[高等教育]中斷系統(tǒng)(已修改)
2025-01-31 18:30 本頁面
【正文】 中斷的概念 ? 中斷：是指中央處理器 CPU正在執(zhí)行程序，處理某件事情的時候，外部發(fā)生了某一事件請求 CPU馬上處理，CPU暫時中斷當(dāng)前的工作轉(zhuǎn)入處理所發(fā)生的事件，處理完以后，再返回到原來被中斷的地方，繼續(xù)原來的工作。 ? 能夠?qū)崿F(xiàn)中斷處理功能的部件稱為中斷系統(tǒng)。 ? 向 CPU 提出中斷請求的源稱為中斷源。 ? 中斷源向 CPU 提出的處理請求，稱為中斷請求或中斷申請。 ? CPU 同意處理該請求稱為中斷響應(yīng)，處理中斷請求的程序稱為中斷服務(wù)子程序。 ? 當(dāng) CPU暫時終止正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷服務(wù)子程序時，除了硬件自動把斷點 PC值（即下一條應(yīng)執(zhí)行的指令地址 )壓入堆棧之外，用戶應(yīng)注意保護有關(guān)的工作寄存器、累加器、標(biāo)志位等信息，這稱為保護現(xiàn)場； ? 在完成中斷服務(wù)子程序后，恢復(fù)有關(guān)的工作寄存器、累加器、標(biāo)志位的內(nèi)容，稱為恢復(fù)現(xiàn)場； ? 最后執(zhí)行中斷返回指令 RETI，從堆棧中自動彈出斷點地址PC，繼續(xù)執(zhí)行被中斷的程序，稱為中斷返回。 主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序執(zhí)行中斷服務(wù)程序主程序繼續(xù)執(zhí)行主程序高級中斷低級中斷中斷 中斷返回返回( a ） 中斷響應(yīng)過程( b ） 中斷嵌套過程RETI? 優(yōu)先權(quán)：給各中斷源規(guī)定一個優(yōu)先級別，稱為優(yōu)先權(quán)。當(dāng)兩個或者兩個以上的中斷源同時提出中斷請求時，計算機首先為優(yōu)先權(quán)最高的中斷源服務(wù)，服務(wù)結(jié)束后再響應(yīng)級別較低的中斷源。計算機按中斷源級別高低逐次響應(yīng)的過程稱優(yōu)先權(quán)排隊。這個過程可以通過硬件電路來實現(xiàn)，也可以通過程序查詢來實現(xiàn)。 ? 中斷嵌套： 當(dāng) CPU響應(yīng)某一中斷的請求而進行中斷處理時，若有優(yōu)先權(quán)級別更高的中斷源發(fā)出中斷申請，CPU則中斷正在進行的中斷服務(wù)程序，并保留這個程序的斷點，響應(yīng)高級中斷，在高級中斷處理完以后，再繼續(xù)執(zhí)行被中斷的中斷服務(wù)程序（如圖 51(b)所示）。中斷申請的中斷源的優(yōu)先權(quán)級別與正在處理的中斷源同級或更低時， CPU暫時不響應(yīng)這個中斷申請，直至正在處理的中斷服務(wù)程序執(zhí)行完以后才去處理新的中斷申請。 MCS51中斷系統(tǒng) ? MCS51 單片機的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)隨型號的不同而不同，包括中斷源數(shù)目，中斷優(yōu)先級、中斷控制寄存器都有差異。典型的 89C51單片機有 5個中斷源，具有 2個中斷優(yōu)先級，可以實現(xiàn)二級中斷嵌套。每一個中斷源可以設(shè)置為高優(yōu)先級或低優(yōu)先級中斷，允許或禁止向 CPU申請中斷。 89C51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 52所示。 01IT 001IT 0IE 0IE 0EX 0ET 0EX 1ET 1ES0INTTF 0TF 11INTRITIPX 0PT 0PX 1PT 1PS高級中斷請求低級中斷請求中斷查詢順序EAIE 寄存器 IP 寄存器≥ MCS51中斷源 ? 8051有 5個中斷源： 2個是引腳 ()、()輸入的外部中斷源； 3個是內(nèi)部中斷源，它們是定時器 T0、 T1和串行口的中斷請求源。 (1)外部中斷源 ? 上輸入的兩個外部中斷標(biāo)志和觸發(fā)方式控制位在特殊功能寄存器 TCON的低4位（見表 51）。
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