中断响应过程及响应时间
单片机中断处理过程:中断响应 中断处理 中断返回详解
单片机中断处理过程:中断响应中断处理中断返回
详解
中断处理过程可分为中断响应、中断处理和中断返回三个阶段。
中断响应
中断响应是CPU对中断源中断请求的响应,包括保护断点和将程序转向中断服务程序的入口地址(通常称矢量地址)。
中断响应过程
中断响应过程包括保护断点和将程序转向中断服务程序的入口地址。
首先,中断系统通过硬件自动生成长调用指令(LACLL),该指令将自动把断点地址压入堆栈保护(不保护累加器A、状态寄存器PSW和其它寄存器的内容),然后,将对应的中断入口地址装入程序计数器PC(由硬件自动执行),使程序转向该中断入口地址,执行中断服务程序。
MCS-51系列单片机各中断源的入口地址由硬件事先设定,分配如下:
中断源入口地址
外部中断00003H
定时器T0中断000BH。
简述单片机中断响应过程
简述单片机中断响应过程在单片机中,中断是一种机制,用于在程序执行过程中暂停正在执行的任务,转而执行一个特定的中断服务程序。
中断可以根据不同的情况触发,如外部信号的变化、定时器溢出等。
中断响应是指当中断事件发生时,单片机执行相应的中断服务程序。
单片机中断响应过程可以分为以下几个步骤:1. 中断触发:中断事件发生时,会触发中断请求信号。
中断事件可以是外部信号的变化,如按键按下、传感器检测到特定条件等;也可以是定时器溢出或其他定时事件。
2. 中断请求处理:当中断事件触发后,单片机会检测中断请求信号。
如果中断请求信号有效,即表示有中断事件发生,单片机会进入中断请求处理阶段。
3. 中断优先级判断:如果有多个中断请求同时发生,单片机会根据中断优先级来判断哪个中断请求应该被优先处理。
每个中断都有一个优先级,优先级高的中断会被优先处理。
4. 中断屏蔽:在中断请求处理之前,单片机会根据中断屏蔽寄存器的设置来判断是否屏蔽某个中断。
中断屏蔽是一种机制,可以阻止某些中断请求的处理,以避免中断过于频繁或干扰关键任务的执行。
5. 中断服务程序执行:当确定了要处理的中断请求后,单片机会跳转到相应的中断服务程序。
中断服务程序是一段特定的代码,用于处理中断事件。
中断服务程序执行完毕后,单片机会返回到之前被中断的地方继续执行。
6. 中断标志清除:在中断服务程序执行完毕后,单片机会清除相应的中断标志位。
中断标志位用于记录中断事件是否发生过,清除中断标志位可以表示中断事件已经得到处理。
7. 中断返回:当中断服务程序执行完毕后,单片机会执行中断返回指令,将之前被中断的程序状态恢复,继续执行被中断的任务。
需要注意的是,中断响应过程中的每个步骤都需要在规定的时间内完成,以保证中断的及时响应。
此外,中断服务程序的编写也需要考虑到实时性和效率,以充分发挥中断的作用。
单片机中断响应过程是一种有效的机制,可以在程序执行过程中及时响应外部事件,并执行相应的中断服务程序。
中断的实现流程
中断的实现流程
(原创实用版)
目录
1.中断的定义与分类
2.中断响应的过程
3.中断处理的流程
4.中断的优缺点
5.结论
正文
1.中断的定义与分类
中断是指计算机在执行过程中,由于某种原因暂停当前程序,转去处理其他任务的过程。
中断可以分为硬件中断和软件中断两大类。
硬件中断是由硬件设备产生的,如外部中断、内部中断等;软件中断是由程序自身请求的,如陷入式中断、软件中断等。
2.中断响应的过程
中断响应的过程主要分为以下几个步骤:
(1)中断请求:当外部设备需要处理时,会向处理器发出中断请求信号。
(2)中断响应:处理器接收到中断请求信号后,立即停止当前程序的执行,进入中断响应状态。
(3)中断处理:处理器根据中断类型,调用相应的中断处理程序进行处理。
(4)中断返回:中断处理完成后,处理器恢复原先程序的执行。
3.中断处理的流程
以硬件中断为例,中断处理的流程如下:
(1)中断请求识别:处理器识别外部设备发出的中断请求信号。
(2)中断响应:处理器保存当前程序的状态,进入中断响应状态。
(3)中断处理:处理器调用中断处理程序,处理外部设备的请求。
(4)中断返回:中断处理完成后,处理器恢复原先程序的执行。
4.中断的优缺点
中断的优点有:提高处理器利用率、实现实时响应、简化程序设计等。
缺点有:影响程序执行的连续性、可能导致系统稳定性降低等。
5.结论
中断是计算机系统中一种重要的机制,可以实现处理器的高效利用和实时响应。
中断响应条件
其基本步骤如下。
(1)开放相应中断源的中断。
(2)设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所用中断源的中断优先级。
(3)若为外部中断,则应规定其为低电平还是负边沿的中断
触发方式。
历的时间。在单片机的实时控制系统中,为了满足控制速度的要求,需要
明确知道CPU响应中断所需的时间。
