输入输出与中断
ASM8
8.2.7 如何编写中断处理程序
一般中断处理程序是以最小内核方式存于系统中，因此用户编写 中断处理程序时，需注意以下几个问题：见书P248 中断处理程序的流程：
分配
BIOS 中断 0～７ CPU 8～0FH BIOS 硬中断 10H～1FH BIOS 软中断 20H～27H DOS中断 28H～3fHDOS备用(已陆续占用)
DOS中断
BIOS 备用 （已陆续占用） 用户软中断 保留 I／O中断保留 保留
BASIC中断 80H～85H BASIC备用 86H～F0H BASIC解释用
WORD PTR [BX], OFFSET INTERRUPT ; 写入偏移地址 WORD PTR [BX+2], SEG INTERRUPT DS ; 恢复 寄存器 恢复DS寄存器 ; 写入段基址
•
功能调用25H用来设置中断向量： 用来设置中断向量： 用DOS功能调用 功能调用 用来设置中断向量 入口参数为： 入口参数为： AH＝25H ＝ AL＝中断类型号 ＝ DS: DX＝中断向量 ＝
用MOV指令将中断向量直接写入中断向量表中， 指令将中断向量直接写入中断向量表中， 指令将中断向量直接写入中断向量表中 称为直接写入法。 称为直接写入法。 功能调用， 用DOS功能调用，设置中断向量 。 功能调用
设置中断向量
为扩充中断服务程序的功能或增加一些新的 中断服务程序，用户可编写自己的中断服务程 序，其中要做的一个工作是：将新的中断服务 程序的入口地址填入中断向量表的相应位置中 （0:4*n）
中断返回指令
IRET
指令执行过程：
SP、IP、CS的变化
8.2.3
系统上电后，BIOS和DOS分别将各自控制的主要中 断处理程序的入口地址填入中断向量表中的相应位置， 以便被使用。 系统最初用了不到４０项，随着设备的丰富，扩充 的功能越来越多，如:
Ch6 微型计算机原理与接口技术 答案
解：16位地址信号通过译码电路与74LS244芯片连接。其连接如下图所示。
74LS244
...
…
IOR
A 15
A 13
A 12
A 11
系
A 10
统
A9
总
A8
线
A2
A 14
A7
A6
A5 A4 A3
A A
01
DB
≥1 ≥1
&
D0
I0
I1 D7
. . .
E1 I7
E2
2
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断点的逆过程。即CPU会自动地将堆栈内保存的断点信息弹出到IP、CS和FLAG中，保证被中断 的程序从断点处继续往下执行。 6.11 CPU满足什么条件能够响应可屏蔽中断？
单片机的输入输出方式
单片机的输入输出方式单片机是一种集成电路，具有处理和控制任务的能力。
在实际应用中，单片机通常需要与外设进行数据的输入和输出。
因此，单片机的输入输出方式就成为了一个重要的研究领域。
本文将介绍几种常见的单片机输入输出方式，并分析它们的优缺点。
一、并口输入输出并口输入输出是最常见和简单的一种方式。
通过并行数据总线，单片机可以一次性传输多位二进制数据。
并口通常与外设芯片或者外围元件连接，例如LCD显示屏、键盘等。
并口输入输出的优点是速度快、数据传输稳定可靠，但同时也存在缺点，例如占用较多的引脚资源和布线不便等。
二、串口输入输出串口输入输出是一种使用串行通信协议进行数据传输的方式。
与并口输入输出相比，串口只能传输一位二进制数据。
但是，串口具有节省引脚资源、传输距离较长和可靠性高等优点。
串口输入输出通常与外设设备或者计算机进行数据通信。
串口通信有两种常见标准：RS232和RS485。
RS232主要用于与计算机通信，而RS485多用于远程数据采集和控制系统。
三、模拟输入输出模拟输入输出是一种以模拟电压或电流形式进行数据传输的方式。
单片机可以通过模拟输入输出来与模拟信号传感器进行数据采集和控制。
例如，通过模拟输入可以采集温度、湿度等模拟信号，通过模拟输出可以控制电机、电阻等模拟设备。
模拟输入输出的优点是能够处理连续变化的模拟信号，但在数据精度和稳定性上相对数字信号略有不足。
四、计时器/计数器输入输出计时器/计数器是单片机内部的一个模块，用于测量时间间隔或者对外部事件进行计数。
通过配置计时器/计数器的一些参数，可以实现输入输出功能。
例如，通过计时器/计数器输入输出可以实现PWM输出控制、捕获外部脉冲等功能。
计时器/计数器输入输出的优点是精度高、灵活性强，但需要掌握一些特定的配置知识。
五、中断输入输出中断输入输出是单片机在执行主程序的同时，能够监听外部事件的一种机制。
当外部事件满足特定条件时，单片机会自动跳转到相应的中断服务程序来处理。
单片机指令的中断输入和输出控制
单片机指令的中断输入和输出控制在单片机的程序设计中，中断输入和输出控制是非常重要的一部分。
中断输入可以使得单片机能够在特定的事件发生时立即做出相应的处理，而输出控制则可以让单片机与外部设备进行有效的交互。
本文将详细介绍单片机指令的中断输入和输出控制相关的知识。
1. 中断输入中断输入是指当特定的事件发生时，单片机可以立即中断正在执行的程序，执行特定的中断服务程序。
这样可以提高系统的实时响应能力，使得单片机可以及时地对外部事件做出相应。
在单片机的中断输入中，有两个重要概念，即中断源和中断向量表。
中断源是指能够触发中断的事件或信号源，比如定时器溢出、外部中断引脚状态改变等。
当中断源发生时，会向单片机发送中断请求信号，让单片机进入中断服务程序。
中断向量表则是一张记录不同中断源对应的中断服务程序地址的表格。
当中断请求发生时，单片机会根据中断源的编号在中断向量表中查找对应的中断服务程序的入口地址，并跳转到该地址开始执行中断服务程序。
2. 输出控制输出控制是指通过单片机的输出端口，控制与之连接的外部设备的状态或行为。
