计数器 中断处理.

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CPU的结构和功能解析

CPU的结构和功能解析

CPU的结构和功能解析CPU(Central Processing Unit,中央处理器)是计算机中的核心部件,负责执行指令、进行算术和逻辑运算以及控制外部设备的操作。

CPU的结构和功能是计算机硬件设计中的重要内容。

本文将对CPU的结构和功能进行解析。

一、CPU的结构1. 控制器(Control Unit):控制器是CPU的指挥中心,负责协调和控制整个计算机系统的运行。

它从内存中读取指令并对其进行解释与执行。

控制器由指令寄存器(Instruction Register,IR)、程序计数器(Program Counter,PC)和指令译码器(Instruction Decoder)等构成。

-指令寄存器(IR):用于存储当前从内存中读取的指令。

-程序计数器(PC):存储下一条需要执行的指令在内存中的地址。

- 指令译码器(Instruction Decoder):对指令进行解码,将其转化为相应的操作信号。

2.运算器(ALU):运算器是负责执行算术和逻辑运算的部件。

它可以进行整数运算、浮点数运算、位操作等。

运算器通常包含多个加法器、乘法器和逻辑门电路,以实现不同的运算功能。

3. 寄存器(Registers):寄存器是CPU内部的高速存储器,用于存储指令、数据、地址等信息。

寄存器分为通用寄存器、程序计数器和状态寄存器等多种类型。

-通用寄存器:用于存储临时数据和计算结果,供运算器使用。

-程序计数器:存储下一条需要执行的指令的地址。

- 状态寄存器:用于存储CPU的运行状态,如零标志(Zero Flag)、进位标志(Carry Flag)等。

二、CPU的功能CPU的功能主要包括指令执行、运算处理、控制管理和数据存取等方面。

1.指令执行:CPU从内存中读取指令,进行解码并执行相应的操作。

不同指令的功能包括数据传输、算术运算、逻辑运算、条件分支、循环等。

2.运算处理:CPU通过运算器进行各种算术和逻辑运算。

算术运算包括加法、减法、乘法和除法等操作,逻辑运算包括与、或、非、异或等操作。

systick的工作原理

systick的工作原理

systick的工作原理
SysTick是ARM Cortex-M系列处理器的一个内置定时器,它
用于提供系统时钟,并可以用于执行延时操作。

SysTick定时器的工作原理如下:
1. SysTick定时器由一个24位的计数器组成,它可以以一定的时钟频率自动递减。

2. SysTick寄存器控制计数器的初始化、中断使能和计数器使能。

3. 当SysTick计数器递减到0时,会触发SysTick定时器中断。

4. 在中断处理程序中,可以执行需要的操作,比如更新系统时间、执行周期性的任务或实现延时等。

5. 当中断处理程序返回后,SysTick计数器会被重新加载为初
始值,并开始自动递减,重复上述过程。

SysTick定时器可以用于各种应用场景,例如:
- 实现精确的延时操作,可以使用 SysTick 的中断计数来进行
准确的时间测量;
- 执行周期性的任务,可以使用 SysTick 的中断周期来触发任
务执行;
- 实现系统定时器,可以用 SysTick 的中断来更新系统时间,
例如操作系统;
- 在低功耗应用中,可以利用 SysTick 来唤醒处理器从睡眠状态中恢复。

总之,SysTick定时器通过自动递减计数器并触发中断来提供系统时钟和执行延时操作的能力。

它是ARM Cortex-M处理器中非常有用的内置定时器。

中断与定时器和计数器实验

中断与定时器和计数器实验

中断与定时器和计数器实验一、实验目的:1.掌握单片机的中断的原理、中断的设置,掌握中断的处理及应用2.掌握单片机的定时器/计数器的工作原理和工作方式,学会使用定时器/计数器二、实验内容:(一)、定时器/计数器应用程序设计实验1.计数功能:用定时器1方式2计数,每计数满100次,将P1.0取反。

(在仿真时,为方便观察现象,将TL1和TH1赋初值为0xfd,每按下按键一次计数器加1,这样3次就能看到仿真结果。

)分析:外部计数信号由T1(P3.5)引脚输入,每跳变一次计数器加1,由程序查询TF1。

方式2有自动重装初值的功能,初始化后不必再置初值。

将T1设为定时方式2,GATE=0,C/T=1,M1M0=10,T0不使用,可为任意方式,只要不使其进入方式3即可,一般取0。

TMOD=60H。

定时器初值为X=82-100=156=9CH,TH1=TL1=9CH。

(1)硬件设计硬件设计如图所示(2)C源程序#include "reg51.h" sbit P1_0=P1^0;void main(){TMOD=0x60;TH1=0xfd;TL1=0xfd;TR1=1;ET1=1;while(1){if(TF1==1){P1_0=~P1_0;TF1=0;}}}(3)proteus仿真通过Keil编译后,利用protues软件进行仿真。