下面通过MCS-51单片机的中断响应时序,对中断响应时间进行分析。
中断响应时序
4.中断的初始化
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中断系统的初始化指的是用户根据各中断源的具体要求,
对与中断控制有关的特殊功能寄存器中的各控制位进行赋值,
RETI时,首先将响应中断时压入堆栈保存的断点地址从堆栈弹
出到PC,使CPU从原来中断的地方继续执行程序;然后将与已
响应中断源对应的中断优先级状态触发器清0,通知中断系统
,该中断服务程序已执行完毕,在没有更高级别的中断请求发
生时,允许CPU响应同优先级别或低优先级的中断请求。
3.中断响应时间
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中断响应时间指的是从中断源发出中断请求,到CPU响应中断需要经
被响应中断源的中断服务程序入口地址。执行这条指令时,先把断点(发生中
断的当前指令的下一条指令首地址)压入堆栈,以便中断返回时使用;然后将
相应的中断服务程序入口地址送入PC,于是CPU转去执行相应的中断服务程序。
MCS-51单片机的中断服务程序入口地址
2.中断响应过程
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(4)执行到中断服务程序的最后一条指令——中断返回指令
中途打断)。
(5)若CPU正在执行的指令是RET、RETI或任何访问特殊功能寄存器IE或
IP的指令,则在当前指令执行完后,还要紧接着再执行完下一条指令。
2.中断响应过程
单片机指令集的中断优先级与响应时间分析
单片机指令集的中断优先级与响应时间分析在单片机系统中,中断是一种重要的程序执行机制。
当系统出现某种特定的事件时,中断能够打断当前程序的执行,转而执行中断服务程序,而不影响原来的程序流程。
在处理中断时,中断优先级以及中断的响应时间是需要考虑的重要因素。
一、中断优先级的概念中断优先级是指在多个中断同时发生时,系统根据中断优先级的高低,决定先响应哪个中断。
在单片机中,中断优先级一般由硬件决定。
不同的单片机芯片,其中断优先级的实现方式可能有所不同。
一般来说,中断优先级是通过由高到低的方式来进行排序的,最高优先级的中断将会被优先处理。
中断的优先级设置对于系统的稳定性和性能有一定的影响。
优先级设置过低可能导致某些紧急中断无法及时得到响应,从而影响系统的正常工作;而优先级设置过高,则可能导致某些低优先级的中断无法得到及时响应,从而影响系统的灵活性。
二、中断响应时间的分析中断响应时间是指中断事件发生到中断服务程序开始执行的时间间隔。
在实际应用中,要保证系统在接收到中断请求后能够及时响应,以确保中断服务程序能够尽快地执行。
中断响应时间主要由以下几个方面的因素决定:1. 中断响应优先级:如果发生多个中断请求,系统将根据中断优先级的高低来决定响应顺序。
因此,正确设置中断优先级可以降低中断响应时间。
2. 中断向量和中断向量表:在单片机系统中,每个中断都有一个唯一的中断向量号,通过中断向量号可以定位到相应的中断服务程序。
为了方便管理和使用,单片机通常使用中断向量表来存储各个中断向量的地址。
在中断响应过程中,系统需要通过中断向量表来确定中断服务程序的地址,进而开始执行中断服务程序。
因此,中断向量的定义和中断向量表的设计也会对中断响应时间产生影响。
3. 中断屏蔽和中断使能:中断屏蔽是指在某些情况下禁止中断的发生,以防止出现不可预料的错误。
中断使能则是指在某些情况下允许中断的发生。
合理的中断屏蔽和中断使能机制可以确保系统在需要中断响应时能够及时地进行。
AT89S52单片机中断过程
AT89S52单片机中断过程AT89S52单片机中断分为四个阶段:中断采样、中断查询、中断响应、中断返回。
执行中断时,必须满足以下三个条件:(1) 中断源有中断申请;(2) 此中断源的中断允许位为1;(3) CPU开中断,即总开关EA=1;1.中断采样中断采样针对外部中断请求信号而言,在S5P2对相应引脚采样,根据其电平状态高/低,判断相应的中断请求。
2.中断查询在每个机器周期的S5P2后,由硬件自动地去查询相应的中断标志位,先查询高级中断,再查询低级中断,同级中断按内部中断优先级顺序查询。
如果查询到有中断标志位为1,则说明有中断请求发生,接着从相邻的下一个机器周期的S1状态开始开展中断响应。
3.中断响应CPU响应中断时,先置位相应的优先级激活触发器,封锁同级和低级的中断。
然后程序根据中断源的类别,在硬件的控制下转向相应的中断入口单元,执行中断服务程序。
中断响应的过程如下图。
图中断响应过程4.中断返回中断服务程序的最后一条指令必须是中断返回指令RETI。