利用单片机的输出控制，可以实现对灯光、蜂鸣器、电机等外部设备的控制。
在单片机的输出控制中，需要了解的概念是输出端口和控制寄存器。
输出端口是单片机上的一个或多个引脚，通过这些引脚可以向外部设备发送电平信号。
每个输出端口都有一个对应的控制寄存器，用于设置引脚输出的电平值。
控制寄存器中的位控制引脚的输出状态，一般包括设置引脚为输出模式或输入模式，设置引脚输出高电平还是低电平等功能。
通过对输出端口的设置和控制寄存器的配置，可以实现对外部设备的状态或行为进行控制。
3. 单片机指令的中断输入和输出控制在单片机的编程中，为了实现中断输入和输出控制功能，需要掌握一些相关的指令和编程技巧。
首先是中断输入方面，单片机一般提供了一些专门的中断指令，如"使能中断"、"屏蔽中断"、"清除中断标志位"等指令。
微机原理第7章练习题及答案
第7章输入/输出与中断一、自测练习题㈠选择题1．一微机系统有10根地址线用于I／O端口寻址，因而具有I／O空间的范围是( )字节。
A) 1024 B) 10K C) 0.5M D) 1M2．8086CPU读／写一次存储器或I／O端口所需的时间称为一个( )。
A) 总线周期 B) 指令周期 C) 时钟周期 D) 基本指令执行时间3．微型计算机的输入／输出有三种不同的控制方法，其中以( )控制的输入／输出是微机进行I／O的一种最主要的控制方式。
A) 程序控制 B) 中断控制C) DMA控制D) 以上均可4．程序查询I／O方式的工作流程是按( )的次序完成一个字符的传输。
A) 写数据端口，读／写控制端口B) 读状态端口，读／写数据端口C) 写控制端口，读状态端口，写数据端口D) 随I／O接口的具体要求而定5．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，效率高、实时性强的方式是( )。
A) 同步传送 B) 查询传送 C) 无条件传送 D) 中断传送6．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，传送速度最快的方式是( )。
A) 无条件传送 B) 查询传送 C) 中断传送 D) DMA传递7．用具有两个状态(“0”和“1”态)的一组开关作简单输入设备时，应采用( )传送方式来输入信息。
A) 无条件B) 查询C) 中断D) DMA8．用一组发光二极管作为简单输出设备时，应采用( )传送方式来输出信息。
A) DMA B) 无条件C) 查询D) 中断9．在微机系统中引入中断技术，可以( )。
A) 提高外设速度B) 减轻主存负担C) 提高处理器的效率D) 增加信息交换的精度10．CPU响应中断请求的时刻是在( )。
A) 执行完成正在执行的程序以后 B) 执行完正在执行的指令以后C) 执行完本时钟周期以后D)执行完正在执行的机器周期以后11．8086／8088CPU向应两个硬中断INTR和NMI时，相同的必要条件是( )。
A) 允许中断B) 当前I／O操作执行结束C) 总线空闲D) 当前访问内存操作结束12．在微型计算机系统中，高速外设与内存储器进行批量数据传送时，应采用( )。
计算机组成原理(第七章 输入输出系统
第七章输入输出系统第一节基本的输入输出方式一、外围设备的寻址1．统一编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等与内存单元一样看待，将它们和内存单元联合在一起编排地址，用访问内存的指令来访问输入输出设备接口的某个寄存器，从而实现数据的输入输出。
2．单独编址：将输入输出设备中控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器单独编排地址，用专门的控制信号进行输入输出操作。
3．CPU与外围设备进行通信有三种类型：（1）CPU向外围设备发出操作控制命令。
（2）外围设备向CPU提供状态信息。
（3）数据在CPU与外围设备之间的传递。
历年真题1．对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。
（2002年）【分析】CPU与外设之间的信息传送是通过硬件接口来实现的，各种外设的硬件接口上又都包含有多个寄存器，如控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等。
统一编址是将外设接口上的各种寄存器等同于内存储器的存储单元，通过使用访问内存单元的指令来访问外设接口上的各个寄存器，这样就可以使用访存指令来访问外设，输入输出操作简单，程序设计比较简便。
由于外设接口上的寄存器种类和数量通常不止一个，所以一个外设至少对应一个以上的内存地址。
【答案】对外设统一编址是将外设接口上的寄存器等同内存单元，给每个外设设置至少一个地址码。
二、外围设备的定时1．外围设备的定时方式有异步传输方式和同步定时方式两种。
2．实现输入输出数据传输的方式主要有：程序控制方式、直接存储访问（DMA）方式、通道方式。
程序控制方式又可分为程序查询方式和中断方式两种。
历年真题1．对I/O数据传送的控制方式，可分为程序中断控制方式和独立编址传送控制方式两种。
（2001年）【分析】对1/O数据传送的控制方式，可分为程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式、通道控制方式等。
程序中断控制方式只是其中的一种方法，独立编址是指对1/O设备的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器等单独进行地址编排，使用专门的指令对其进行操作，可用在各种数据传送的控制方式中。
中断查询的概念
中断查询的概念中断查询是计算机中一种重要的处理机制。
