主程序中安排的转移指令D、主程序中安排的调用指令8、为实现多重中断，保护段点和现场应使用（堆栈）。
9、下列（恢复现场前）操作前应该进行开中断。
10、执行返回指令,退回中断服务程序，这时返回地址来自(堆栈区).11、若DMAC每传送一个字节后，就检测DREQ，若无效，则挂起；若有效则继续传送，这是一种DMA方式中的（请求）传送方式。
12、在程序控制传送方式中，哪种传送可提高系统的工作效率( C )?A）无条件传送B）查询传送C）中断传送D）前三项均可13、用DMA方式传送数据时，是由（硬件控制器）控制的14、若微处理器可采用存储器映象编址，那么一条SUB(减法）指令可访问的地址空间为（整个地址空间）。
胡汉才.单片机原理及其接口技术
胡汉才.单片机原理及其接口技术《单片机原理及其接口技术》是一本系统全面深入的关于单片机原理和接口技术的书籍。
本书共分为8章，分别介绍了单片机的基本概念、单片机的内部结构及指令系统、单片机的存储器系统、单片机的时钟与定时器、数字量输入输出的接口技术、模拟量输入输出的接口技术、串口通信和中断。
第一章介绍了单片机的概念、分类、历史以及应用领域，为后续学习奠定了基础。
第二章详细讲解了单片机的内部结构和指令系统，包括CPU、寄存器、存储器、I/O端口等部分的功能与工作原理，强调了指令的特点和指令系统的构成。
第三章主要介绍了单片机的存储器系统，包括ROM、RAM、EEPROM等存储器的特点、分类、读写方式等，并针对不同的存储器进行了详细的讲解。
第四章是关于单片机的时钟与定时器的，由于单片机需要时钟信号来同步主频和指令周期，所以时钟电路的设计十分重要。
同时，定时器是单片机的重要外设之一，本章详细介绍了定时器的种类、特点和使用方法。
接下来的三章主要介绍了数字量输入输出的接口技术、模拟量输入输出的接口技术和串口通信。
数字量输入输出是单片机最基础的输入输出方式，包括并口和串口两种方式，本书对这两种方式进行了详细的讲解。
模拟量输入输出是单片机重要的应用之一，主要用于对信号进行采集和控制，本章对这方面的内容进行了深入的探讨。
串口通信是单片机应用中非常重要的一部分，也是单片机与外界通信的主要方式，详细介绍了串口通信的原理和常用协议。
最后一章是中断技术，介绍了中断的基本概念，中断技术在单片机应用中的作用以及中断优先级和应用场景等内容。
本书讲解内容深入浅出，理论知识与实际应用相结合，有助于读者系统地掌握单片机的基础知识和接口技术，适合广大工程技术人员以及单片机学习爱好者阅读。
计算机中断技术实验报告
实验6 中断技术一、实验目的1、了解中断原理，包括对中断源、中断向量、中断类型号以及中断过程的理解；2、掌握汇编语言中断程序的设计方法；3、（选作）了解C语言中断程序设计方法二、实验基本任务1、中断过程的理解通过阅读汇编语言中断程序L6_P1_int.s43，说明程序执行的流程和实现的功能。
回答下列问题，了解用汇编语言编写中断程序的方法。
(1)、阅读程序L6_P1_int.s43，从程序中判断用的是哪一个中断源？其中断类型号是多少？设计将实验板上的某一按键与该中断源对应的引脚相连。
运行程序，操作按键，观察现象。
答：从程序中可以判断出使用的是P1口作为中断源。
P1口的中断类型是4。
在中断子程中进行了触发中断的具体引脚的检测，当触发中断的是P1.1口的时候，将P2OUT寄存器中的数值取反。
烧写程序后，每按下KEY2键一次，8个LED 灯的亮灭状态改变一次。
(2)、在L6_P1_int.s43中，没有CALL语句，中断程序如何被执行？何时会被执行？答：中断程序只有在其对应的中断源被触发的时候才会执行。
中断程序的执行是由硬件控制的，与软件编程无关,硬件依次自动完成入栈保护断点、入栈保护SR、清零SR，从中断向量表中取中断向量值PC，转去执行中断服务子程序。
所以不需要CALL语句也可以实现；在本例中，当KEY2键被按下之后，执行中断程序。
(3)、在L6_P1_int.s43中，如果中断子程序中不清分中断标志P1IFG的后果是什么？答：如果不清除分中断标志，则不论是否再次按键，中断子程序会不断的被执行。