CPU执行完这条指令后,把响应中断时所置位的优先级激活触发器清0,然后从堆栈中弹出两个字节内容(断点地址)装入程序计数器PC中,CPU就从原来被中断处重新执行被中断的程序。
5. 中断的响应时间中断响应时间是指从查询中断请求标志位开始到转向中断矢量地址所需的机器周期数。
响应中断的时间依中断请求发生的情况不同有长有短,因此,AT89S52单片机发生中断的时间根据中断类型和中断执行的方式不同而不同。
外部中断和的电平在每个机器周期的S5P2时被采样并锁存到IE0和IE1中,这个置入到IE0和IE1的状态在下一个机器周期才被查询电路查询。
如果产生了一个中断请求,而且满足响应的条件,CPU响应中断,查询中断请求标志位,同时这个周期恰好是指令的最后一个周期,则在这个机器周期结束后,中断请求被CPU 响应,产生一条硬件自动生成的长调用指令LCALL,以使CPU转到相应的服务程序入口。
8051单片机的中断响应过程解析
8051单片机的中断响应过程解析8051的CPU在每个机器周期期间,顺序采样每个中断源,CPU在下一个机器周期按优先级顺序查询中断标志,如查询到某个中断标志为1,将在下一个机器周期期间按优先级来进行中断处理。
在下列任一种情况存在时,中断申请将被封锁。
1、CPU正在执一个同级或高级的中断服务程序2、当前机器周期不是当前指令周期的最后一个机器周期,即要保证把当前指令执行完。
CPU响应中断,由硬件自动将相应的中断矢量地址装入程序程序计数器PC,转入该中断服务程序进行处理。
对于有些中断源,CPU在响应中断后会自动清除中断标志,如定时器溢出标志TF0,TF1,以及部中断标志IE0,IE1。
而有些中断标志,不会自动清除,只能由用户用户软件清除,如串行口接收发送中断标志RI,T1。
CPU执行中断服务程序之前,自动将程序计数器PC内容压入堆栈保护,然后将对应的中断矢量装入程序计数器PC,使程序转向该中断矢量地址单元中,以执行中断服务程序,中断服务程序从矢量地址开始执行,一直到返回指令“RETI”为止。
“RETI”指令的操作,一方面告诉中断系统中断服务程序以执行完毕,另一方面把原来压入堆栈保护的断电地址从栈顶弹出,装入程序计数器PC,使程序返回被中断的程序断点处,以便继续执行。
外部中断响应时间外部中断INT0和INT1的电平在每个机器周期,经反向后锁存到IE0和IE1的标志位,CPU在下一个机器周期才会查询到新置入的IE0和IE1,这时如果满足响应条件,CPU响应中断时,要用二个机器周期执行一条硬件长调用指令“LCALL”。
所以,从产生外部中断到开始执行中断程序至少需要三个完整的机器周期。
如果在中断申请时,CPU正在长指令,如乘法和除法指令等四周期指令,则额外等待时间增加三个周期;若正在执行“RETI”指令或访问IE,IP的指令,则额外等待时间又增加两个周期。
综上估计,在单一中断系统里,外部中断响应时间约在3-8个机器周期之间。
cpu响应中断 的条件 微机原理 -回复
cpu响应中断的条件微机原理-回复CPU响应中断的条件-微机原理一、引言:在计算机系统中,中断是指外部事件(如输入输出请求、硬件故障等)打断正在执行的程序,转而执行相应的中断服务程序。
CPU响应中断的条件是计算机系统硬件和软件联合作用的结果,而微机原理则是对计算机硬件的工作原理进行系统性的研究和讲解。
本文将围绕CPU响应中断的条件和微机原理这一主题展开,详细解析中断的产生、中断响应过程以及相关原理。
二、中断的产生:中断是由于外部事件的发生而引起,一般可以分为硬件中断和软件中断。
硬件中断主要由外设发出,如键盘输入、鼠标点击、硬盘传输完成等;而软件中断则是由于执行特定指令或出现异常情况(如除0错误)而触发。
三、中断的分类:根据中断源的不同,中断可分为内部中断和外部中断。
内部中断是由CPU 内部产生的,比如指令中断、软中断等;而外部中断则是由外部硬件设备产生的,包括时钟中断、键盘中断、中断请求等。
四、中断向量表的建立:中断向量表是保存中断服务程序入口地址的数据结构,每个中断有一个唯一的中断向量。
当发生中断时,系统将根据相应中断号在中断向量表中找到对应的中断服务程序入口地址,然后跳转到该地址开始执行中断服务程序。
五、中断的响应过程:中断的响应是指CPU在接收到中断信号后,暂停当前正在执行的程序,并跳转到相应的中断服务程序去处理。
中断的响应过程一般分为以下几个步骤:1. 屏蔽其他中断:为了保证中断服务程序的正常执行,当一个中断被响应时,必须暂时屏蔽其他中断的产生。
2. 保存现场:CPU在跳转到中断服务程序之前,需要将当前程序的执行现场保存起来,以便在中断服务程序执行完后能够恢复到原来的执行状态。
保存内容包括程序计数器PC、程序状态字PSW等。
3. 跳转到中断服务程序:CPU根据中断号在中断向量表中查找对应的中断服务程序入口地址,然后将PC设置为该地址,开始执行相应的中断服务程序。