它是指在一个程序执行过程中，由于某些特殊的事件或条件发生，系统会临时中断当前程序的执行，去执行处理这个事件或条件的相关程序，然后再返回到被中断的程序继续执行。
中断查询的概念是中断式输入输出与查询方式输入输出两种输入输出方式中的一种。
中断查询是指在进行输入输出操作时，由于设备的响应时间不确定，无法确定需要等待的时间长度，而采用反复查询设备状态来确定设备是否就绪以及输出是否完成等。
当设备就绪或输出完成时，系统会发出中断请求，CPU在中断发生时会暂停当前的执行任务，转而执行中断服务程序，待中断服务程序执行完毕后，CPU再返回到原来的任务继续执行。
这种方式能够提高系统并发能力，避免了CPU的空闲等待，提高了系统的效率。
中断查询的过程一般包含以下几个步骤：1. 首先，程序向设备发送查询请求，询问设备的状态是否为就绪状态。
2. 然后，程序暂停当前任务，等待设备的响应。
在这个等待的过程中，CPU可以执行其他的任务或者进入休眠状态。
3. 当设备响应就绪时，会产生一个中断请求，通知CPU中断服务程序。
4. CPU接收到中断请求后，保存当前任务状态，并且跳转到中断服务程序的入口地址。
5. 中断服务程序会执行一系列的操作，包括处理设备输入输出、保存现场、加载中断服务程序等。
6. 中断服务程序执行完毕后，CPU会返回到原来中断发生的地方继续执行当前任务，并且恢复之前保存的现场。
中断查询的优点是可以提高系统的并发能力，减少CPU的空闲等待时间。
在查询设备状态时，CPU可以进行其他任务的执行或者休眠等待，而不需要一直等待设备响应。
这样可以提高整个系统的吞吐率和响应速度，提高系统的效率。
另外，中断查询方式相对简单，不需要额外的硬件支持，适用于各种不同的系统结构和硬件环境。
然而，中断查询也存在一些缺点。
首先，中断查询需要CPU不断地查询设备的就绪状态，这样会占用一定的CPU时间和资源。
输入输出中断总结
输入输出中断总结概述输入输出中断是计算机系统中一种重要的机制，用于处理外设与计算机之间的数据传输。
本文将对输入输出中断的概念、作用、分类和处理流程进行详细的总结和讲解。
什么是输入输出中断？输入输出中断是指当外设需要与计算机进行数据传输时，外设向计算机发出中断请求，使得计算机在完成当前操作后，立即转向处理该中断请求的机制。
在计算机体系结构中，输入输出设备（I/O设备）通常与主机（CPU和内存）通过输入输出接口进行连接。
通过输入输出中断，I/O设备可以在计算机执行其他任务的同时，与主机进行数据交换。
输入输出中断的作用输入输出中断通过降低计算机与I/O设备之间的耦合，使得计算机可以更高效地处理多个外设设备。
同时，输入输出中断还可以提高系统的吞吐量和响应速度，提高计算机系统的整体性能。
主要作用如下：1.提高系统的可靠性：通过中断机制，可以实现I/O设备与主机之间的异步工作，减少了死锁和饥饿等问题。
2.简化I/O设备驱动程序：输入输出中断可以简化驱动程序的设计和开发，减少了编程的复杂性和工作量。
3.提高系统的并发性：输入输出中断可以允许多个外设同时工作，并且可以在计算机执行其他任务时进行数据传输。
4.降低计算机与I/O设备之间的耦合度：通过中断机制，可以将I/O设备和主机解耦，实现I/O设备的独立操作和管理。
输入输出中断的分类根据中断处理的方式，输入输出中断可以分为以下几类：1.外部中断：外部中断是由外部事件或设备引起的中断，例如键盘输入、鼠标点击等。
外部中断通常由外部设备向CPU发出中断请求信号，从而引起中断处理程序的执行。
2.内部中断：内部中断是由CPU内部事件或异常引起的中断，例如溢出、除零错误等。
内部中断通常由CPU自身引发，并且由CPU内部的中断控制器进行处理。
3.软件中断：软件中断是由正在执行的程序通过软件指令触发的中断。
软件中断通常用于系统调用、异常处理等。
输入输出中断的处理流程输入输出中断的处理流程通常包括以下几个步骤：1.中断请求：外设向计算机发出中断请求信号，请求处理器处理中断。
微机原理试题库2
微机原理与接口技术试题库第七章输入输出及中断一、填空1、接口的基本功能是输入输出。
3、外设和接口之间传送的数据可以是行数据和行数据。
4、三种I/O传送方式是指：传送、传送和传送。
5、程序控制传送方式又分为：传送和传送方式。
6、DMA传送方式是指：。
7、8237芯片是一种高性能的可编程控制器。
8、DMAC是指。
9、外部中断也称为中断，由CPU某一引脚信号引起。
10、内部中断又称中断，是在程序运行过程中，为处理意外情况或调试程序而提供的中断。
11、中断处理包括中断、中断、中断和中断。
12、CPU每次只能响应中断源的请求。
13、CPU响应外部中断请求的条件是：现行指令周期内，中断允许标志，现行指令。
14、中断处理要完成的操作有：关中断，保存，形成，执行，恢复。
15、中断返回的指令是，关中断的指令是。
16、8086可以处理种不同类型的中断源。
每一个中断源都有一个唯一的码，CPU用其识别不同的中断源。
17、硬件中断由外部硬件产生，分为中断和中断。
18、INTR引脚上来的中断是中断，NMI引脚引入的中断是中断。
19、中断不受中断允许标志位IF的屏蔽。
20、存放中断向量的内存空间被称为。
8086中这段空间为1kB，被安排在到的空间。
21、0型中断指中断，中断类型码为。
22、1型中断指中断，中断类型码为。
23、3型中断指中断，中断类型码为。
24、4型中断指中断，中断类型码为。
25、8086每响应一次中断，需要连续执行个中断响应总线周期，产生中断响应信号。
26、8086系统中，中断的优先级最高，中断的优先级最低。
27、8259是一个可编程的，用来管理的中断请求。
28、8259芯片中，IRR是寄存器，IMR是寄存器，ISR是寄存器，PR是。