在protues ISIS 编译环境中绘制仿真电路图,将编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。

启动仿真,观察仿真结果。

(二)中断应用程序设计实验2.中断定时使用定时器定时,每隔10s使与P0、P1、P2和P3端口连接的发光二极管闪烁10次,设P0、P1、P2和P3端口低电平灯亮,反之灯灭。

分析:中断源T0入口地址000BH;当T0溢出时,TF0为1发出中断申请,条件满足CPU响应,进入中断处理程序。

主程序中要进行中断设置和定时器初始化,中断服务程序中安排灯闪烁;TL0的初值为0xB0,TH0的初值为0x3C,执行200次,则完成10s定时。

简述异常与中断处理的一般流程

简述异常与中断处理的一般流程

简述异常与中断处理的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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中断指令及其应用

中断指令及其应用

M8000
C255 K2,147,483,647
S1· S2· D·
FNC 53 DHSCS K100
C255
I010
FNC 06 FEND I010 中断程序 FNC 03 IRET
图8-16 高速计数器中断动作示意图
FNC04
计数器中断子程序实例2
M8059=OFF,允许中断
X10
EI
M8059
在主程序的开中断区, 当X001=OFF,则M8050 =OFF,标号为I001的中 断子程序允许执行,即 每当输入口X000接收到 一次上升沿中断请示信 号时,就执行该中断子 程序一次,使Y000=ON, 利用触点型秒脉冲特殊 继电器M8013驱动Y012 每秒接通一次,中断子 程序执行完后返回主程 序。
FNC 04 EI X010
M8050
FNC 05 DI FNC 04 EI X020
开中 断范围
关中 断范围 开中 断范围
循 环 扫 描 区
M8051
FNC 05 DI FNC 06 FEND I 001 FNC 03 IRET 中断 程序① M8050=0时,从 X000输入中断 中断 程序② FNC 03 IRET M8051=0时,从 X001输入中断
图8-14 定时器中断子程序
(3)计数器中断子程序 计数器中断是利用PLC内部的高速计数器对外 部脉冲计数,若当前计数值与设定值比较相等时, 执行中断子程序。 计数器中断子程序常用于利用高速计数器计数 进行优先控制的场合。计数器中断要与高速计数器 比较置位指令FNC 53 (HSCS)组合使用才能实现。 图8-16所示,当高速计数器C255的当前计数值 与K100比较相等时,产生中断响应,转去执行中断 指针指向的中断子程序,中断子程序执行完后,返 回原断点后的主程序。