4. 中断服务程序执行:中断服务程序根据具体的中断需求进行处理,可能包括进行设备数据的读写、内存数据的备份等。
简述51单片机中断响应过程
简述51单片机中断响应过程简述:中断响应是指当单片机接收到一个中断请求信号时,立即暂停当前正在执行的程序,转而执行中断服务程序,并在执行完中断服务程序后,返回到原来的程序继续执行。
下面将详细介绍51单片机中断响应的过程。
一、中断请求触发中断请求可以来自外部硬件或内部软件。
外部硬件中断请求通过引脚连接到单片机的中断引脚,当引脚检测到中断信号时,触发中断请求。
内部软件中断请求则是通过设置特定的标志位或调用中断指令来触发。
二、中断屏蔽与优先级判断当中断请求触发后,单片机首先会检查当前中断是否被屏蔽。
中断屏蔽是通过中断屏蔽寄存器进行设置的,当某个中断被屏蔽时,即使有中断请求触发,该中断也不会被响应。
同时,单片机还会根据中断优先级来判断是否响应该中断请求。
当多个中断同时触发时,单片机会根据中断优先级来决定响应哪个中断请求。
三、保存现场当中断请求被响应后,单片机会首先保存当前正在执行的程序的现场信息。
这些现场信息包括程序计数器(PC)的值、状态寄存器的值以及其他相关寄存器的值。
保存现场的目的是为了在中断服务程序执行完毕后,能够恢复到原来的程序继续执行。
四、中断服务程序执行中断服务程序是用来处理中断请求的,它是事先编写好的一段程序代码。
当中断请求被响应后,单片机会跳转到中断服务程序的入口地址开始执行。
中断服务程序可以包含各种处理逻辑,比如读取外部设备的数据、发送数据到外部设备、进行数据处理等。
根据中断请求的不同,可以编写多个不同的中断服务程序。
五、中断屏蔽在中断服务程序执行期间,单片机会将中断屏蔽寄存器设置为屏蔽所有中断的状态,即禁止其他中断请求的响应。
这是为了避免在中断服务程序执行期间再次触发中断请求,导致重复进入中断服务程序。
六、恢复现场当中断服务程序执行完毕后,单片机会恢复之前保存的现场信息。
这包括恢复程序计数器(PC)的值、状态寄存器的值以及其他相关寄存器的值。
恢复现场后,单片机会继续执行原来被中断的程序。
5.4 中断响应及处理过程
5.4.1 中断应、中断处理
和中断返回。
主程序
K
N
K+1
保护现场 中
为外设服务 断 处
恢复现场 理
N+m 返回
5.4.2 中断响应
在满足CPU的中断响应条件之后,CPU对中断源 中断请求予以处理。
一、中断响应条件 ①有中断源发出中断请求。 ②中断总允许位EA=1。 ③申请中断的中断源的中断允许位为1,即中断没 有被屏蔽。 ④无同级或更高级中断正在被服务。 ⑤当前的指令周期已经结束。 ⑥若现行指令为RETI或是访问IE或IP指令时,该 指令以及紧接着的另一条指令已执行完。
例如:电平方式外部中断请求的撤销电路 CLR P1.0或ANL P1,#0FEH
◇串行口中断:CPU响应中断后,没有用硬件清除 T1、R1,故这些中断不能自动撤除,而要靠软件 来清除相应的标志。
◇电平方式的外部中断:CPU响应中断时不会自动 清除IE1或IE0标志,所以在响应中断后应立即撤 除INT0或INT1引脚上的低电平。在硬件上,CPU 对INT0和INT1引脚的信号不能控制,所以这个问 题要通过硬件,再配合软件来解决。
1、保护现场:如在中断服务程序中要用到PSW、 工作寄存器和SFR等寄存器时,则在进入中断服务 之前应将它们的内容保护起来,在中断结束、执行 RETI指令前应恢复现场。
2、为中断源服务:针对中断源的具体要求进行相 应的处理。
保护现场和 恢复现场的 过程中不允 许中断,以 免现场遭到 破坏。
中断服务程序
四、中断响应时间
中断响应时间为中断请求有效到转向中断区入口地 址所需要的的机器周期数。 响应时间为3~8个机器周期之间。
5.5.3 中断处理
中断处理的全过程
中断处理的全过程
中断处理的全过程分为中断检测、中断响应和中断处理3个阶段。
1.中断检测
中断检测在每条指令结束时进⾏,检测是否有中断请求或是满⾜异常条件。
2.中断响应
中断响应是由处理器内部硬件完成的中断序列,⽽不是由程序执⾏的。
在Intel 80x86中,中断响应过程的操作如下:●对可屏蔽中断,从8259中断控制器芯⽚读取中断向量号;
●将标志寄存器EFLAG,CS和IP压栈;
●对于硬件中断,复位标志寄存器中的IF和TF位,禁⽌可屏蔽外部中断和单步异常;
●根据中断向量号,查找中断向量表,根据中断服务程序的⾸址转移到中断服务程序执⾏。
3.中断处理即执⾏中断服务程序。
中断服务程序的主要内容如下:
●保存中断服务程序将要使⽤的所有寄存器的内容,以便于在退出中断服务程序之前进⾏恢复;
●如果中断向量被多个设备所共享,为了确定产⽣该中断信号的设备,需要轮询这些设备的中断状态寄存器;
●获取中断相关的其他信息;
●对中断进⾏具体的处理;
●恢复保存的上下⽂;