29、一片8259可以管理级中断，两片8259可用来管理级中断。
30、全嵌套方式中，中断优先权是的，IR0，IR7。
31、特殊全嵌套与全嵌套的不同之处在于：开放，只屏蔽的中断请求。
输入输出和中断
DMA操作的基本方法
周期挪用（Cycle Stealing)
周期扩散
CPU停机方式
DMA（直接存储器存取）传递方式
周期挪用（Cycle Stealing ）
添加标题
利用CPU不访问存储器的那些周期来实现DMA操作，此时DMAC可以使用总线而不用通知CPU也不会妨碍CPU的工作。这种方法的关键是如何识别合适的可挪用的周期，以避免同CPU的操作发生重叠。
在8086/8088系统中，通过执行中断指令或由CPU本身启动的中断称为内部中断（也称软件中断）。除单步中断外，内部中断无法用软件禁止，即不受中断允许标志IF的影响。 0型中断——除法出错中断 1型中断——单步中断 3型中断——断点中断 4型中断——溢出中断 INT n指令中断
内部中断——软中断
05
7.1.1 数据信息
●在微型机中，数据大致为三种基本类型：
数字量
模拟量
开关量
7.1
外设接口的一般结构
状态信息
READY（准备好信号）表示输入设备已经准备好信息，CPU可执行输入指令从该外设输入数据。 BUSY（忙信号）表示输出设备正在输出信息，即在“忙”着，同时也等于指示CPU等待。
状态信息表示外设当前所处的工作状态
1.中断分类
8086/8088CPU可以处理256种类型的中断源，这些中断源可分为硬件中断和软件中断两大类。
2.中断向量表
在8086系统中，允许引入256种类型中断源（类型码为0～255），相应有256个中断服务程序首址。存放中断地址的一段内存空间称中断向量表。
7.4.1 中断结构 4
1.内部中断的类型
图7-16 ICW3的格式
图7-17 ICW4 的格式
第2次单片机原理与应用中断和P1口输入和输出
器 1。
中断响应过程
一、中断响应条件：
1．有中断请求信号； 2. 系统处于开中断状态。
二、中断响应过程：
1．关中断：屏蔽其它中断请求信号。 2．保护断点：将断点地址压入堆栈保存，即当前PC值入栈。 3．寻找中断源：中断程序入口地址PC，转入中断服务。 4．保护现场：将中断服务程序使用的所有寄存器内容入栈。 5．中断处理：执行中断源所要求的程序段。链接中断处理 6．恢复现场：恢复被使用寄存器的原有内容。 7．开中断：允许接受其它中断请求信号。 8．中断返回：执行RETI指令，堆栈断点地址PC，
中断源 入口地址
外部中断0 0003H
定时/计数器0 000BH
外部中断1 0013H
定时/计数器T1 001BH
串行口
0023H
优先级 顺序 最高
最低
说
明
来自P3.2引脚(INT0) 的外部中断请求
定时/计数器T0溢出中 断请求
来自P3.3引脚(INT1) 的外部中断请求
定时/计数器T1溢出中 断请求
EX0:外部中断0(INT0)的中断允许位。 EX0=1允许中断， EX0=0不允许中断。
每个中断源的优先级别由特殊功能寄存器 IP来管理。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
PS PT1 PX1 PT0 PX0
PS:串行口中断优先级控制位。 PT1:定时器/计数器T1中断优级控制位。 PX1:外部中断INT1中断优先级控制位。 PT0:定时器/计数器T0中断优先级控制位。 PX0:外部中断INT0中断优先级控制位。
单片机常见输入输出模式
单片机常见输入输出模式单片机（Microcontroller，简称MCU）是一种集成电路，集中了处理器、内存、输入输出接口和定时器等功能模块，广泛应用于各种电子设备中。
输入输出（Input/Output，简称I/O）是单片机与外部环境进行信息交互的重要方式。
本文将介绍单片机常见的几种输入输出模式。
1. 并行输入输出模式并行输入输出模式是最常见的单片机与外设进行数据交互的方式。
在并行输入输出模式下，单片机与外设之间通过多个数据线同时传输多位数据。
这种模式的好处是传输速度快，但需要较多的引脚资源，适用于对传输速度要求较高的应用。
2. 串行输入输出模式串行输入输出模式是一种将数据逐位进行传输的方式。
在串行输入输出模式下，单片机与外设之间通过单个数据线逐位传输数据。
这种模式的好处是占用较少的引脚资源，适用于空间有限且对传输速度要求不高的应用。
3. 通用异步收发器模式通用异步收发器（UART）是一种单片机常用的输入输出模式。
UART内部有一个缓冲区，可以接收和发送数据。
在使用UART进行数据传输时，单片机通过配置相关寄存器的参数来设置波特率、数据位数、停止位等通信参数，然后可以通过读写缓冲区来进行数据的收发。
4. 并行输入捕获/输出比较模式并行输入捕获（Input Capture）和输出比较（Output Compare）是单片机中常用的定时器功能模式。
在这种模式下，单片机可以通过定时器模块捕获外部信号的边沿触发事件，并记录下触发事件的时间戳。
同时，单片机还可以通过定时器模块产生输出信号，并与外部信号进行比较。
这种模式适用于需要对时间进行精确控制的应用，如测量脉冲宽度、频率测量等。
5. 脉冲宽度调制模式脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）是一种将数字信号转化为模拟信号的技术。
在PWM模式下，单片机通过定时器模块产生周期固定的脉冲信号，并通过改变脉冲的占空比来模拟出不同的电平信号。
第6章 输入输出及终端系统
51
状态端口地址：0000 0011 1111 1011 数据端口地址：0000 0011 1111 1000
外设应提供设备状态信息 接口应具备状态端口
48
查询工作方式流程图
开始
读入并测试外设状态
N
READY?
