《微机原理与汇编语言》 中断系统
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1、上一张下一张1第五章第五章 中断系统中断系统 5.1 5.1 微机的输入微机的输入/ /输出方式输出方式 5.2 5.2 中断的概念中断的概念 5.3 89C515.3 89C51中断系统结构及中断控制中断系统结构及中断控制 5.4 5.4 中断响应及处理过程中断响应及处理过程 5.5 5.5 中断程序举例中断程序举例 5.6 5.6 思考题与习题思考题与习题返 回上一张下一张25.1 微机的输入微机的输入/输出方式输出方式 5.1.1 5.1.1 无条件传送方式无条件传送方式 5.1.2 5.1.2 查询传送方式查询传送方式 5.1.3 5.1.3 直接存储器存取（直接存储器存取（DMADM
2、A）方式）方式返 回上一张下一张35.1.1 无条件传送方式无条件传送方式 4CPU总是认为外设在任何时刻都处于总是认为外设在任何时刻都处于“准备好准备好”的的状态。状态。4这种传送方式不需要交换状态信息，只需在程序中这种传送方式不需要交换状态信息，只需在程序中加入访问外设的指令，数据传送便可以实现。加入访问外设的指令，数据传送便可以实现。4此种方法很少使用。此种方法很少使用。 返 回上一张下一张45.1.2 查询传送方式（条件传送）查询传送方式（条件传送） 一、什么是查询传送方式一、什么是查询传送方式 二、查询方式程序流程图二、查询方式程序流程图 三、查询方式的过程三、查询方式的过程 四、查
3、询方式的特点四、查询方式的特点返 回上一张下一张5一、什么是查询传送方式一、什么是查询传送方式+在输入时，需要查询外设的输入数据是否准备好；在输入时，需要查询外设的输入数据是否准备好；+在输出时，需要查询外设是否把上一次在输出时，需要查询外设是否把上一次CPU输出的输出的数据处理完毕。数据处理完毕。+查询传送方式：通过查询外设的状态信息，确信外查询传送方式：通过查询外设的状态信息，确信外设已处于设已处于“准备好准备好”，计算机才发出访问外设的指，计算机才发出访问外设的指令，实现数据的传送。令，实现数据的传送。+状态信息：一般为状态信息：一般为1位二进制码。位二进制码。返 回上一张下一张6二、查
4、询方式程序流程图二、查询方式程序流程图 输入状态信息准备好？传送数据返 回上一张下一张7三、查询方式的过程三、查询方式的过程 启动外设设备传送数据延迟查询方式的过程：查询方式的过程：查询查询等待等待数据传送，待到数据传送，待到下一次数据传送时则重复上述过程。下一次数据传送时则重复上述过程。返 回上一张下一张8四、查询方式的特点四、查询方式的特点+ 优点：通用性好，可以用于各类外设和CPU间的数据传送。+ 缺点：CPU在完成一次数据传送后要等待很长时间才能进行下一次的传送。在等待过程中，CPU不能进行其他操作，所以效率比较低。返 回上一张下一张9/DMA：Direct Memory Access
5、/CPU让出数据总线（悬浮状态）让出数据总线（悬浮状态） ，使外设和存储器，使外设和存储器之间直接传送（不通过之间直接传送（不通过CPU）数据的方式。）数据的方式。/适用于外设和存储器之间有大量的数据需要传送及适用于外设和存储器之间有大量的数据需要传送及外设工作速度很快的情况。外设工作速度很快的情况。5.1.3 直接存储器存取（直接存储器存取（DMA）方式）方式返 回上一张下一张105.2 中断的概念中断的概念一、中断一、中断二、中断系统二、中断系统三、中断源三、中断源四、中断请求四、中断请求五、中断响应过程五、中断响应过程六、中断服务六、中断服务七、中断返回七、中断返回八、中断方式的特点八、