(4)、如果L6_P1_int.s43中的PORT1-VECTOR改为PORT2_VECTOR，其他不变，程序执行的后果是什么？为什么？答：不会触发中断，因为做出上述语句更改后，中断源更改为了PORT2，而在程序的初始化语句段并没有对PORT2中断相关的寄存器进行设置，故不会有中断被触发。
(5)、如果去掉L6_P1_int.s43程序最后的那条无限循环语句，程序执行的流程是什么样子的？为什么？答：执行到最后一句之后，EW430软件报错：The stack pointer for stack ‘STACK’ is outside the stack range。
思科第4学期第9章答案
1什么时候应该测量网络性能基线？在组织的正常工作时间在主网络设备重新启动后立即测量正常工作时间以外，以减少可能造成的中断当检测并拦截到对网络的拒绝服务攻击时答案 说明 最高分值correctness of response Option 12网络性能基线的目的是记录网络在正常运行期间的特征。
它可用作确定网络异常的标准。
在特定情况下执 行测量（例如主网络设备重新启动或运行数小时后）所得出的特征不能准确描述基线。
DoS 攻击可能引发异常网络性能，但是一旦拦截攻击，网络性能应返回到正常水平，因此无需立即测量性能来建立基线。
2在网络文档建立过程中，网络工程师在多台网络设备上执行了 show cdp neighbor 命令。
执行此命令的作用是什么？获取有关直连思科设备的信息检查由相邻路由器通告的网络检验连接到网络设备的网络地址检查连接到网络设备的 PC 的连接答案 说明 最高分值correctness of response Option 12show cdp neighbor 命令用于获取直接连接的思科设备的详细信息。
信息不包括连接到相邻思科设备的网络，也不包括连接的 PC 。
show ip route 命令用于查看从相邻路由器通告的网络。
3用户报告，本周的一段时间内，在进行身份验证和访问网络资源时出现较长延迟。
网络工程师应该检查哪类信息来确定这种情况是否属于正常的网络行为？系统日志记录和消息网络性能基线调试输出和数据包捕获网络配置文件答案 说明 最高分值correctness of response Option 22网络工程师应首先确定报告的网络性能确实异常。
这通过参考已记录的网络性能基线来完成。
一旦检验出网络性能异常，就可以应用特定的故障排除过程。
4在收集故障症状的哪个步骤中，网络工程师将确定问题出现在网络的核心层、 分布层还是接入层？记录故障症状。
确定故障症状。
收集信息。
确定所有权。
缩小范围。
第九章微型计算机的中断系统课件
读写逻 辑
C
级联 比较/ 缓冲
SP/EN
控制逻辑
Iபைடு நூலகம்R
PR
IRR
中断屏蔽寄存器IMR
INT INTA
IR0 IR7
Vcc GND
2 、引脚功能及与CPU连接
8088最小模式
D0
~
D7 RD WR
A0
M/IO
A5 A4 A3 A2 A1
INTA INTR
数据线
G G2A
G2B Y2
C B A
8259A
二、 8086 (8088) CPU的中断优先 级
优先级
高
低
内部中断 ( 除法出错,INT 指令,断点,INTO指令 )
非屏蔽中断
可屏蔽中断
低
内部中断( 单步 )
当有多个中断源同时产生中断申请时， CPU先响应 优先权最高的中断源，再响应优先级较低的中断源。
三、中断向量与中断向量表
中断向量： 中断服务 程序入口地址。
▪特殊屏蔽方式 ➢提供了允许较低优先级的中断能够得到响应的特殊手 段。 ➢原理：假定当前正在处理IR6，先进入特殊屏蔽方式， 然后设置IM6=1 。这时，除IR6外的所有中断请求均能 得到响应。 ➢特殊屏蔽方式中只能用SEOI命令结束中断。
6 、连接系统总线方式
▪缓冲方式 多片级连时，8259A通过8288与系统总线相连。
例：中断类型号30H (30H×4=C0H) 中断向量存于IP 0000H:00C0H 10H 0000H:00C1H 20H CS 0000H:00C2H 30H 0000H:00C3H 40H 则中断所对应的中断向量为4030H：2010H，也即该中