Y
进行一次 数据交换
N
每满足一次 条件只能进 行一次数据 传送
传送完？
Y
结束
防止死循环 超时?
N Y
读入并测试外设状态
N
超时错
READY?
Y
复位计时器
N
与外设进 行数据交换 传送完？
Y
结束
查询工作方式例
N 进行一次传送
修改地址指针
N
传送完否?
Y
结 束
查询工作方式
优点：
软硬件比较简单 CPU效率低，数据 传送的实时性差， 速度较慢
1号外设 准备就绪？ N 2号外设 准备就绪？ N 3号外设 准备就绪？ N
Y
对1号外设服务
缺点：
Y
对2号外设服务
Y
对3号外设服务
┇
n号外设 准备就绪？ N
Y
对n号外设服务
按传输信息的类型分类：
模拟接口
并行接口 串行接口
33
按传输信息的方式分类：
接口特点
输入接口：
第3章 中断与输入输出系统
在多用户应用环境下，应用程序要想进行一次输入 / 输出，可在目态程序中安排要求进行输入 / 输出的访管指 令，并带上所用之设备号、设备与主存要交换的字节数、 与主存交换信息的起始地址等参数。
CPU 执行到访管指令时，按其提供的入口地址，将 管理程序调出来执行。此管理程序的任务是利用所带的参 数来编制通道程序。 这样，一次输入 / 输出的过程中， CPU 只需要两次进 入管态，使之减少了输入 / 输出对目态程序的干扰，也使 CPU和外部设备及多台设备之间可以并行的工作。
4、中断的响应和中断的处理 中断响应是允许中断源能够中断 CPU 现行程序的运 行，转去对该中断请求进行预处理，包括保存好断点和 关键性的断点现场，调出相应的中断处理程序，准备对 其执行。在大多数机器中，中断响应是通过采用交换新 旧程序状态字的办法来完成的。 中断处理是通过具体执行中断服务程序来对中断源 进行处理的过程。中断服务程序内部根据情况还需要保 存其它一些断点现场，并在返回中断点前加以现场恢复。
机器校验类中断；管理程序调用类总断；程序性中断；
外部中断；输入/输出中断；重新启动中断
机器校验中断是告诉程序发生了设备故障； 管理程序调用中断是用户程序需要操作系统介入时，通过 执行“访管”指令时发生的； 程序性中断是包括指令和数据的格式错、程序执行中出现 异常（非法指令、目态下使用管态指令、主存访问方式保 护、寻址超过主存容量、各种溢出、除数为“0”、有效 位为“0”等）以及程序的事件记录、监督程序对事件的 监测引起的中断等；
在考虑通道对设备所发出的传送字节数据请求 优先响应谁的问题时，一般都采取让设备速率越高 的，其响应和处理的优先级越高；同一速率的各个 设备，则可由系统指定一个优先级，例如，让设备 号越小的，其响应和处理的优先级越高。
微机原理第六章 输入输出和中断技术 part 2 (2)
中断处理的一般过程
6.4.3 8088/8086中断系统
8086/8088为每个中断源分配 一个中断类型码（中断向量码），其取值范围为 0~255，实际可处理56种中断。其中包括软件中断，系统占用的中断，已经开放 给用户使用的中断。所有中断又可分为两大类：内部中断和外部中断。
内部中断
6.4.2 中断处理的一般过程
1. 中断请求 2. 中断源识别及中断判优 3. 中断响应 4. 中断处理（服务） 5. 中断返回
1. 中断请求 ➢ INTR中断请求信号应保持到中断被处理为止 ➢ CPU响应中断后，中断请求信号应及时撤销
2. 中断源识别 ➢ 软件判优：由软件来安排中断源的优先级别。顺序查询中断请求，先查询的
➢ （4）能向存储器或外设发出读/写命令。 ➢ （5）能决定传送的字节数，并判断DMA传送是否结束。 ➢ （6）在DMA过程结束后，能向CPU发出DMA结束信号，将总线控制权交
还给CPU。
2. DMA控制器的工作过程 ➢ （1）当外设准备好，可以进行DMA传送时，外设向DMA控制器发出
“DMA传送请求”信号DRQ ➢ （2）DMA控制器收到请求后，向CPU发出“总线请求”信号HOLD ➢ （3）CPU在完成当前总线周期后会立即发出HLDA信号，对HOLD信号进
➢ （2）单步中断——1型中断，标志寄存器中有一位陷阱标志TF。 ➢ （3）断点中断——3型中断，专用于设置断点的指令INT 3，用于程序中设
置断点来调试程序。
➢ （4）溢出中断——4型中断，在算数指令的执行过程发出溢出 ➢ （5）用户自定义的软件中断——n型中断，执行中断指令INT n引起内部中
断。
需要时，CPU回到原来被中断的地方继续执行自己的程序。 优点： ➢ CPU效率高，实时性好 缺点 ➢ 程序编制相对较为复杂
单片机指令的输入输出控制方法与技巧
单片机指令的输入输出控制方法与技巧单片机作为嵌入式系统中的核心部件，具备强大的控制能力和广泛的应用领域。
在实际应用中，单片机的输入输出控制是非常重要的一部分，对于系统的性能和功能起着决定性的作用。
本文将介绍单片机指令的输入输出控制方法与技巧，帮助读者更好地理解和应用单片机。
1. 输入控制方法与技巧单片机的输入控制主要涉及外部信号的接收和处理。
以下是一些常用的输入控制方法和技巧：1.1. GPIO口输入通用输入输出口(GPIO)是单片机常用的输入输出方式。