linux中断处理流程

linux中断处理流程

linux中断处理流程Linux中断处理流程Linux中断处理是操作系统中的一个重要组成部分,用于响应硬件设备的事件。

在Linux中,中断可以是外部中断,如硬件设备发送的中断信号,也可以是内部中断,如软件产生的异常或系统调用。

中断处理的目的是及时响应硬件设备的事件,并采取相应的措施来处理这些事件。

一、中断的触发中断是由硬件设备发送的一个信号,用于通知操作系统某个事件的发生。

这个信号可以是一个电平的变化,一个特定的数据包,或者一个指定的硬件寄存器的变化。

当硬件设备检测到某个事件发生时,它会向处理器发送一个中断信号,处理器会立即停止当前正在执行的任务,保存当前的上下文,并跳转到中断处理程序的入口点。

二、中断处理程序的执行中断处理程序是一个特殊的函数,负责处理中断事件。

当中断发生时,处理器会跳转到中断处理程序的入口点,并执行相应的代码。

中断处理程序的执行过程可以分为以下几个步骤:1. 保存上下文:在执行中断处理程序之前,处理器需要保存当前任务的上下文,包括程序计数器、寄存器和堆栈指针等。

这样可以确保在中断处理程序执行完成后,能够正确地返回到原来的任务。

2. 中断处理程序的执行:一旦保存了上下文,处理器就会执行中断处理程序的代码。

中断处理程序根据中断的类型,执行相应的操作。

例如,对于外部中断,中断处理程序可能需要读取硬件设备的状态,处理数据包或执行特定的操作。

对于内部中断,中断处理程序可能需要处理异常或系统调用。

3. 中断处理程序的结束:当中断处理程序执行完成后,处理器会恢复之前保存的上下文,并将控制权返回给原来的任务。

这样原来的任务就可以继续执行,而不会受到中断的影响。

三、中断处理的优先级在Linux中,中断处理有不同的优先级。

这是为了确保对于紧急事件的及时处理。

中断的优先级由硬件设备决定,通常是通过一个优先级编码器来实现的。

当多个中断同时发生时,处理器会按照优先级的顺序来处理中断。

高优先级的中断会立即被处理,而低优先级的中断则会被推迟到稍后处理。

单片机中断系统和定时计数器

单片机中断系统和定时计数器

单片机中断系统和定时计数器在单片机的世界里,中断系统和定时计数器就像是两个得力的助手,为单片机的高效运行和精确控制发挥着至关重要的作用。

接下来,让我们一起深入了解一下这两个重要的概念。

首先,咱们来聊聊中断系统。

想象一下,单片机正在专心致志地执行着一个任务,突然有个紧急情况发生了,比如外部设备传来了一个重要的数据需要立即处理。

这时候,中断系统就像是一个“紧急警报器”,让单片机暂停当前的任务,迅速去处理这个紧急情况。

处理完之后,再回到原来被中断的地方继续执行之前的任务。

中断系统的好处那可太多了。

它大大提高了单片机的工作效率。

要是没有中断,单片机就得一直按照顺序依次执行任务,可能会错过一些关键的信息或者无法及时响应紧急事件。

有了中断,单片机就能在多个任务之间灵活切换,做到“分身有术”。

中断系统一般由中断源、中断允许控制、中断优先级控制和中断响应等部分组成。

中断源就是那些能引起中断的事件,比如外部中断、定时器中断、串口中断等等。

中断允许控制就像是一道“开关”,决定了是否允许某个中断源发出中断请求。

中断优先级控制则是用来确定当多个中断同时发生时,先处理哪个中断,后处理哪个中断。

再来说说定时计数器。

在很多实际应用中,我们经常需要对时间进行精确的测量和控制,这时候定时计数器就派上用场了。

比如说,我们要控制一个小灯每隔1 秒钟闪烁一次,或者要统计外部脉冲的个数,都可以用定时计数器来实现。

定时计数器的工作原理其实并不复杂。

它就像是一个不断计数的“小闹钟”。

可以设置为定时模式或者计数模式。

在定时模式下,它根据单片机内部的时钟信号进行计数,当计数值达到设定的值时,就会产生一个定时中断。

在计数模式下,它对外部输入的脉冲进行计数,当计数值达到设定值时,也会产生中断。

比如说,我们要实现一个 1 毫秒的定时,假设单片机的时钟频率是12MHz,那么一个机器周期就是 1 微秒。

如果我们要定时 1 毫秒,就需要设置定时计数器的初值,让它经过 1000 个机器周期后产生中断。

中断处理的基本过程

中断处理的基本过程

中断处理的基本过程中断处理是计算机系统中的基本概念之一,它是指计算机在运行过程中,当发生某个特定事件时,会暂停当前正在执行的程序,转而执行相应的中断处理程序。

中断处理程序的目的是处理中断事件,并在处理完毕后返回到被中断的程序继续执行。

中断处理的基本过程可以分为中断触发、中断处理和中断返回三个阶段。

一、中断触发阶段:中断是由硬件或软件触发的,当某个特定的事件发生时,会触发相应的中断信号。

这些事件可以是硬件设备的状态变化,如外部设备发送的信号,或是由于出现了某种异常或错误引起的。

当触发中断信号时,计算机首先会保存当前执行指令的下一条指令地址和程序状态到中断栈或系统堆栈中,以备后续的中断处理使用。

二、中断处理阶段:1.中断类型识别:在中断触发后,处理器会通过中断向量表或中断描述符表来确定中断类型。

这些表中存储着中断类型和相应的中断处理程序的入口地址。

2.中断处理程序的保存:当中断类型确定后,处理器会将当前的程序状态(包括寄存器状态、程序计数器等)压入中断栈或系统堆栈中,以便在中断处理完毕后能够恢复到中断发生前的状态。