断服务程序的入口地址。
中断技术
2.按照中断信号的来源和实现手段来分 按照中断信号的来源，可把中断分为硬中断和软中断两类。 •硬中断可以分为外中断和内中断 (1)外中断(又称中断)指来自处理器和主存之外的中断。 外中断包括：电源故障中断、时钟中断、控制台中断、它机中 断和I/O中断等。 不同的中断具有不同的中断优先级，处理高一级中断时，往往 会屏蔽部分或全部低级中断。 (2)内中断(又称异常)指来自处理器和主存内部的中断。 内中断可分成三类：访管中断；硬件故障中断：电源出错，协 处理器错误，奇偶校验错误，总线超时等；程序性异常：非法 操作、页面故障、调试指令、地址越界、浮点溢出、除数为零。 异常（内中断）是不能被屏蔽的，一旦出现应立即响应并加以 处理。
②中断时保存现行 PSW
主存专用双字单元 (16进制) 18 20 28 30 38 外中断旧PSW 访管中断旧PSW 程序中断旧PSW 机器故障中断旧PSW I/O中断旧PSW
现行PSW
④中断后恢 复PSW
①装配中断码 ③中断时装入现 行PSW
58 60 68 70 78
外中断新PSW 访管中断新PSW 程序中断新PSW 机器故障中断新PSW I/O中断新PSW
(3)中断和异常的区别
•中断是由与现行指令无关的中断信号触发的(异步的)，系统 不能确定中断信号发生的时间。
•中断与CPU是异步的，CPU对中断的响应是被动的。
•中断的发生与CPU处在用户模式或内核模式无关，通常在 两条机器指令之间才可响应中断，一般来说，中断处理程 序提供的服务不是为当前进程所需的，如时钟中断、硬盘 读写服务请求中断；
中断向量表 新栈顶 中断堆栈
IBM PC机中断的响应过程
Hale Waihona Puke .2.4 中断事件处理1.中断和异常的一般处理过程 处理中断事件的程序称为中断处理程序。它的主要任务是处理 中断事件和恢复正常操作。 •中断事件的处理比异常事件的处理复杂： •对于当前进程来说，中断是异步事件，中断处理程序工作 在核心态的中断上下文中，不允许被阻塞； •中断处理程序应该能够为共享同一根中断请求线的多台设 备服务； •中断处理程序的执行事件应该尽可能短，以减少关中断的 时间。
单片机原理及应用知识点各章总结
单片机原理及应用知识点各章总结单片机原理及应用知识点各章总结第一章：单片机基础知识概述单片机是一种集成电路，包含中央处理器、存储器和输入输出设备。
它具有微型化、低功耗、可编程等特点，在现代电子设备中得到广泛应用。
该章节主要介绍了单片机的基本组成、工作原理和分类。
第二章：单片机内部结构单片机主要由中央处理器、内存和外设组成。
中央处理器负责指令执行和数据处理，内存用于存储程序和数据，外设用于与外界进行通信。
内部结构包括中央处理器的各个模块以及与之连接的总线和时钟。
第三章：单片机编程语言单片机编程语言包括汇编语言和高级语言。
汇编语言直接操作硬件，编程效率高；高级语言更易学习和使用，但运行效率相对低。
该章节介绍了常用的汇编语言指令和高级语言的编程方法。
第四章：单片机输入输出技术单片机输入输出技术是单片机与外界进行数据交换的重要方式。
该章节介绍了常见的输入输出方式，包括并行输入输出、串行输入输出、模拟输入输出和中断输入输出等。
同时介绍了GPIO口的工作原理和使用方法。
第五章：单片机中断技术中断技术是单片机实现多任务的一种重要方式。
该章节介绍了中断的概念、分类和工作原理。
同时介绍了中断优先级、中断屏蔽和中断向量表等相关知识。
还介绍了中断服务程序的编写方法和注意事项。
第六章：单片机定时器和计数器定时器和计数器是单片机中常见的计时和计数装置。
该章节介绍了定时器和计数器的工作原理和使用方法。
还介绍了定时器和计数器在实际应用中的常见用途，如延时、频率测量和PWM 控制等。
第七章：单片机串行通信接口串行通信接口是单片机与外界进行数据通信的一种常见方式。
该章节介绍了串行通信的基本概念和工作原理。
同时介绍了常用的串行通信协议，如UART、SPI和I2C等。