●执⾏中断返回指令,使CPU的控制返回到被中断的程序继续执⾏。
中断处理过程有哪些?中断处理过程的五个阶段
中断处理过程有哪些?中断处理过程的五个阶段中断处理全过程指的是从中断源发出中断请求开始,CPU响应这个请求,现行程序被中断,转至中断服务程序,直到中断服务程序执行完毕,CPU再返回原来的程序继续执行的整个过程。
那么具体的中断处理全过程是哪些呢,下面我就带着大家一起具体看看吧!中断处理过程的五个阶段中断处理的基本过程包括中断请求、中断判优、中断响应、中断服务和中断返回等五个阶段。
1.中断请求阶段1)发生在CPU内部的中断(内部中断),不需要中断请求,CPU 内部的中断控制逻辑直接接收处理。
2)外部中断请求由中断源提出。
外部中断源利用CPU的中断输入引脚输入中断请求信号。
一般CPU设有两个中断请求输入引脚:可屏蔽中断请求输入引脚和不可屏蔽中断请求输入引脚。
1.1中断请求触发器每个中断源发中断请求信号的时间是不确定的,而CPU在何时响应中断也是不确定的。
所以,每个中断源都有一个中断请求触发器,锁存自己的中断请求信号,并保持到CPU响应这个中断请求之后才将其清除。
1.2中断允许触发器在CPU内部有一个中断允许触发器,当其为"1'时,允许CPU响应中断,称为开中断。
若其为"0',不允许CPU响应中断,中断被屏蔽,称为关中断。
%%通常,当CPU复位时,中断允许触发器也复位为"0',即关中断。
当CPU中断响应时,CPU自动关闭中断,禁止接受另一个新的中断。
%%中断允许触发器的状态可以用开中断或关中断指令来设置。
2.中断判优阶段CPU一次只能接受一个中断源的请求,当多个中断源同时向CPU 提出中断请求时,CPU必须找出中断优先级最高的中断源,这一过程称为中断判优。
中断判优可以采用硬件方法,也可采用软件方法。
2.1软件判优CPU检测到中断请求后,首先读取中断请求寄存器的内容,逐位检测它们的状态,检测到某一位为1,就确定对应的中断源有中断请求,转去执行它的中断服务程序。
作业中断管理规范
作业中断管理规范一、背景介绍作业中断是指在进行某项任务或者工作过程中,由于各种原因导致任务无法继续进行或者被迫中止的情况。
作业中断可能会对工作进度、成本和质量产生不利影响,因此需要制定相应的管理规范来应对和处理作业中断情况,以保证工作的顺利进行。
二、作业中断管理的目的作业中断管理的目的是为了规范和优化作业中断的处理流程,减少中断对工作的影响,提高工作效率和质量。
通过明确责任、建立沟通渠道、制定应急措施等手段,确保作业中断能够及时、有效地得到处理和解决。
三、作业中断管理的原则1. 及时响应原则:对于作业中断情况,应即将响应并采取相应的措施,以减少中断对工作的影响。
2. 紧急通报原则:在发生作业中断时,相关责任人应即将通报上级主管部门和相关人员,以便及时协调和解决问题。
3. 责任明确原则:明确各级责任人的职责和权限,确保作业中断能够得到及时处理和解决。
4. 信息共享原则:及时共享作业中断的相关信息,以便各方能够了解情况并做出相应的决策。
5. 持续改进原则:通过对作业中断的分析和总结,不断改进管理流程和应急措施,以提高工作效率和质量。
四、作业中断管理的流程1. 作业中断的发现和报告a. 作业中断可能由各方面的原因引起,包括设备故障、人员因素、供应链问题等。
一旦发现作业中断情况,责任人应即将报告相关部门,并提供详细的情况说明和影响分析。
b. 报告内容应包括作业中断的原因、影响范围、估计恢复时间等信息。
2. 作业中断的评估和分类a. 相关部门应对作业中断情况进行评估和分类,确定中断的紧急程度和影响程度。
b. 根据评估结果,将作业中断分为紧急、重要、普通三个等级,并制定相应的应急处理方案。
3. 作业中断的应急处理a. 根据作业中断的紧急程度和影响程度,制定相应的应急处理方案。
b. 应急处理方案应包括中断原因的分析、解决方案的选择、责任人的分工和时间计划等内容。
4. 作业中断的解决和恢复a. 责任人按照应急处理方案进行工作,解决作业中断的原因,并恢复正常的工作流程。
中断响应 流程
中断响应流程中断响应是指在计算机系统的运行过程中,当发生某种特殊事件时,会引发一个中断信号,操作系统会立即响应中断请求,并转移到相应的中断处理程序进行处理。
中断响应可以分为硬件中断和软中断两种。
硬件中断是由外部设备发出的中断请求,如键盘输入、定时器、硬盘I/O等。
当发生硬件中断时,计算机系统会暂时中断当前程序的执行,切换到相应的中断处理程序来处理中断事件。
软中断是由软件指令或操作系统调用发出的中断请求。
中断响应的主要流程包括中断请求的产生、中断向量的处理、中断服务程序的调用和中断处理的完成。
1. 中断请求的产生:当发生特殊事件时,外部设备会向CPU发送中断请求信号,例如按下键盘按键、定时器到期、硬盘I/O完成等。