3.中断处理程序的执行:处理器会跳转到中断处理程序的入口地址,开始执行中断处理程序。

中断处理程序根据中断类型进行相应的处理操作,例如读取外设的数据,更新相关状态等。

4.中断处理程序的数据传递:在处理中断时,通常需要向中断处理程序传递特定的数据或参数,以便进行后续的处理操作。

这些数据可以通过寄存器或内存传递给中断处理程序。

5.中断处理程序的完成:当中断处理程序完成后,处理器会恢复原来的程序状态,包括恢复寄存器的值、恢复程序计数器的值等。

这样可以保证在中断处理完毕后,能够继续执行被中断的程序。

三、中断返回阶段:1.中断返回指令的执行:在中断处理程序完成后,处理器会执行中断返回指令,将栈顶的值加载到程序计数器中,恢复到中断发生前的下一条指令地址。

2.中断状态的恢复:在中断返回后,处理器会恢复中断状态,包括恢复标志寄存器的值、恢复中断使能状态等。

简述中断处理的过程

简述中断处理的过程

简述中断处理的过程
中断处理是计算机系统中非常重要的一部分。

当计算机系统收到一个中断信号时,会暂时中断当前正在执行的程序,转而执行一个特定的中断处理程序来处理中断事件。

中断处理的过程一般包括以下几个步骤:
1. 中断请求:当外部设备或其他内部事件需要处理时,会发送一个中断请求信号给中央处理器(CPU)。

这个中断请求信号会触发中断控制器,向CPU发送中断信号。

2. 中断响应:CPU接收到中断信号后,会立即停止当前正在
执行的指令,并保存当前的执行状态(包括程序计数器、寄存器状态等),以便稍后能够恢复执行。

3. 中断处理程序调用:CPU根据中断信号的种类和优先级,
选择相应的中断处理程序。

中断处理程序是预先定义好的一段代码,用来处理特定的中断事件。

4. 中断处理程序执行:CPU跳转到相应的中断处理程序,开
始执行具体的中断处理操作。

中断处理程序可能需要和外部设备进行交互,或者处理一些必要的操作,例如保存当前上下文、保存中断源的信息等。

5. 中断处理完成:中断处理程序执行完毕后,CPU会恢复之
前保存的执行状态,包括程序计数器、寄存器状态等。

然后,CPU继续执行被中断的程序,从中断之前的位置继续执行。

需要注意的是,中断处理过程中可能还包括一些其他的操作,例如中断屏蔽、中断优先级处理等,以保证系统能够正确处理多个中断事件。

同时,不同的操作系统和硬件平台可能会有一些差异,但是大致的处理流程是相似的。

CPU定时器的工作原理

CPU定时器的工作原理

CPU定时器的工作原理
CPU定时器是一种用于测量和控制计算机系统性能的重要机制。

其工
作原理可以简单概括为以下几个步骤:
1.初始化:CPU定时器会在启动时被初始化。

它会被赋予一个初始计
数值,并开始计数。

2.计数:CPU定时器会以一定的频率(例如每秒1000次)递减计数
器的值。

当计数器的值减少到0时,就会触发一个定时器中断。

3.中断处理:当定时器中断发生时,CPU会停止当前的任务,保存当
前的上下文信息,然后跳转到中断处理程序中执行。

中断处理程序会执行
一些特定的操作,例如更新计数器的值、记录性能数据、调用其他程序等。

4.重复:CPU定时器会不断重复这个过程,直到计算机系统关闭,或
者定时器被停止。

需要注意的是,CPU定时器可以是硬件实现的,也可以是软件实现的。

硬件定时器通常具有更高的精度和可靠性,但也会占用更多的系统资源。

软件定时器则比较简单,可以在不同的操作系统平台上实现。

简述中断处理的过程

简述中断处理的过程

简述中断处理的过程中断是计算机系统中常见的一种机制,用于处理外部事件或错误条件。

当系统遇到需要立即处理的事件时,会触发中断,暂停当前任务的执行,转而执行中断处理程序。

中断处理的过程可以概括为以下几个步骤:1. 中断触发中断可以由外部设备发出,如键盘输入、鼠标移动等;也可以由内部事件引发,如除零错误、内存溢出等。

无论何种情况,一旦中断事件发生,计算机系统就会暂停当前任务的执行,转而处理中断。

2. 保存现场在开始执行中断处理程序之前,系统需要保存当前任务的执行状态,以便在处理完中断后能够恢复到原来的状态。

这包括保存当前的程序计数器值、寄存器状态、堆栈指针等信息。

3. 中断向量表计算机系统通常会预先定义一张中断向量表,其中记录了每种中断类型对应的中断处理程序的入口地址。

当中断发生时,系统根据中断类型查找中断向量表,找到对应的中断处理程序的入口地址。

4. 中断处理程序的执行系统根据中断向量表中找到的入口地址,开始执行对应的中断处理程序。

中断处理程序是预先编写好的一段代码,用于处理特定的中断事件。

它可以读取输入设备的数据、更新相关状态、进行必要的计算等操作。