还介绍了串行通信在实际应用中的常见用途。
第八章：单片机模拟量输入输出模拟量输入输出是单片机处理模拟信号的一种重要方式。
该章节介绍了模拟量输入输出的基本概念和工作原理。
同时介绍了ADC和DAC等模拟量转换器的原理和使用方法。
U029计算机操作系统教程_第四版_(张尧学著)_清华大学出版社_第9章
9.1.2 设备管理的功能和任务
• 设备管理程序的功能：
– 提供和进程管理系统的接口。当进程要求设备资源时，该接口将进程 要求转达给设备管理程序； – 进行设备分配。按照设备类型和相应的分配算法把设备和其他有关的 硬件分配给请求该设备的进程，并把未分配到所请求设备或其他有关 硬件的进程放入等待队列； – 实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作。除控制状态寄存器 、数据缓冲寄存器等的控制器之外，对应于不同的I/O控制方式，还要 DMA( Directed Memory Access)通道等硬件支持。在设备分配程序根 据进程要求分配设备、控制器和通道或DMA等之后，通道或DMA将 自动完成设备和内存之间的数据传送工作，从而完成并行操作。在无 通道或DMA时，由设备管理程序利用中断技术来完成操作； – 进行缓冲区管理。一般CPU的执行速度和访问内存速度都比较高，而 外设的数据流通速度则低得多(如键盘)，为减少外设和内存与CPU之 间的数据速度不匹配的问题，系统中一般设有缓冲区(器)来暂放数据。 设备管理程序负责进行缓冲区分配、释放及有关的管理工作。
• 当用户进程需要数据时，它通过CPU发出启动设备准备数据的启动命 令“Start”，然后，用户进程进入测试等待状态。在等待时间内，CPU 不断地用一条测试指令检查描述外围设备的工作状态的控制状态寄存 器。而外围设备只有将数据传送的准备工作作好之后，才将该寄存器 置为完成状态。从而，当CPU检测到控制状态寄存器为完成状态，也 就是该寄存器发出“Done”信号之后，设备开始往内存或CPU传送数据 。反之，当用户进程需要向设备输出数据时，也必须同样发启动命令 启动设备和等待设备准备好之后才能输出数据。除了控制状态寄存器 之外，在I/O控制器中还有一类称为数据缓冲寄存器的寄存器。在CPU 与外围设备之间传送数据时，输入设备每进行一次操作，首先把所输 入的数据送入该寄存器，然后，CPU再把其中数据取走。反之，当 CPU输出数据时，也是先把数据输出到该寄存器之后，再由输出设备 将其取走。只有数据装入该寄存器之后，控制状态寄存器的值才会发 生变化。如图9.2所示。
单片机接口技术
单片机接口技术一、概述单片机接口技术是指将单片机与外部设备进行连接和通信的技术。
单片机作为控制器，需要通过接口与外部设备进行数据的输入和输出，实现对外部设备的控制和操作。
本文将介绍单片机接口技术的基本原理、常用接口类型以及实现方法。
二、基本原理1. 串行通信串行通信是指在单根线路上，按照一定的时间间隔传输数据的方式。
串行通信可以分为同步串行通信和异步串行通信两种方式。
同步串行通信需要发送方和接收方在时钟上保持同步，而异步串行通信则不需要。
2. 并行通信并行通信是指在多根线路上同时传输数据的方式。
并行通信可以分为标准模式和高速模式两种方式。
标准模式下，每个数据线都只能传输一个比特位；而高速模式下，则可以同时传输多个比特位。
3. 中断技术中断技术是指当某个事件发生时，会引起CPU中断，并执行相应的中断服务程序。
中断技术可以有效地提高系统效率，使CPU能够及时地响应外部事件。
三、常用接口类型1. 串口接口串口接口是指将单片机与外部设备通过串行通信进行连接的接口。
串口接口可以分为RS232、RS485、TTL等多种类型，其中RS232是最为常用的一种。
2. 并口接口并口接口是指将单片机与外部设备通过并行通信进行连接的接口。
并口接口可以分为标准模式和高速模式两种类型，其中标准模式下使用的最为广泛的是Centronics接口。
3. USB接口USB接口是指将单片机与外部设备通过USB总线进行连接的接口。
USB接口具有传输速度快、数据稳定性好等优点，因此在许多应用中得到了广泛应用。
