【正文】 編程接口 ——握手輸出 機械電子工程學院 并行接口 可編程接口（ 8255A） 主要包含：數(shù)據(jù)總線緩沖器、讀 /寫控制邏輯、輸入 /輸出端口 (A、 B和 C)、可編程控制寄存器等。 機械電子工程學院 并行接口與串行接口 串行接口 通信方式：同步、異步 機械電子工程學院 串行接口 異步通信 一種 11位異步通信的幀格式 一種同步通信的幀格式 同步通信 機械電子工程學院 串行接口 串行通信數(shù)據(jù)傳輸速率 ?波特率 ?比特率：每秒鐘傳送多少位二進制數(shù) ?數(shù)據(jù)傳輸速率 ?每位傳輸時間 通信協(xié)議 收發(fā)雙方的約定：通信方式、波特率、握手信號等。 假如數(shù)據(jù)傳輸速率每秒為 960個字符，每個字符由 1個起始位、 8個數(shù)據(jù)位和 1個停止位組成，則其傳輸速率為： 10 * 960 （ bit/s） = 9 600 （ bit/s） 機械電子工程學院 串行接口 數(shù)據(jù)傳輸方式 機械電子工程學院 計算機的中斷 中斷概述 中斷的概念 硬件層面 ：中斷是一種信號，它告訴微處理器已發(fā)生了某種需要特別處理的事件，需要去處理或為其服務(wù)。 軟件層面 ：中斷是指 CPU在執(zhí)行正常程序時，可以接受和檢測中斷請求信號，在系統(tǒng)允許處理中斷的條件下， CPU暫時中止當前程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行中斷服務(wù)子程序，并在處理完后返回原來程序繼續(xù)向下執(zhí)行。 中斷服務(wù) 程序 1 中斷服務(wù) 程序 2 非預料事件 1 非預料事件 2 機械電子工程學院 中斷概述 引入中斷的優(yōu)點 ?分時操作 ?實時處理 ?故障處理 中斷源 ?外部設(shè)備中斷源 ?故障源 ?控制對象 ?定時 /計數(shù)脈沖中斷源 機械電子工程學院 中斷概述 中斷源 執(zhí)行中斷指令 I N T N 、 I N T O 等 中 斷 控 制 邏 輯 自動產(chǎn)生的中斷 除法錯中斷 單步中斷 斷點中斷 溢出中斷等 系統(tǒng)掉電 I N T R 引腳 中斷控制器 N MI 引腳 內(nèi)存奇偶校驗錯 中斷接口電路 …… …… 鍵盤 打印機 串行口 C P U 內(nèi)部 典型系統(tǒng)的中斷源（ Intel8086為例） 機械電子工程學院 中斷概述 中斷系統(tǒng)的功能 實現(xiàn)中斷及返回 中斷源發(fā)出中斷請求， CPU決定是否響應(yīng)。 若響應(yīng)，則 保護 斷點和現(xiàn)場，轉(zhuǎn)入相應(yīng)中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)結(jié)束后， 恢復 現(xiàn)場和斷點，繼續(xù)執(zhí)行原程序。 CPU執(zhí)行流程 中斷服務(wù)程序 1 非預料事件 1 機械電子工程學院 中斷概述 中斷系統(tǒng)的功能 能實現(xiàn)優(yōu)先權(quán)排隊 按各中斷請求的重要程度排列 CPU響應(yīng)的次序稱為 中斷優(yōu)先級 。 同時有多個中斷請求到來時， CPU會 首先響應(yīng)和處理優(yōu)先級別最高的中斷請求 。 中斷優(yōu)先級的實現(xiàn)可以用 軟件或硬件設(shè)置 。 能實現(xiàn)中斷嵌套 當 CPU正在進行某一級別中斷源的中斷處理時，若有 更高級別的新中斷源 發(fā)出請求，且新中斷源滿足響應(yīng)條件，則CPU應(yīng)中止當前的中斷服務(wù)程序，保護此程序的斷點和現(xiàn)場，轉(zhuǎn)而響應(yīng)高級中斷。這種多級（重）中斷的處理方式稱為“嵌套”。 