6、中断方式的特点返 回上一张下一张11一、中断一、中断 当当CPU正在处理某事件的时候，外部发生的正在处理某事件的时候，外部发生的某一事件请求某一事件请求CPU迅速去处理，于是迅速去处理，于是CPU暂暂时中止当前的工作，转去处理所发生的事件。时中止当前的工作，转去处理所发生的事件。中断服务处理完该事件后，再返回到原来被中断服务处理完该事件后，再返回到原来被中止的地方继续原来的工作，这样的过程称中止的地方继续原来的工作，这样的过程称为中断。为中断。 中断流程如图中断流程如图5-2所示。所示。返 回上一张下一张12主程序响应中断请求中断服务程序返回主程序继续执行主程序断点图图5-2 中断流程中断流程
7、返 回上一张下一张13二、中断系统二、中断系统实现中断功能的部件称为中断系统，又实现中断功能的部件称为中断系统，又称中断机构。称中断机构。返 回上一张下一张14三、中断源三、中断源产生中断的请求源称为中断源。产生中断的请求源称为中断源。返 回上一张下一张15四、中断请求四、中断请求中断源向中断源向CPU提出的处理请求，称为提出的处理请求，称为中断请求或中断申请。中断请求或中断申请。返 回上一张下一张16五、中断响应过程五、中断响应过程 CPU暂时中止自身的事物，转去处理暂时中止自身的事物，转去处理事件的过程，称为事件的过程，称为CPU的中断响应过的中断响应过程程返 回上一张下一张17六、中断服
8、务六、中断服务对事件的整个处理过程，称为中断服务对事件的整个处理过程，称为中断服务（或中断处理）。（或中断处理）。返 回上一张下一张18七、中断返回七、中断返回中断处理完毕，在返回到原来被中止的中断处理完毕，在返回到原来被中止的地方，称为中断返回地方，称为中断返回返 回上一张下一张19八、中断方式的特点八、中断方式的特点 1 1、中断方式消除了、中断方式消除了CPUCPU在查询方式中的等待在查询方式中的等待现象，大大提高了现象，大大提高了CPUCPU的工作效率。的工作效率。 2 2、将从现场采集的数据通过中断方式及时传、将从现场采集的数据通过中断方式及时传送给送给CPUCPU，经过处理后可立即
9、作出反应，实现，经过处理后可立即作出反应，实现现场控制。采用查询方式很难做到及时采集，现场控制。采用查询方式很难做到及时采集，实时控制。实时控制。返 回上一张下一张205.3 89C51中断系统结构及中断控制中断系统结构及中断控制 5.3.1 89C515.3.1 89C51中断系统结构中断系统结构 5.3.2 89C515.3.2 89C51中断源中断源 5.3.3 5.3.3 中断控制中断控制返 回上一张下一张215.3.1 89C51中断系统结构中断系统结构一、中断系统结构一、中断系统结构二、中断技术实现的功能二、中断技术实现的功能返 回上一张下一张22一、中断系统结构一、中断系统结构
10、中断系统的结构如中断系统的结构如 图图5-3所示。所示。返 回上一张下一张23上一张下一张24二、中断技术实现的功能二、中断技术实现的功能 1、分时操作、分时操作 2、实时处理、实时处理 3、故障处理、故障处理返 回上一张下一张251、分时操作、分时操作 计算机的中断系统可以使CPU与外设同时工作。 CPU在启动外设后，便继续执行主程序；而外设被启动后，开始进行准备工作。当外设准备就绪时，就向CPU发出中断请求，CPU响应该中断请求并为其服务完毕后，返回原来的断点处继续运行主程序。外设在得到服务后，也继续进行自己的工作。 因此，CPU可以使多个外设同时工作，并分时为各外设提供服务，从而提高了C
11、PU的利用率和输入和输出的速度。返 回上一张下一张262、实时处理、实时处理 当计算机用于实时控制时，请求当计算机用于实时控制时，请求CPU提供服务时随机发生的。有了中断系统，提供服务时随机发生的。有了中断系统，CPU就可以立即响应并加以处理。就可以立即响应并加以处理。返 回上一张下一张273、故障处理、故障处理 计算机在运行时往往会出现一些故障，计算机在运行时往往会出现一些故障，如断电、存储器奇偶校验出错、运算溢如断电、存储器奇偶校验出错、运算溢出等。出等。 有了中断系统，当出现上述情况时，有了中断系统，当出现上述情况时，CPU可及时转去执行故障处理程序，可及时转去执行故障处理程序，自行处理