四、实现方法1. 软件实现软件实现是指通过编写程序来实现单片机与外部设备之间的通信。
软件实现需要掌握相应的编程语言和单片机控制器的操作方法，对于一些简单的应用场景来说效果较好。
2. 硬件实现硬件实现是指通过电路设计来实现单片机与外部设备之间的通信。
硬件实现需要掌握相应的电路设计技术和电子元器件知识，对于一些复杂或高速传输要求较高的应用场景来说效果较好。
第9章_微机原理与接口技术答案欧青立编
第9章微机中断技术习题9.1 简述一般中断系统的组成和功能。
【参考答案】处理器内部应有中断请求信号的检测电路，输出中断响应信号，保存断点的逻辑，转向中断处理程序的逻辑，中断返回逻辑。
系统中要有一中断控制器，管理多个中断源，提供处理机所需的中断处理信息。
系统中请求中断处理的I/O接口电路要有提供中断请求信号及接收中断响应信号的逻辑。
9.2 什么是中断？简述一个中断的全过程。
【参考答案】中断是指在CPU正常运行程序时，由于内部或外部某个非预期事件的发生，使CPU暂停正在运行的程序，而转去执行处理引起中断事件的程序，然后返回被中断了的程序，继续执行被暂停的程序的过程。
当外设准备好向CPU传送数据或已准备就绪接收CPU的数据，或者有某些紧急情况需要CPU处理时，外设向CPU发出中断请求。
CPU接收到中断请求，在一定条件下，暂且停止执行当前的主程序，转到中断服务程序为外设服务；服务结束后返回并继续执行主程序。
微机的中断过程包括中断请求、中断响应、保护断点与现场、中断服务和中断返回等5个环节。
9.3 确定中断的优先级有哪两种方法？各有什么优缺点？IBM PC系列微机中断判优使用的是什么方法？【参考答案】确定中断的优先级有软件查询和硬件排队两种方法。
硬件排队方法中常用的是矢量中断方法。
软件查询方法所需电路比较简单：一是要把外设的中断请求触发器组合成一个端口供CPU查询，二是要将各外设的中断请求信号相或后作为CPU的中断请求信号送INTR引脚。
在外设数量较多时．这位查询转人中断服务所耗费的时间较长。
硬件优先权排队方法电路较复杂，要求外没不仅发出中断请求信号，而且还需提供设备的中断矢量(也称中断类型号)，该矢量与中断服务程序地址有关，CPU接收该矢量后可以转入中断服务程序。
这种方法中断响应速度快。
IBM PC系列微机中采用硬件优先权排队电路，具体来说，IBM PC系列微机中断判优采用的矢量中断方法。
IBM PC系列微机中断判优用的是中断控制器8259A，其内部集成了可编程改变的请求优先级电路及编码比较电路，既可以处理中断的优先级、也可以处理中断嵌套的优先级。
微机原理与接口技术知识点总结
微机原理与接口技术知识点总结一、微机原理1.微机系统的组成：微处理器，存储器，输入输出设备和系统总线。
2.微处理器：CPU（中央处理单元），是微机中控制和数据处理的核心部件。
3.存储器：用于存储程序和数据的器件，分为只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）。
4.输入设备：键盘，鼠标等，用于接收操作者的命令。
5.输出设备：显示器，打印机等，用于展示和输出处理结果。
二、接口技术1.接口技术是连接微机与外部设备的技术，其作用是实现微机与外部设备之间的信息交换和控制。
2.接口技术主要包括接口电路、接口程序和相关接口协议等方面的内容。
三、常用总线1.数据总线：用于在微处理器与其它器件之间传输数据，其宽度决定了微处理器一次能处理的最大数据位数。
2.地址总线：用于传输微处理器发出的地址信息，其宽度决定了微处理器能够寻址的最大地址范围。
3.控制总线：用于传达微处理器和其他部件之间的控制信号，如读写、中断等。
四、中断技术及其应用1.中断技术是微处理器处理紧急事件的一种技术，通过改变程序执行顺序，使微处理器处理外部设备产生的异常情况。
2.中断种类：硬件中断，软件中断。
3.中断处理过程：中断请求，中断响应，中断处理程序执行，中断返回。
五、微处理器指令系统1.微处理器的指令系统是指微处理器可以执行的指令集，包括数据传输指令、算术逻辑指令、程序控制指令等。