CPU收到中断请求信号后,会保存当前程序的上下文状态,并响应中断请求。
2. 中断向量的处理:中断向量是一个固定的内存地址,用来存储中断服务程序的入口地址。
CPU在响应中断请求后,会从中断向量表中查找相应的中断向量,并取得中断服务程序的入口地址。
3. 中断服务程序的调用:CPU通过中断向量取得中断服务程序的入口地址后,会调用中断服务程序。
中断服务程序是一个特殊的程序,用来处理特定的中断事件。
中断服务程序的主要任务是保存当前程序的上下文状态,清除中断标志,执行特定的中断处理代码。
4. 中断处理的完成:在中断服务程序执行完特定的中断处理代码后,会恢复保存的上下文状态,并将控制权返回给被中断的程序。
被中断的程序会从中断处理程序的返回地址继续执行。
中断响应的流程可简单描述为:中断请求→中断向量→中断服务程序调用→中断处理完成。
中断响应的好处是增强了计算机系统的实时性能和可靠性。
在多任务系统中,中断机制可以使CPU及时响应外部设备的请求,并调度合适的任务执行,提高系统的吞吐量和响应速度。
另外,中断机制还可以保护操作系统和应用程序的安全性,防止非法访问和异常情况的发生。
总之,中断响应是计算机系统的重要机制之一,能够使计算机系统及时响应外部设备的请求,提高系统的实时性和可靠性。
中断响应的基本概念
中断响应是当中央处理器(CPU)发现已有中断请求时,中止,保存现行程序执行,并自动引出中断处理程序的过程。
中断响应是解决中断的发现和接收问题的过程,是由中断装置完成的。
中断响应过程如下:
1. C PU在每条指令执行阶段结束前,都要发中
断查询信号,以检测是否有某个I/O提出中
断请求。
2. 如果有请求,CPU则要进入中断响应阶段,
又称中断周期。
3. C PU会将当前正在执行的指令的地址保存在
堆栈中,并将中断号保存在IP寄存器中。
4. C PU然后会跳转到中断服务程序的入口地
址。
5. 中断服务程序会执行相应的处理,完成后会
返回到中断发生时的位置。
中断响应过程可以分为以下几个阶段:
•中断检测
•中断处理
•中断返回
中断检测阶段是CPU发现中断请求并保存当前执行状态的过程。
中断处理阶段是CPU执行中断服务程序的过程。
中断返回阶段是CPU从中断服务程序返回到中断发生时的位置的过程。
中断响应过程是一个非常重要的过程,它可以保证CPU及时响应外部设备的请求,并保证程序的正常执行。
6.2.2中断响应过程
6.2.1 中断处理过程 6.2.2 中断请求的撤除
主讲:
组员:程超峰 邹博 张敏 黄谢祥 杨峰 肖风云
中断处理可以分为 中断请求
中断响应 中断处理 中断返回
四个过程
1.中断请求
若有多个中断源,CPU就需要判断优先级 ⅰ当同时有多个中断请求信号,先响应优先级别高的中断请求。 ⅱ高优先级中断请求信号可中断低优先级中断服务。
• 在满足以上条件的基础上,若有下列任何 一种情况存在,中断响应都会受到阻断。
• (1) CPU正在执行一个同级或高优先级的中 断服务程序。
• (2) 正在执行的指令尚未执行完。
• (3) 正在执行中断返回指令 RETI或者对专 用寄存器IE、IP进行读/写的指令。CPU在 执行完上述指令之后,要再执行一条指令, 才能响应中断请求。
中断: ② 调用入口地址,断点入栈,相当于LCALL指令; ③ 进入中断服务程序。
中断处理
• 中断处理就是执行中断服务程序,从中断入口地 址开始执行,直到返回指令(RETI)为止。此过程 一般包括三部分内容,一是保护现场,二是处理 中断源的请求,三是恢复现场。
• 通常,主程序和中断服务程序都会用到累加器A、 状态寄存器PSW及其他一些寄存器。在执行中断服 务程序时,CPU若用到上述寄存器,就会破坏原先 存在这些寄存器中的内容,中断返回,将会造成 主程序的混乱。因此,在进入中断服务程序后, 一般要先保护现场,然后再执行中断处理程序, 在返回主程序以前,再恢复现场。
1. CPU的中断响应条件
CPU响应中断必须首先满足以下三个基本条件。 (1) 有中断源发出中断请求。 (2) 中断总允许位EA=1。 (3) 请求中断的中断源的中断允许位为1。
简述中断响应过程
简述中断响应过程中断响应过程是指CPU在执行一段程序时,遭遇到特殊情况时,立即暂停正在执行的程序,跳转至中断处理程序去处理这个特殊情况,并在处理完之后,再返回原程序继续执行的一种机制。
中断处理程序的目的是尽可能快的发现中断事件,确定中断事件的类型,并采取适当的措施进行处理,最终返回到原本的程序进行执行。
中断响应过程一般涉及到以下几个阶段:1. 中断触发中断的触发是由硬件或软件触发的,例如用户按下设备的中断按钮、CPU的错误引起的异常、外设传输数据等情况都会触发中断。
2. 中断识别中断触发后,CPU会检测中断信号,并确定中断类型和中断源设备。
这个阶段是非常关键的,因为中断信号有很多来源,需要正确识别是哪个设备触发了中断。