5. 中断处理程序的结束一旦中断处理程序执行完毕,系统需要恢复之前保存的执行状态。

这包括恢复原来的程序计数器值、寄存器状态、堆栈指针等信息。

6. 重新执行原任务当中断处理程序结束后,系统回到原来的任务继续执行。

由于中断的处理是在一个独立的上下文中进行的,所以原任务的执行状态不会受到中断的影响,可以无缝地继续执行。

在中断处理的过程中,需要注意以下几点:1. 中断处理程序的设计需要高效且可靠。

由于中断可能会频繁发生,所以中断处理程序的执行时间应尽可能短,以免影响其他任务的执行。

同时,中断处理程序要能够正确地处理中断事件,并根据需要进行必要的操作。

2. 中断处理程序需要与操作系统和硬件设备紧密配合。

操作系统负责管理中断的注册和分发,硬件设备负责产生中断信号。

51单片机定时计数器中断原理

51单片机定时计数器中断原理

51单片机定时计数器中断原理
51单片机定时计数器中断原理是通过设置定时器的计数值和
控制寄存器来实现的。

首先,需要将定时器的计数值设置为一个初始值。

通常情况下,定时器的计数值是一个自动递增的计数器,当计数值达到设定的目标值时,就会触发定时器中断。

然后,设置控制寄存器来启动定时器,并选择定时器的工作模式。

在51单片机中,定时器有多种工作模式,比如定时模式、计数模式等,可以根据实际需要选择适合的模式。

当定时器开始工作后,它会不断地进行计数,直到计数值达到设定的目标值。

当计数值达到目标值时,定时器会产生一个中断请求,将中断标志置位,并通过中断向量表中的中断服务程序来处理中断事件。

在中断服务程序中,可以进行一些与定时器相关的操作,比如更新定时器的计数值、清除中断标志等。

然后,程序将会返回到原来的执行位置继续运行。

通过使用定时器中断,可以实现一些时间相关的功能,比如定时触发事件、定时检查传感器等。

在51单片机中,定时器中
断是一种基本的中断方式,可以根据自己的需要,选择合适的定时器和相关配置来实现所需的定时功能。

简述中断服务程序的流程

简述中断服务程序的流程

简述中断服务程序的流程中断服务程序是操作系统中的一个重要概念。

当计算机系统发生某种特定的事件或者条件时,例如硬件故障、IO操作完成等,会触发中断信号。

操作系统通过中断服务程序来响应这些中断信号,对相应的事件进行处理。

在本篇文章中,我将详细阐述中断服务程序的流程,包括中断的触发、中断处理过程以及返回主程序的过程。

首先,中断服务程序的流程可以分为以下几个步骤:1. 中断的触发:中断信号通常由硬件设备或者操作系统内部的一些特定条件触发。

例如,当用户按下键盘的某个键时,键盘控制器会向处理器发送一个中断请求信号,表示有键盘中断事件发生。

处理器根据中断请求信号的优先级,决定是否接受中断。

2. 中断的响应:如果处理器接受了中断请求信号,它将会保存当前正在执行的程序的状态以及一些其他重要信息,主要包括程序计数器(PC)的值、程序状态寄存器(PSR)的值等。

这些信息的保存是为了保证在中断服务程序执行完毕后,能够恢复到中断发生时的状态。

3. 中断处理程序的选择:操作系统内部维护了一个中断向量表(Interrupt Vector Table),其中存储了所有可能的中断处理程序的入口地址。

处理器根据中断请求的类型,从中断向量表中找到相应中断处理程序的入口地址。

中断向量表的索引通常与中断请求的类型相关联,比如按键中断的类型对应的索引为1,定时器中断对应的索引为2等。

4. 中断处理程序的执行:处理器通过跳转指令将控制权转移给中断处理程序,开始执行中断处理程序的具体逻辑。

中断处理程序完成对中断事件的处理,可能会读取缓冲区的数据、向硬盘写入数据、恢复系统状态等操作。

中断处理程序的执行时间要尽可能短,以免占用过多的处理器时间。

5. 中断处理程序的结束:当中断处理程序执行完毕后,处理器将恢复保存的程序状态以及其他重要信息,然后返回主程序。

它会从保存的程序计数器(PC)的值开始执行,继续执行中断发生时的主程序代码。

中断服务程序的流程可以具体展开为以下几个步骤:1. 中断触发- 硬件设备检测到特定的事件或条件- 向处理器发送中断请求信号2. 中断响应- 处理器接受中断请求信号- 保存当前执行程序的状态和其他重要信息3. 中断处理程序的选择- 处理器根据中断请求的类型获取相应中断处理程序的入口地址4. 中断处理程序的执行- 处理器跳转到中断处理程序的入口地址- 执行中断处理程序的逻辑5. 中断处理程序的结束- 处理器恢复保存的程序状态和其他重要信息- 返回主程序继续执行需要注意的是,中断服务程序的执行过程是由硬件设备和操作系统共同完成的。

单片机常用代码大全(一)