2.指令执行过程：取指令、分析指令、执行指令。
3.指令周期：取指周期、分析周期、执行周期。
六、存储器及其访问方式1.存储器：用于存储程序和数据的器件，分为只读存储器（ROM），随机存取存储器（RAM）。
2.存储器访问方式：按地址访问，按内容访问。
3.存储器的分类：主存储器，辅助存储器，外存储器。
4.存储器扩展技术：使存储器的地址空间与数据空间保持一致，实现存储器的扩展。
七、输入输出设备及其接口技术1.输入设备：键盘，鼠标等，用于接收操作者的命令。
2.输出设备：显示器，打印机等，用于展示和输出处理结果。
中断 技术
上一页 下一页 返回
第 3 章 综合布线系统设计与施工
• 3.1 综合布线系统设计基础 • 3.2 设计前的准备 • 3.3 综合布线系统设计原则与步骤 • 3.4 工作区子系统设计 • 3.5 水平干线子系统的设计 • 3.6 垂直干线子系统的设计
上一页 下一页 返回
3.1 综合布线系统设计基础
• 2. 综合布线系统信道的组成 • 综合布线系统铜缆信道应由最长 90 的水平缆线、最长 10 m 的跳
线和设备缆线及最多4 个连接器件组成。A、B、C、D、E 级永久链 路则由 90 m 的水平缆线及 3 个连接器件组成，F 级的永久链路仅包 括 90 m 的水平缆线和 2 个连接器件（不包括 CP 连接器件）。连接 方式如图 3−6 所示。 • 3. 光纤信道的分级 • 综合布线的光纤信道分为 OF−300、OF−500 和 OF−2000 三个等级 ，各等级光纤信道支持的应用长度不应小于 300 m、500 m 及 2 000 m。将光纤信道分为三个等级主要是为适应不同的工程应用。
下一页 返回
3.1 综合布线系统设计基础
• 3.1.1 综合布线系统结构 • 1. 综合布线系统基本构成 • 综合布线系统基本构成应符合图 3−3 所示的要求。 • 注意：配线子系统中可以设置集合点（CP），也可不设置集合点。 • 集合点用于完成开放式办公环境中水平布线与到工作区插座的线缆之
间的互连。它同时适用于光纤与双绞线，并可以提供在办公室家具变 动时取消连接与再连接的灵活性。模块化组件使配置变得更容易，插 入式安装使系统再配置既灵活又方便。
• （2）陷阱 • 陷阱是在引起异常的指令执行之后触发的一种情况。当控制转移到异
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
读/写 逻辑
优先
用于多片8259A ISR 进行级连
IR0 IR1
IRR IR7
权电 路
8位寄存器。用于存放来 自外设的中断请求信号， IMR 比较器 当某引脚有中断请求信号 时，相应的位被置1。 8位寄存器。用于存放正在处 理的中断请求信号，8259A 8位寄存器。用于存放对中请求 0 1 0 1 1 0 IRR 0 0 内部数据总线 在接收到CPU的响应信号 的屏蔽信息。当某位被编程设 （INTA）后，使相应位置1。 置为1 时，则相应的中断请求 信号被屏蔽，不会被送到CPU. ISR 0 0 0 1 0 10 0
级联缓冲
IMR 1 0 0 0 0 0 0 1
管脚信号
CS WR RD D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CAS0 CAS1 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 Vcc A0 INTA IR7 IR6 IR5 IR4 IR3 IR2 IR1 IR0 INT SP/EN CAS2
TEST AL, 40H JNE INT6S IN AL, 20H TEST AL, 20H JNE INT5S ……
JC INT6S SHL AL, 1 JC INT5S
…… 软件查询具有节省硬件，不需要专门的优 先权排队电路，程序中查询的次序就是优先权 的次序。但由于每次进行中断后都要进行逐位 查询，所以服务程序的进行时间相对较长。
恢复现场，中断返回
软件查询流程