通过配置GPIO引脚的工作模式和输入电平，可以实现外部信号的输入。
在编程时，可以使用相应的指令读取GPIO口的状态，从而获取外部信号。
1.2. 外部中断单片机通常提供多个外部中断引脚，可以用于处理外部触发的事件。
通过配置中断触发方式和优先级，可以在特定条件下触发中断服务程序，实现对外部信号的即时响应。
1.3. 定时器输入捕获某些单片机具备输入捕获功能，可以用于测量外部信号的频率、脉宽等参数。
通过配置定时器的工作模式和捕获触发条件，可以准确获取外部信号的时序信息。
2. 输出控制方法与技巧单片机的输出控制主要涉及外部设备的驱动和控制。
以下是一些常用的输出控制方法和技巧：2.1. GPIO口输出与GPIO口的输入类似，通过配置GPIO引脚的工作模式和输出电平，可以实现对外部设备的控制。
在编程时，可以使用相应的指令改变GPIO口的状态，从而控制外部设备。
2.2. PWM输出脉冲宽度调制(PWM)输出常用于控制模拟量设备，如电机速度调节、LED亮度调节等。
通过配置定时器和PWM相关寄存器，可以生成不同占空比的PWM信号，实现对外部设备的精确控制。
2.3. DAC输出数模转换器(DAC)可以将数字信号转换为模拟信号输出。
通过配置DAC相关寄存器和数据缓存，可以实现对外部模拟设备的控制，如音频输出、电压输出等。
3. 控制方法与技巧除了上述的输入输出控制方法和技巧之外，还有一些常用的控制方法和技巧，可以提高单片机系统的性能和可靠性。
输入与输出中断
一、程序传送
CPU与外设间的数据交换在程序控制（即IN或OUT指令 控制)下进行
I/O数据传送指令
(1)IN累加器，端口号 端口号可以用8位立即数直接给出；也可以将 端口号事先安排在DX寄存器中，间接寻址16位长端 口号(可寻址的端口号为0～65535)。IN指令是将指 定端口中的内容输入到累加器AL/AX中。 其指令如下： IN AL，PORT ；AL←(端口PORT) IN AX，PORT ；AX←(端口PORT) IN AL，DX ；AL←(端口(DX)) IN AX，DX ；AX←(端口(DX))
第6章 输入输出与中断
6.1 6.2
输入输出接口概述 CPU与外设数据传送的方式
6.3
6.4
中断技术
8086/8088的中断系统和中断处理
6.1 输入输出接口概述
一、 CPU与外设间的连接
计算机在应用中,必然同 各种各样的外设打交道. 外设与计算机的连接不能 像存储器那样直接挂到总 线(DB、AB、CB)上，而 必须通过各自的专用接口 电路（接口芯片)与主机 连接.
(2)OUT 端口号，累加器 与IN指令相同,端口号可以由8位立即数给出， 也可由DX寄存器间接给出。OUT指令是将累加器 AL/AX中的内容输出到指定的端口。 OUT PORT，AL ；端口PORT←AL OUT PORT，AX ；端口PORT←AX OUT DX，AL ；端口(DX)←AL OUT DX，AX ；端口(DX)←AX
优点：数据传输由DMA硬件来控制，数据直
接在内存和外设之间交换，可以达到很高的 传输速率（可达几MB/秒）
DMA的数据传输形式: 基本的 MEM——I/O
和扩充的
MEM——MEM
汇编语言输入输出的中断
第8章输入输出和中断输入输出功能是计算机的重要组成部分，是人—机交互功能的主要承担者。
在早期的计算机系统中，通常把输入输出设备或功能作为次要的部分，而把CPU 作为主要研究对象。
但现在随着输入输出设备的日益丰富、功能要求越来越复杂，输入输出部分在整个计算机系统中的地位也得到了进一步提高。
本章先介绍了I/O的基本概念和I/O指令，再叙述了中断的概念及其工作过程，并列举出计算机系统中若干个常用的中断及其功能。
8.1 输入输出的基本概念输入输出是一个完整应用程序的重要组成部分，是交互式应用程序不可缺少的组成部分。
在用高级语言编程时，程序员可直接用输入输出语句来完成键盘输入、屏幕显示或打印输出等需求，而无需关心这些输入输出语句是如何实现的，因为编译程序会自动把这些语句转换成相应的输入输出指令。
但如果用汇编语言编写程序的话，情况就不同了，因为汇编语言是与机器有关的程序设计语言，要编写出具有输入输出功能的代码段就必须清楚CPU为输入输出提供了哪些指令，或计算机系统提供了哪些可直接使用的功能调用。
8.1.1 I/O端口地址I/O端口是CPU与输入输出设备的交换数据的场所，通过I/O端口，处理机可以接受从输入设备输入的信息；也可向输出设备发送信息。
在计算机系统中，为了区分各类不同的I/O端口，就用不同的数字给它们进行编号，这种对I/O端口的编号就称为I/O端口地址。
按照每次可交换一个字节数据的端口称为字节端口，每次可交换一个字数据的端口称为字端口。
在Intel公司的CPU家族中，I/O端口的地址空间可达64K，即可有65536个字节端口，或32768个字端口。
这些地址不是内存单元地址的一部分，不能普通的访问内存指令来读取其信息，而要用专门的I/O指令才能访问它们。
虽然CPU提供了很大的I/O地址空间，但目前大多数微机所用的端口地址都在0~3FFH范围之内，其所用的I/O地址空间只占整个I/O地址空间的很小部分。