单片机常用代码大全(一)

单片机常用代码大全(一)引言概述:单片机常用代码大全(一)是一份涵盖了单片机编程中常见代码的文档。

在单片机开发过程中,经常需要使用各种常用代码来完成特定的功能。

本文将介绍其中五个主要方面的代码,包括I/O口操作、定时器/计数器、中断、串口通信以及ADC(模数转换器)等。

通过详细介绍和示例代码,希望能帮助读者理解和应用这些单片机常用代码。

正文:一、I/O口操作:1. 设置I/O口的方向(输入或输出)2. 读取I/O口的状态3. 设置I/O口的电平(高电平或低电平)4. 使用端口操作寄存器(P0、P1、P2、P3)5. 使能或禁止I/O口的中断功能二、定时器/计数器:1. 初始化定时器/计数器2. 设置定时器/计数器的计数方式(定时模式或计数模式)3. 设置定时器/计数器的计数值4. 启动或停止定时器/计数器5. 定时器/计数器中断处理函数的编写三、中断:1. 中断的概念和分类2. 初始化中断向量表3. 使能或禁止中断4. 中断请求和中断响应的流程5. 中断服务子程序(ISR)的编写和使用四、串口通信:1. 初始化串口通信参数(波特率、数据位、停止位等)2. 发送数据到串口3. 接收串口数据4. 串口中断处理函数的编写5. 使用串口通信进行数据传输的示例代码五、ADC(模数转换器):1. ADC的原理和工作方式2. 配置ADC的工作模式(单通道、多通道等)3. 设置ADC的参考电压和分辨率4. 启动ADC转换和读取转换结果5. 使用ADC实现模拟信号的数字化和处理总结:本文介绍了单片机常用代码大全(一)中的五个主要方面的代码,包括I/O口操作、定时器/计数器、中断、串口通信以及ADC (模数转换器)。

通过学习和应用这些常用代码,读者可以更好地进行单片机编程,并实现各种功能需求。

同时,读者也可以参考示例代码进行实际操作和深入学习。

希望这份文档能够对单片机开发者有所帮助。

微机原理与单片机接口技术(第2版)李精华 第6章微处理器中断及定时计数器应用设计

微机原理与单片机接口技术(第2版)李精华 第6章微处理器中断及定时计数器应用设计
低级中断,一个正在执行的高级中断是不能被低级中断而中断的。 (4)若多个同级中断请求同时发出,则单片机按照一定的原则决定执行的顺序。51系列单片机对中
断的查询顺序是“外部中断0→定时/计数器T0→外部中断1→定时/计数器T1→串行口中断”。 (5)若程序正在执行读/写IE和IP指令,则CPU执行该指令结束后,需要再执行一条其他指令才可
处理中断源的程序称为中断处理程序。 CPU执行有关的中断处理程序称为中断处理 。而返回断点的过程称为中断返回,中断响应 和处理过程如图6-1所示。
图6-1 中断响应和处理过程
4
2.中断的处理过程
①接收中断请求。 ②查看本级中断屏蔽位,若该位为1,则本级中断源参与优先级排队。 ③中断优先级选择。 ④处理机执行完一条指令后或者这条指令已无法执行完,则立即中止现 行程序。接着,中断部件根据中断级去指定相应的主存单元,并把被中 断的指令地址和处理机当前的主要状态信息存放在此单元中。 ⑤中断部件根据中断级又指定另外的主存单元,从这些单元中取出处理 机新的状态信息和该级中断控制程序的起始地址。 ⑥执行中断控制程序和相应的中断服务程序。 ⑦执行完中断服务程序后,利用专用指令使处理机返回被中断的程序或 转向其他程序。
7.中断屏蔽
对各中断级设置相应的屏蔽位。只有屏蔽位为1时,该中断级才能参加 中断优先级排队。中断屏蔽位可由专用指令建立,因而可以灵活地调整中断 优先级。有些机器针对某些中断源也设置屏蔽位,只有当屏蔽位为1时,相 应的中断源才起作用。。
6.2 单片机中断系统概述
51系列不同型号单片机的中断源的数量是不同的(5~11个) ,本节以8051单片机的中断系统为例分析51系列单片机的中断系 统,其它各种51单片机的中断系统与之基本相同,8051单片机的 中断系统结构框图如图6-2所示。8051单片机有5个中断源,2个中 断优先级,可以实现二级中断服务程序嵌套,每个中断源可以编 程为高优先级或低优先级中断,允许或禁止向CPU请求中断。与中 断系统有关的特殊功能寄存器有中断允许控制寄存器IE、中断优 先级控制寄存器IP和中断源寄存器TCON、SCON。