软件方式通常用于多个中断只有一个服务程序入口地址的情况，多个中断都 从一个中断服务程序入口地址进行，在中断服务程序中进行中断优先权的处理。
利用软件进行中断优先权查询的程序有以下两种方式。 屏蔽法： IN AL, 20H TEST AL, 80H JNE INT7S IN AL, 20H 位移法： IN AL, 20H SHL AL, 1 JC INT7S SHL AL, 1
• 硬件优先权排队电路 使用硬件进行中断优先权排队主要有以下两种方式： 比较器方式 在图中优先权寄存器中存放的是当前 在服务的中断码，如没有中断服务则为0， 当有中断请求到来时，从中断输入A端输 入的中断信号被编码，并与B端的在服务 中断号进行比较，如A小于或等于B则从 INTR端输出一低电平。否则为高电平，
② 中断方式
如果当外设将数据准备好后， CPU暂时停止当前的工作， 进行与外设的数据交换，这 显然要提高CPU的工作效率， 也解决了慢速的外设与快速 的CPU间在数据传输时的速 度匹配的矛盾。
1.中断
—— CPU在正常运行程序时，由于程序的预先安排或计算机内外部事件， 引起CPU中断正在运行的程序，而转到为预先安排的事件或内外部事件服务的程 序中去。 预先安排的事件： 计算机内外部事件：
8259管脚对照表
D7~D0 RD WR 数据总线（双向） 读输入 写输入
A0
CS CAS2~CAS2 SP/EN INT INTA IR0~IR7
选择内部寄存器地址
片选 级连线 从程序/充许缓冲 中断输出 中断响应输入 中断请求输入
8259A的读写操作
A0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 X 0 1 X X D4 D3 RD 0 0 1 1 1 1 WR 1 1 0 0 0 0 CS 0 0 0 0 0 0 输入操作（读） IRR、ISR 或中断类型码 数据总线 IMR 数据总线 输出操作（写） 数据总线 OCW2 数据总线 OCW3 数据总线 ICW1 数据总线 ICW2、ICW3、ICW4、OCW1 断开功能
2. 结构
D7~D0
8位双向三态。是与CPU进行数据 交换的数据通道，CPU对它的读出 和写入都是通过该缓冲器进行的。 INTA 数据总线 缓冲器 用于CPU对8259A进 行读写控制
根据设定的工作方式 INT 管理整个芯片的工作
控 制 逻 辑
用于识别和管理各种中 断请求信号的优先级别。
RD WR A0 CS
CPU要将返回地址压入栈内保存起来。 (3) 保护现场：由于中断具有很强的随机性，所以，为了能保证中断返回后主程序
正确运行，要将有关寄存器和运行状态压入栈内保护起来。
(4) 进行中断服务程序：要进行中断服务程序，就要取得入口地址，不同的CPU有 不同的取得入口地址方式，8086/8088CPU是通过中断矢量形成入 口地址的。当得到入口地址后，CPU就开始运行中断服务程序。 (5) 恢复现场：当中断服务程序结束时，将已保护的有关寄存器和状态从栈中弹 出， 为主程序的正确运行作好准备。 (6) 开放中断并返回：在中断服务程序的最后，要开放中断为以后的中断请求作好 准备，然后使用中断返回指令（如8086/8088中的IRET）返回到 主程序。
00 01 3C 1F
PUSH AX PUSH BX
mov ah, 1 int 21h add al, 1 int 3
INT 3 中 断 服 务 程 序
二、中断控制器 Intel 8259A
1.功能
Intel 8259A是兼容于8080/8085和8086/8088系列的可编程中断控制器， 其功能主要有： 1) 单片8259A可管理8级中断； 2) 通过级连，可管理多于8级的中断，在不增加其它电路的前提下，可使 用8片8259A构成64级主从式中断系统； 3) 每一级中断都可通过编程使之被屏蔽或被允许； 4) 8259A可通过编程被设定为几种不同的工作方式； 5) 8259采用NMOS工艺，只需要一组5V电源。
X X
X X
X X
1 X
1 X
0 1
数据总线 —— 3态（无操作） 数据总线 —— 3态（无操作）
3. 工作方式
[1] 设置优先级的方式