3. 中断嵌套如果多个中断同时发生,就会有中断嵌套的情况。
CPU会遵循优先级规则来处理这些中断,优先级最高的中断将首先被处理。
如果正在处理的中断被另一个更高优先级的中断打断,CPU将暂停当前中断处理程序的执行,转而处理更高优先级的中断,等到处理完后再返回原本的程序进行处理。
4. 中断向量中断向量表是一张系统中断编号到中断处理程序入口地址相对应的表格。
CPU会根据识别到的中断类型选择对应的中断处理程序入口地址,并跳转到该地址去执行相应的中断处理程序。
5. 中断处理中断处理程序负责处理中断事件。
中断处理程序根据中断来源,执行相应的处理任务,包括保存当前程序的状态、执行相应的程序体、恢复现场等操作。
6. 中断返回中断处理程序执行完毕后,必须将控制权返回到原程序中,否则程序会停止执行。
中断程序需要借助返回指令RETI,将处理程序执行时被保存的现场恢复,重新执行原本的程序。
总之,中断响应过程是计算机系统生命周期中的一个重要环节,它是CPU协调各种设备完成各种复杂任务的核心机制。
理解中断响应过程对于深入理解计算机运行模式以及底层实现有着重要的意义。
简述中断响应过程
简述中断响应过程中断是指主程序的执行被某些事件打断后,CPU强制跳转到相应的处理程序去完成特定任务,处理完成后再返回主程序的执行位置继续执行。
中断可以提高计算机的可靠性和及时性。
在实际应用中,中断响应是函数库的重要组成部分之一,因此,深入了解中断响应过程对编写高质量代码和系统优化至关重要。
中断响应过程是一系列步骤,以下是中断响应过程的详细描述:1.发生中断事件。
中断事件可以是I/O完成,时钟中断,硬件故障等。
2. CPU接收中断请求。
当CPU接收到中断请求后,会立即响应请求并且将当前执行的指令压入栈中保存程序现场,为中断处理程序提供空间。
3.关中断。
在CPU处理中断之前,会先关闭中断请求。
这是为了防止其他中断事件的干扰。
关闭中断请求不会影响其他正在执行的程序。
4.跳转到中断处理程序。
当中断发生时,CPU会跳转到中断处理程序的入口地址,并开始执行中断处理程序。
此时,CPU不再执行主程序,而是转向中断服务程序。
5.保存现场。
中断处理程序会首先保存现场。
现场包括程序执行状态,数据和寄存器的内容等。
保存现场的好处是当中断处理程序执行完毕后,能保证主程序继续执行时的状态不变。
通过栈机制,中断程序可以在处理过程中保存现场,并在中断处理程序完成之后恢复现场。
6.处理中断。
中断处理程序会根据中断类型来执行相应的处理任务。
这些任务包括I/O操作,处理键盘输入,更新状态等。
中断程序执行的时间可能会很长,因此,在中断处理程序中不要阻塞或长时间占用CPU。
7.恢复现场。
当中断处理程序执行完毕后,必须将保存的现场恢复为先前的状态。
恢复过程包括恢复程序执行状态,数据和寄存器的内容。
在恢复现场之后,中断处理程序将控制权转移到主程序。
8.开中断。
中断处理程序执行完毕后,会打开中断请求,并将控制权转移到主程序。
打开中断请求可以保证其他中断事件得以及时响应。
总结中断响应机制使得计算机可以在外部设备或事件驱动下进行自主处理。
通过理解中断请求的工作方式和执行过程,我们可以编写更高效的代码来处理各种中断事件。
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本例中,单片机并行接口P3的一位T0输出作为该信号的输入,打印缓冲区仍就在内部数据存储器的10H-11H单元,公三字节。下面我们来看看程序:
中断响应过程及响应时间
第一条指令ORG 0000H是一条伪指令,意义是:告诉编译系统紧跟其后的那条指令从程序存储器的0000H单元开始存放。
指令MOV P2,10H的意义是:将内部数据存储器10H单元送上并行接口P2,其物理意义是发送第一打印数据。
指令CLR P3.4的意义为:对端口P3.4,即T0引脚清0,其物理意义向打印机发送选通信号的前沿,打印机检测到选通信号的前沿后,置引脚BUSY的状态为高电平,然后开始打印。
指令SETB P3.4的意义是 ,对端口P的意义是:对R0的内容加1,物理意义是改变打印缓冲区中下一个待打数据的指针,这条指令运行后,R0中的内容为12H,即下一个待打印数据在12H单元中。
指令CJNE RO,#13H LAB1的意义是:判断R0的内容是否为13H,如是则继续往下运行,否则跳转到标号为LAB1的地方,物理意义为如果待打印数据的指针向13H,即表示所有的数据都打印完毕,则运行关中断指令,否则表示数据末打印完,则跳过关中断指令。
外部中断响应时间