中断处理的一般流程

中断处理的一般流程

中断处理的一般流程
中断处理是计算机系统中的重要部分,它允许计算机在执行程序时响应外部事件。

中断处理的一般流程包括以下几个步骤:
1. 中断请求,外部设备向计算机发送中断请求,通知计算机发生了某种事件,比如输入输出设备完成了一个操作,或者发生了一个错误。

2. 中断响应,当计算机接收到中断请求时,它会立即停止正在执行的程序,保存当前的状态(比如程序计数器、寄存器等),以便稍后能够恢复执行。

3. 中断处理程序调用,计算机会根据中断请求的类型,调用相应的中断处理程序。

这些程序通常是预先编写好的,用于处理特定类型的中断事件。

4. 中断处理,中断处理程序会执行必要的操作,比如读取输入设备的数据,或者将数据发送到输出设备。

处理程序还可能对发生的错误进行处理,或者记录日志信息。

5. 恢复执行,当中断处理程序执行完毕后,计算机会恢复之前保存的状态,继续执行被中断的程序。

中断处理的一般流程能够有效地处理外部事件,并且保证计算机系统的稳定运行。

在实际应用中,不同类型的中断可能需要不同的处理方式,但以上流程是中断处理的基本框架。

内核pmu溢出中断处理流程

内核pmu溢出中断处理流程

内核pmu溢出中断处理流程
引言:
内核pmu溢出中断处理流程是操作系统中的一个重要概念,它是指当处理器的性能计数器(PMU)达到最大值时,会产生一个中断,操作系统需要及时处理这个中断,以保证系统的稳定性和性能。