第五章中断系统1
第五章 中断系统5. 1 输入/输出数据的传输控制方式一、输入/输出的一般概念1．引言输入/输出是微机系统与外部设备进行信息交换的过程。
输入/输出设备称为外部设备，与存储器相比，外部设备有其本身的特点，存储器较为标准，而外部设备则比较复杂，性能的离散性比较大，不同的外部设备，其结构方式不同，有机械式、电动式、电子式等；输入/输出的信号类型也不相同，有数字信号，也有模拟信号；有电信号，也有非电信号；输入/输出信息的速率也相差很大。
因此，CPU与外部设备之间的信息交换技术比较复杂。
CPU与外设之间的信息交换，是通过它们之间接口电路中的I/O端口来进行的，由于同一个外部设备与CPU之间所要传送的信息类型不同，方向不同，作用也不一样（例如数据信息、状态信息、控制信息、输入/输出等），所以接口电路中可以设置多个端口来分别处理这些不同的信息。
2．输入/输出端口的寻址方式微机系统采用总线结构形式，即通过一组总线来连接组成系统的各个功能部件（包括CPU、内存、I/O端口），CPU、内存、I/O端口之间的信息交换都是通过总线来进行的，如何区分不同的内存单元和I/O 端口，是输入/输出寻址方式所要讨论解决的问题。
根据微机系统的不同，输入/输出的寻址方式通常有两种形式：(1)．存储器对应的输入、输出寻址方式这种方式又称为存储器统一编址寻址方式或存储器映象寻址方式。
方法：把外设的一个端口与存储器的一个单元作同等对待，每一个I/O 端口都有一个确定的端口地址，CPU与I/O端口之间的信息交换，与存储单元的读写过程一样，内存单元与I/O端口的不同，只在于它们具有不同的的地址。
优点：①CPU对I/O端口的读/写操作可以使用全部存储器的读/写操作指令，也可以用对存储器的不同寻址方式来对I/O端口中的信息，直接进行算术、逻辑运算及循环、移位等操作。
②内存与外设地址的分配，可以用统一的分布图。
③不需要专门的输入、输出操作指令。
缺点：1 内存与I/O端口统一编址时，在地址总线根数一定的情况下，使系统中实际可以直2 接寻址的内存单元数减少。
abb中断程序的详细说明
abb中断程序的详细说明abb中断程序是指在计算机程序的执行过程中，通过特定的控制语句或指令将程序的执行流程打断，并跳转到另外的部分继续执行。
在本文中，我将详细说明abb中断程序的原理、应用场景以及实现方法。
一、中断程序的原理中断程序的实现依赖于计算机硬件和操作系统的支持。
在计算机系统中，有多种类型的中断，包括硬件中断、软件中断等。
其中，硬件中断是由硬件设备发出的信号，用于通知处理器某个事件的发生，例如键盘输入、鼠标移动等。
而软件中断是由程序中的特定指令触发的，用于实现程序的流程控制。
二、中断程序的应用场景中断程序在计算机系统中有广泛的应用场景。
以下是其中的几个典型例子：1. 输入/输出操作：当计算机需要进行输入/输出操作时，可以使用中断程序来处理设备的响应。
例如，在用户输入字符时，键盘设备会产生一个中断信号，操作系统会通过中断程序来读取用户输入的字符。
2. 异常处理：当程序发生异常情况时，例如除以零、内存访问错误等，操作系统会通过中断程序来处理异常，并采取相应的措施，如终止程序或进行错误恢复。
3. 定时器：计算机系统中通常会有一个定时器设备，用于定时触发中断信号。
通过中断程序，可以实现定时任务的调度和执行。
4. 网络通信：在网络通信中，中断程序可以用于处理接收到的数据包，进行数据解析和处理。
三、中断程序的实现方法中断程序的实现需要借助于计算机硬件和操作系统提供的相关机制。
以下是中断程序的一般实现步骤：1. 中断向量表的设置：计算机系统会预留一块特定的内存区域用于存放中断向量表，其中每个中断类型对应一个中断向量。
在程序运行前，操作系统会将中断程序的入口地址写入中断向量表的相应位置。
2. 中断控制器的配置：在计算机系统中，中断控制器负责接收和分发中断信号。
操作系统需要配置中断控制器，使其能够正确地识别和响应不同的中断类型。
3. 中断程序的编写：在程序中，可以使用特定的语言或汇编指令编写中断程序。
中断程序通常需要保存当前的程序状态，处理中断事件，并根据需要进行相应的操作。
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6.1.3 输入/输出端口的编址方式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在微型计算机系统中， CPU 对外设的访问实 际上是对外设接口电路中相应的 I/O端口进行 访问。 I/O端口的编址通常有两种不同的方式。一是 与内存单元统一编址，二是独立编址。
1.I/O端口统一编址
又称为存储器映射编址方式，即把每个I/O端 口都当作一个存储单元看待，按照存储单元 的编址方式统一安排端口的地址。 优点：可以用访问内存的方法来访问I/O端口。 由于访问内存的指令种类丰富、寻址方式多 样，因此这种编址方式为访问外设带来了很 大的灵活性。同时，I/O控制信号也可与存储 器的控制信号共用，从而给应用带来了很大 的方便。 缺点：外设占用了一部分内存地址空间，这 就减少了内存可用的地址范围。此外从指令 上不易区分当前是对内存进行操作还是对外 设进行操作。 Intel MCS-51 等 系 列 的 单 片 微 型 计 算 机 和 Motorola 公 司 的 MC6800 、 MC68000 及 68HC05等微处理器就采用统一编址方式。