外部中断INT0和INT1的 电平在每个机器周期,经反向后锁存到IE0和IE1的标志位,CPU在下一个机器周期才会查询到新置入的IE0和IE1,这时如果满足响应条件,CPU响应中断时,要用二个机器周期执行一条硬件长调用指令“LCALL”。所以,从产生外部中断到开始执行中断程序至少需要三个完整的机器周期。如果在中断申请时,CPU正在长指令,如乘法和除法指令等四周期指令,则额外等待时间增加三个周期;若正在执行“RETI”指令或访问IE,IP的指令,则额外等待时间又增加两个周期。综上估计,在单一中断系统里,外部中断响应时间约在3-8个机器周期之间。
下面我们仍以打印机为例来说明外中断源的使用方法 。硬件连接和查询方式基本一致,只是因为程序中对外中断进行了初始化,所以,8051的端口引脚P3.2在这个例子中不再是一个普通的端口而是外中断的输入,另一个,打印机多了一个选通信号STB。对打印机来说,这个信号是个输入信号,其意义为:当打印机检测到该引脚上出现一个负跳变,即由高电平时,表示单片机以把打印数据送上数据总线,则打印机将BUSY引脚设置为1,告诉单片机打印机正在打印,然后,开始打印。
1、CPU正在执一个同级或高级的中断服务程序
2、当前机器周期不是当前指令周期的最后一个机器周期,即要保证把当前指令执行完。
CPU响应中断, 由硬件自动将相应的中断矢量地址装入程序程序计数器PC,转入该中断服务程序进行处理。
对于有些中断源,CPU在响应中断后会自动清除中断标志,如定时器溢出标志TF0,TF1,以及部中断标志IE0,IE1。
指令SETB P3.4的意义为:对端口P3.4置1,其其物理意义向打印机发送选通信号的后沿。
指令LJMP §的意义是:跳转到本条指令,即主程序到此就进入死循环。请大家注意只要用户不关机的话,CPU就会不停的运行下去,不会因为用户程序到此结束,如果没有这条死循环指令的话,CPU就会从程序存储器的下一个单元取出一个数,把它当下一个指令的操作码处理,这样,程序就会出错,甚至死机 。所以,如果一个系统中本身没有死循环的话,一定要在主程序的最后认为加上一条死循环指令。
而有些中断标志,不会自动清除,只能由用户用户软件清除,如串行口接收发送中断标志RI,T1。CPU执行中断服务程序之前,自动将程序计数器PC内容压入堆栈保护,然后将对应的中断矢量装入程序计数器PC,使程序转向该中断矢量地址单元中,以执行中断服务程序,中断服务程序从矢量地址开始执行,一直到返回指令“RETI”为止。“RETI”指令的操作,一方面告诉中断系统中断服务程序以执行完毕,另一方面把原来压入堆栈保护的断电地址从栈顶弹出,装入程序计数器PC,使程序返回被中断的程序断点处,以便继续执行。
中断响应过程及响应时间
8051的CPU在每个机器周期期间,顺序采样每个中断源,CPU在下一个机器周期按优先级顺序查询中断标志,如查询到某个中断标志为1,将在下一个机器周期期间按优先级来进行中断处理。在下列任一种情况存在时,中断申请将被封锁。
LAB1是一个标号。
指令RETI的意义是:中断返回,物理意义是清除外中断0的中断请求标志,并返回主程刚才被中断的地方,这是本程序经编译后的机器码指令,用仿真器把它固化到程序存储器后,就可以运行了。
SUBO是一个标号,表示外中断0的真正起始地址。
指令MOV P2,@R0的意义是,把R0的内容作为内部数据存储器的地址,再把该地址的数据去出来送到端口P2,起物理意义是发送第二个打印数据。
指令CLR P3.4的意义是,对端口P3.4清0,物理意义是发送STB选通信号的前沿,打印机检测到该信号,置引脚BUSY为高电平,然后开始打印。
指令MOV R0,#11H的意义是:将数据11H送入工作寄存器R0中,物理意义为设定在中断服务程序中发送的一个数据的地址,即打印机缓冲区的第二字节 。因为必须在主程序上发送第一个字节之后,打印机才能发出第一次中断请求,如果单片机将所有数据都放在中断服务程序中发送,则会引起单片机和打印机相互等待,即打印机等待单片机将数据送上数据总线,并通过T0引脚发送一个负脉冲选通信号到打印机的STB引脚,打印机要在检测到该引脚上的负脉冲前沿后,才开始打印 。另一方面,单片机却在等待打印机打印完一个数据后,提出中断申请,才能在中断服务程序中发送第一个数据。
第二条指令LJMP MAIN的意义是:跳转到标号为MAIN的地址去运行。
第三条指令ORG 0003H是一条伪指令,意义是:告诉编译系统紧跟其后的那条指令从程序存储器的0003H单元开始存放。
指令LJMP SUBO的意义是:跳转到标号为SUBO的地址去运行。
指令ORG 0050H的意义是:告诉编译系统紧跟其后的那条指令从程序存储器的0050H单元开始存放。
MAIN是一个标号。
指令SETB EA意义为:对位地址EA置1,EA是8051单片机中断系统是总允许位,所以,该指令的物理意义是开放8051的中断系统。
指令CLR EX0意义为:对EX0位置1,其物理意义为允许外中断0中断。
指令CLR IT0意义为:对IT0位清1,其物理意义是设置外中断0的触发方式为边沿触发。