本文将从原理、流程和应用三个方面来介绍内核pmu溢出中断处理流程。

正文:
一、原理
PMU是处理器中的一个硬件模块,用于记录处理器的各种性能指标,如指令执行次数、缓存命中率等。

当PMU达到最大值时,会产生一个中断,通知操作系统进行处理。

这个中断被称为PMU溢出中断。

二、流程
当PMU溢出中断发生时,处理器会将控制权交给操作系统内核。

内核会首先保存当前进程的上下文,然后调用中断处理程序。

中断处理程序会根据中断类型进行相应的处理,对于PMU溢出中断,处理程序会读取PMU的计数器值,并将其清零。

然后,处理程序会根据需要更新系统的性能统计信息,并恢复之前保存的进程上下文,将控制权交还给进程。

三、应用
PMU溢出中断处理流程在操作系统中有着广泛的应用。

它可以用于监控系统的性能,诊断系统的问题,优化系统的性能等。

例如,在Linux
系统中,可以使用perf工具来监控系统的性能,perf工具就是基于
PMU实现的。

另外,PMU溢出中断处理流程还可以用于实现虚拟化技术,如KVM虚拟化技术就是基于PMU实现的。

结论:
内核pmu溢出中断处理流程是操作系统中的一个重要概念,它可以用
于监控系统的性能,诊断系统的问题,优化系统的性能等。

了解内核pmu溢出中断处理流程对于操作系统的开发和调试都有着重要的意义。

单片机时序

单片机时序

单片机时序单片机时序指的是单片机在执行指令时所需要的时间和顺序,也就是指令周期。

在单片机的运行中,时序上的设定对于单片机的正确运行具有至关重要的作用。

下面将从时钟频率、指令周期、中断处理和定时器/计数器四个方面来探讨单片机的时序。

1. 时钟频率时钟频率指的是单片机的时钟信号的频率,一般来说,时钟频率越高,单片机的执行速度越快,但也会带来一系列问题,比如功耗、EMI等。

因此,时钟频率的选择需要根据实际应用场景来决定。

在单片机中,时钟出现的时间和时钟上升沿的时间都是非常关键的。

2. 指令周期指令周期是指单片机执行一条指令所需要的时间,它包括指令周期的各个阶段。

指令周期由时钟信号控制,时钟信号上升沿产生时单片机开始执行指令,经过若干个时钟周期后完成指令。

指令周期受到时钟频率和处理器内部结构的影响。

在设计单片机系统时,要根据要求和实际情况来选择指令周期长度。

3. 中断处理中断处理是指单片机在执行程序的过程中遇到某些特殊的事件时,由硬件产生中断信号,单片机暂停当前的执行,转而去执行特殊的中断程序。

中断处理相当于在当前执行的程序上打补丁,很大程度上影响了程序的时序。

在实际应用中,中断处理的时间不应该过长,否则会影响正常的程序执行。

4. 定时器/计数器定时器和计数器是单片机中常用的时序控制器。

定时器可以根据设置的定时时间,周期性地向单片机发送中断信号。

而计数器可以对输入信号进行计数,达到一定的值后向单片机发送中断信号。

这两个模块的存在,不仅可以控制程序的时序,也可以实现一些复杂的任务,比如Pulse Width Modulation(PWM)技术。

综上所述,单片机的时序对于系统的正确运行至关重要,它不仅仅是硬件实现的问题,也涉及到软件的编写。

在实际应用中,需要根据实际需求来精细的设计单片机的时序。

中断处理保存的内容

中断处理保存的内容

在计算机系统中,中断处理程序(Interrupt Service Routine,ISR)被用于响应硬件中断。

当发生中断时,CPU会停止当前执行的指令,转而执行与中断相关的处理程序。

在中断处理过程中,需要保存一些关键的状态以便在中断处理完成后恢复正常执行。

以下是中断处理中常见需要保存的内容:1.程序计数器(Program Counter,PC):中断处理开始时,CPU会将当前指令的地址保存在程序计数器中,以便在中断处理完成后能够恢复到中断发生时的执行点。

2.栈指针(Stack Pointer,SP):中断处理过程中,可能会使用栈来保存一些临时数据。

保存和恢复栈指针是为了确保在中断处理完成后,程序能够正确返回到原始的栈帧。

3.寄存器状态:中断处理可能会使用一些通用寄存器(如 EAX、EBX、ECX等),这些寄存器中的内容在中断处理前需要保存,在中断处理完成后需要恢复。

4.标志寄存器(Flags Register):标志寄存器中包含了一些控制和状态位,例如进位标志、零标志等。

在中断处理前,这些标志位可能需要保存,以便中断处理完成后恢复原始的标志状态。

5.硬件上下文:某些中断可能会涉及到特定硬件的状态保存和恢复,例如处理输入输出(I/O)时,需要保存和恢复相应的 I/O 寄存器状态。

6.被中断任务的上下文:中断可能发生在操作系统的用户任务中,需要保存和恢复用户任务的上下文信息,包括寄存器状态、堆栈状态等。

具体保存的内容会根据中断类型、操作系统和硬件平台的不同而有所差异。

在处理中断时,操作系统通常会采取一些策略,例如在进入中断处理程序之前将寄存器状态压入堆栈,然后在中断处理程序结束时从堆栈中弹出这些状态。

这确保了在中断处理过程中不会破坏原有的执行环境。

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如果设置触发方式: 电平方式:由于IT0\IT1本身为0,不用设置了
脉冲方式:
IT0 = 1 ;
IT1 = 1 ;
void int1() interrupt 2
还必须设置IE: 字符设置方法: 位设置方法是: IE = 0x85; (或者0x81 、0x84) EA = 1 ; EX0 = 1 ; EX1 = 1 ;

如果有优先级 字符设置方法:IP = 0x01 ; (或者0x04 、 0x05) 位设置方法是: PX0 = 1 ; PX1 = 1 ;
• 执行中断服务程序
注意:

两个相邻的的中断源中断服务入口地址相距只有8个单元, 一般中断服务程序放不下通常是在相应的中断服务程序入 口地址单元放一条长转移指令LJMP,这样可以使中断服务 程序灵活的安排在64KB程序存储器的任何地方

只是将PC的断点地址压入到堆栈保护,而对其他寄存器如 PSW、A等的内容并不做保护处理,所以在中断服务程序中, 首先用软件保护现场,在中断服务之后、中断返回之前恢 复现场,以防止中断返回后,丢失原寄存器中的内容。
2 . 中断响应的时间 从中断源提出中断申请,到CPU响应中断至少需要3个完整的机器 周期。
期间包括:中断有效、标志锁存、标志查询、保护断点、长调用至 入口、中断服务等过程。
中断处理
1. 中断响应过程
• 将相应的优先级状态触发器置1 • 执行一条硬件LCALL指令,即把程序计数器PC的内容压入堆栈 保存,再将相应的中断服务程序的入口地址送入PC.
2.中断返回
中断堆栈中弹出断点地址送回PC 2.中断优先级状态触发器清0,通知中断 服务结束。
用到中断0设置: 必须要有: 用到中断1设置:
中断 0服务程序名
void int0() interrupt 0
中断 1服务程序名
天津现代职业技术学院
机电电子工程系
单片机技术
中断处理
中断响应条件和时间
1.
中断响应条件
CPU响应中断的条件有:
有中断源发出中断请求。 中断总允许位EA=1,即CPU开中断。 申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没有被屏蔽。 无同级或更高级中断正在被服务。 当前的指令周期已经结束。 若现行指令为RETI或者是访问IE或IP指令时,该指令以及紧接着的另一 条指令已经执行完毕。
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