6.1.2 CPU与输入/输出接口之间的信息(续)
数据信息、状态信息和控制信息是属于不同 性质的信息，需要分别传送。 I/O端口包括:数据端口、状态端口和控制端口。 CPU 通过数据端口从外设读入数据或向外设 输出数据。 从状态端口读入设备的当前状态，通过控制 端口向外设发出控制命令。 一个I/O接口可能仅包含其中的一类或两类端 口，当然也可能包含全部三类端口。
第6章 输入输出与中断
6.1 输入/输出接口概述 6.2 CPU与外设之间的数据传送方式 6.3 中断技术 6.4 中断控制器8259A
6.1 输入/输出接口概述
在CPU与外部设备进行信息交换时至少有两方面的 困难： CPU和外设的速度差异非常大； CPU不能和外设直接通过引脚连接。 CPU和外设之间必须要设置输入/输出接口(I/O接口)， 作为CPU与外设进行信息交换的桥梁。 6.1.1 输入/输出接口的功能 6.1.2 CPU与输入/输出接口之间的信息 6.1.3 输入/输出端口的编址方式
6.2 CPU与外设之间的数据传送方式
CPU与外设之间的数据传送方式主要有以下4种： 无条件传送 查询传送 中断传送 直接存储器存取(DMA)方式。 其中，无条件传送、查询传送、中断传送这三种传 送方式是通过执行程序来完成数据传送的，所以也 统称程序控制传送方式。
6.2.1 无条件方式
6.1.1 输入/输出接口的功能
(1)I/O地址译码与设备选择 所有外设都通过 I/O接口挂接在系统总线上，在同一 时刻，总线只允许一个外设与CPU进行数据传送。 (2)信息的输入/输出 通过 I/O接口， CPU可以从外部设备输入各种信息， 也可将处理结果输出到外设； CPU 可以通过向 I/O 接口写入命令字来控制 I/O 接口 的工作，还可以随时监测与管理I/O接口和外设的工 作状态； I/O接口还可以通过接口向CPU发出中断请求。
2.I/O端口独立编址
内存地址空间和外设地址空间是相互独立的。 8086/8088系统的内存地址范围为 00000H~FFFFFH ，共 1M 空 间，而外设端口的地址范围为 0000H~FFFFH，共64K空间。 这两个地址空间相互独立，互不影响。 CPU在寻址内存和外设时，使用不同的控制信号来区分当前 是对内存操作还是对 I/O 端口操作。例如 8086 的 M/IO 和 8088 的IO/M信号。 指令系统中单独设置有专用的I/O指令。 优点：将输入输出指令和访问存储器的指令明显区分开，使 程序清晰，可读性好，而且I/O指令长度短，执行的速度快， 也不占用内存空间；I/O地址译码电路较简单， 缺点：必须有专门的IN和OUT指令，这些指令的功能没有访 问存储器指令强，也增加了指令系统的规模。另外，CPU要 能提供区分存储器和I/O的控制信号。
6.1.2 CPU与输入/输出接口之间的信息
1.数据信息 数字量:以二进制形式表示的数据信息。 模拟量:当计算机处理现场连续变化的非电量的物理量时，需 通过传感器把这些非电量的物理量转化为连续变化的模拟电 压或电流—模拟量。模拟量再经过A/D转换器转换为数字量， 才能输入计算机处理。 开关量 : 是指可用 2 个状态表示的信息，如开关的开和闭、电 机的起和停等。一个开关量只需要一位二进制数表示。 2.状态信息 表示外设当前所处的状态。输入时，输入设备是否准备好 (READY)；输出时，输出设备是否处于忙(BUSY)等。 3.控制信息 由CPU发出、用于控制I/O接口的工作方式以及外设的启动和 停止等信息。
无条件传送方式主要用于外部控制过程的 各种动作是固定的、且是已知的，控制的 对象是一些简单的、随时“准备好”的外 设。也就是说，在这些设备工作时，随时 都可以接收CPU输出的数据，或者它们的 数据随时都可以被CPU读出。 在与这样的外设交换数据的过程中，数据 交换与指令的执行是同步的，因此这种方 式也称为同步传送方式。
6.1.1 输入/输出接口的功能(续)
(3)命令、数据和状态的缓冲与锁存 因为 CPU 与外设之间的时序和速度差异很大，为了 能够确保计算机和外设之间可靠地进行信息传送， 要求接口电路应具有信息缓冲能力。 接口不仅应缓存 CPU 送给外设的信息，也要缓存外 设送给 CPU 的信息。以实现 CPU 与外设之间信息交 换的同步。 (4)信息转换 I/O接口还要实现信息格式变换、电平转换、码制转 换、传送管理以及联络控制等功能。
无条件传送的输入方式
无条件传送的输出方式
无条件传送方式的特点
优点：程序简单，所需的硬件和软件都比较 少，传送速度快，但必须在确信外设已准备 好情况下才能使用，否则就会出错。 对于诸如开关、发光二极管等这一类简单设 备来说，就是采用无条件的传送方式，因为 这类简单设备在任一时刻的状态是固定的， 也就是说它们总是准备好的。