(1) 全嵌套方式 全嵌套方式是8259最常用的工作方式。初始化后若没有再设置其它优 先级方式（如优先权旋转），8259自动进入全嵌套方式 。其特点是： • 中断请求优先级顺序是IRQ 0——IRQ7。 • 当一个中断被响应时，中断服务寄存器ISR得到相应的那以位被置为“1”，且 保持到中断服务程序在返回前发中断结束命令为止。 • 在ISR位置位期间，禁止再发生同级或较低级的中断，较高级的中断请求仍 能产生中断。 • 每个中断请求可分别由IMR相应位屏蔽。 (2) 特殊全嵌套 特殊全嵌套方式同全嵌套方式只有一点不同，即：在特殊全嵌套方式下，当 正处理某一级中断时，又有同级的中断请求产生时，8259A也会响应，从而实 现一种对同级中断请求的特殊嵌套。 特殊全嵌套方式一般用于多片8259A级连的系统中。
中断输入1 F/F1 中断输入2 F/F2 中断输入3 F/F3 中断输入4 F/F4
中断响应 （来自CPU) 中断输出1 中断输出2 中断输出3 中断输出4
雏菊花环电路优先权排队电路
7. 中断向量
当中断请求被响应时，CPU将停止当前 运行的程序，转入中断服务程序，而每个
00000 中 断 向 量 表
(3) 同步操作
在很多计算机系统中，外设与CPU经常同时工作。由于外设的工作速度较慢， 所以CPU启动外设后，继续运行其它程序，而这时外设也进行数据的准备工作。当外 设将数据准备完毕后，向CPU发出中断请求，CPU暂停当前工作，进行相应的数据 处理工作。
3. 中断源
在计算机系统中，发出中断请求的来源称为中断源，常见的中断源有：
mov ah, 1 int 21h add al, 1 mov ah, 2 mov dl, al int 21h
例如：键盘输入； 打印机输出； 除法溢出； 等。
2.中断的作用主要
(1) 实时处理 在计算机用于工业控制时，由于很多控制参数发生变化的频率很高，计算机要 及时地获得它们的变化情况。当有关参数发生变化时，外部设备则向计算机发出中断 请求信号，要求计算机进行处理，从而达到实时数据处理的目的。 (2) 故障处理 在计算机运行时，往往会发生一些无法事先预料到的故障，如电源、内存或运 算溢出等。当这些故障出现时，故障源向CPU发出中断请求，CPU对故障进行自动 处理。
(3) 高级中断源能中断低级的中断处理。
5. CPU响应中断的工作过程
当一个中断请求到达CPU后，如果CPU的中断允许是开放的，则CPU就对中断 的请求进行响应，进入中断周期。其工作过程如下： (1) 关闭中断：多数CPU在发出响应中断信号时，自动关闭中断。
(2) 保留断点：CPU响应中断后，为了在处理完中断请求后正确返回到主程序，
INTR 8-3 优 先 权 编 码 组 中 断 输 入
A1 A2 A3
A>B 比较器
向CPU发出中断申请信号。当优先权较高
的中断优先权较低的中断服务时，进入优 先权较高的中断服务前，要先保存上次在 服务的中断号，当本次中断结束时，要将 上次在服务的中断号送回到优先权寄存
B1 B2 B3
优先 权寄 存器
0000C 中断向量
中断服务程序都有一个程序的入口地址，
这个入口地址就是中断向量。内存中存放 一组中断向量的区域被称为中断向量表。 当中断被响应后，CPU根据中断的类型号， 计算出中断向量在中断向量表中的位置， 然后从表中取出中断服务程序的入口地址 （中断向量），并进入中断服务程序。
1F3C:0100 (1F4C0) 003FF
(3) 优先级自动旋转方式
优先级自动旋转方式一般用于系统中有多个优先级相等的中断源的情况。 在这种方式下，优先级队列是变化的，一个设备受到服务后，其优先级自动降 到最低。初始优先级队列是固定的，为： IRQ0 IRQ1 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7 （由高到低）。 如果这时IRQ1有中断请求，则在完成其中断服务后，优先级队列变为（由 高到低）： IRQ0 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7 IRQ1