機械電子工程學院 中斷概述 中斷系統(tǒng)的功能 現(xiàn)行主程序 中斷服務(wù)子程序 1 斷點 1 中斷服務(wù)子程序 2 斷點 2 ① ② ③④⑤⑥ ④ ⑤ IRE T IRE T 非預料事件 1 非預料事件 2 中斷嵌套過程示意圖 機械電子工程學院 中斷處理過程 中斷響應(yīng) CPU響應(yīng)中斷的條件 ?有中斷源發(fā)出中斷申請 ?總中斷允許位為 1 ?申請中斷的中斷源的中斷允許位為 1 中斷響應(yīng)受阻的情況 ?CPU正在執(zhí)行一個同級或者高一級的中斷服務(wù)程序 ?CPU當前正在執(zhí)行的指令沒有完成 ?正在執(zhí)行中斷返回指令 機械電子工程學院 中斷處理過程 中斷響應(yīng) 中斷檢測（以 MCS51單片機為例） ? 在 每個機器周期 的 S5P2期間順序采樣每個中斷源，并設(shè)置相應(yīng)的那中斷標志位。 ? 在 下一個機器周期 S6期間按優(yōu)先級順序查詢中斷標志。 ? 如查詢到某個中斷標志為 1，則將在接下來的機器周期S1期間按優(yōu)先級進行中斷處理。 機械電子工程學院 中斷處理過程 中斷響應(yīng) 中斷響應(yīng)（以 MCS51為例） 1）使 優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器 置位（可以阻斷同級或者低級的中斷） 2）中斷系統(tǒng) 自動 把 斷點地址（ PC） 壓入堆棧保護（不包括程序狀態(tài)寄存器和其他寄存器內(nèi)容） 3）硬件 自動執(zhí)行 1條長調(diào)用子程序指令 LCALL Addr，轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序入口。 機械電子工程學院 中斷處理過程 中斷處理 中斷服務(wù)程序的注意點： ?注意保護現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場 ?關(guān)中斷和開中斷的必要性 ?注意保護 /恢復現(xiàn)場與開 /關(guān)中斷的順序 由專門的中斷返回指令實現(xiàn)： ?將 斷點地址 取出，送回程序計數(shù)器 PC ?通知系統(tǒng)已經(jīng)完成中斷處理： ——清除優(yōu)先級狀態(tài)觸發(fā)器 ——清除部分中斷源標志位 中斷返回 機械電子工程學院 中斷處理過程 中斷程序的一般設(shè)計方法 主程序中的中斷初始化 ? 對中斷有關(guān)的特殊功能寄存器進行初始化 ? 相關(guān)中斷源的初始化 ? 堆棧指針的設(shè)置 開始 結(jié)束 中斷入口設(shè)置 主程序初始化 中斷初始化 開中斷 執(zhí)行主程序 對中斷源的管理和控制內(nèi)容： ? 開或關(guān)中斷 ? 允許或屏蔽某中斷源請求 ? 各中斷源優(yōu)先級設(shè)定 ? 設(shè)置外部中斷的觸發(fā)方式 機械電子工程學院 中斷處理過程 中斷程序的一般設(shè)計方法 CPU響應(yīng)中斷后 ， 硬件自動執(zhí)行的過程 把 PC斷點地址壓入堆棧 中斷源發(fā)出中斷申請 相應(yīng)中斷源的中斷入口地址送入 PC，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序。 中斷響應(yīng)條件是否滿足？ 中斷是否受阻？ Y N 硬件自動完成 Y N 機械電子工程學院 中斷處理過程 中斷程序的一般設(shè)計方法 中斷 服務(wù)子程序 關(guān)中斷 開中斷 保護現(xiàn)場 恢復現(xiàn)場 中斷服務(wù) 中斷返回 斷點地址由堆棧彈入 PC 硬件自動完成 關(guān)中斷 開中斷 是否允許更高級的中斷來打斷此中斷服務(wù)程序，對于開、關(guān)中斷的處理是不同的。 機械電子工程學院 作業(yè)： ～ 30： 1 1 14 ： 11 ： 5 第 2章 計算機基礎(chǔ)知識與基本工作原理