第六章中断原理应用程序设计 6.1 中断系统的基本概念 CPU在处理某一事件A时，发生了另一事件B请求CPU迅速去处理（中断发生）；CPU暂时中断当前的工作，转去处理事件B（中断响应和中断服务）；待CPU将事件B处理完毕后，再回到原来事件A被中断的地方继续处理事件A（中断返回），这一过程称为中断。 中断源 引起CPU中断的根源，称为中断源。中断源向CPU提出的中断请求。CPU暂时中断原来的事务A，转去处理事件B。对事件B处理完毕后，再回到原来被中断的地方（即断点），称为中断返回。实现上述中断功能的部件称为中断系统（中断机构）。 MCS-51单片机提供了5个中断源，其中两个为外部中断请求源(P3.2)和（P3.3），两个片内定时器/计数器T0和T1的溢出请求中断源TF0（TCON的第5位）和TF1（TCON的第7位），1个片内串口发送或接收中断请求源TI（SCON的第1位）和RI（SCON的第0位）。 中断优先级 同一优先级中的中断申请不止一个时，则有中断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队，由中断系统硬件确定的自然优先级形成，其排列如所示： 表6-4 MCS-51单片机中断源的自然优先级及入口地址
需要说明的是，为了便于用C语言编写单片机中断程序，C51编译器也支持51单片机的中断服务程序，而且用C语言编写中断服务程序，比用汇编语言方便的多。C语言编写中断服务函数的格式如下： 函数类型函数名（形式参数列表）[interrupt n] [using m] 其中，interrupt后面的n是中断编号，取值范围0~4，；using中的m表示使用的工作寄存器组号（如不声明，则默认用第0组）。 例如，定时器T0的中断函数可用如下方法编写： void Timer(void) interrupt 1 using 0 //定时器T0的中断服务函数，T0的中断编号为1，使用第0组工作寄存器 { ........//中断服务程序 } 6.2 中断系统的控制 定时器/计数器控制寄存器TCON TCON的功能是接收外部中断源（、）和定时器（T0、T1）送来的中断请求信号。字节地址为88H，可以进行位操作。表5-5列出了TCON的格式。 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1 TR1 TF0 TR0 IT0 IT1 IE0 IT0 表6-5 定时器/计数器控制寄存器TCON的格式
计算机体系结构中,异常或者中断是处理系统中突发事件的一种机制，几乎所有的处理器都提供这种机制。异常主要是从处理器被动接受的角度出发的一种描述，指意外操作引起的异常。而中断则带有向处理器主动申请的意味。但这两种情况具有一定的共性，都是请求处理器打断正常的程序执行流程,进入特定程序的一种机制。若无特别说明，对“异常”和“中断”都不作严格的区分。本文结合经过实际验证的代码对ARM９中断处理流程进行分析，并设计出基于S3Ｃ２４1０芯片的外部中断处理程序。 1.异常中断响应和返回 系统运行时，异常可能会随时发生。当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作： 1) 将下一条指令的地址存入相应连接寄存器ＬR,以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。 2）将ＣPSR复制到相应的SPＳR中。 3）根据异常类型,强制设置CPSR的运行模式位。 4) 强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。 这些工作是由ＡRM内核完成的,不需要用户程序参与。异常处理完毕之后，ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回： 1）将连接寄存器ＬR的值减去相应的偏移量后送到PC中。 2)将SPSR复制回CPSR中。 3) 若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。 这些工作必须由用户在中断处理函数中实现。为保证在ARＭ处理器发生异常时不至于处于未知状态，在应用程序的设计中,首先要进行异常处理。采用的方式是在异常向量表中的特定位置放置一条跳转指令,跳转到异常处理程序。当ARＭ处理器发生异常时,程序计数器ＰC会被强制设置为对应的异常向量,从而跳转到异常处理程序。当异常处理完成以后,返回到主程序继续执行。可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的,因此复位异常处理程序不需要返回。 2.异常处理程序设计 2．1 异常响应流程
汇编语言程序设计实验报告 学院：计算机科学与技术专业：计算机科学与技术班级：计科131
LEA DX,FNAME MOV CX,0 ；语句1 INT 21H JC EXIT MOV FNUM,AX MOV BX,AX ；语句2 MOV CX,100 MOV AH,40H LEA DX ,BUF INT 21H MOV BX,FNUM MOV AH,3EH INT 21H EXIT: MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START 使用相应的文本编辑器建立文件，内容如上所示。 2．汇编并运行此程序后，在当前目录建立的文件名是什么其内容是什么 1>汇编： C:\masm> masm lab7; 2>连接： C:\masm> link lab7; 3>运行： C:\masm> lab7 3.若将语句1 改为mov cx,1，则运行情况与前面会有什么区别 4.若将语句1 改为mov cx,2，则运行结果同上会有什么不同并简要说明此语句的作用. 5.若将语句2 改为mov bx,1,则运行结果会有什么不同简要说明则语句的作用. 实验二：编写0 号中断的处理程序，使得在除法溢出发生时，在屏幕中间显示字符串“divide error！”，然后返回到DOS。源程序下： assume cs:code code segment start: mov ax,cs mov ds,ax
mov si,offset do mov ax,0 mov es,ax mov di,200h mov cx,offset doend-offset do ;安装中断例程cld rep movsb mov word ptr es:[0],200h mov word ptr es:[2],0 ;设置中断向量表 mov dx,0ffffh mov bx,1 ;测试一下 div bx mov ax,4c00h int 21h do:jmp short dostart db 'divide error!' dostart: mov ax,0 mov ds,ax mov si,202h mov ax,0b800h mov es,ax mov di,160*12+60 mov cx,13 s: mov al,ds:[si] mov ah,15 mov es:[di],ax inc si inc di inc di loop s mov ax,4c00h int 21h doend:nop code ends end start
单片机_C语言函数_中断函数（中断服务程序） 在开始写中断函数之前，我们来一起回顾一下，单片机的中断系统。 中断的意思（学习过微机原理与接口技术的同学，没学过单片机，也应该知道），我们在这里就不讲了，首先来回忆下中断系统涉及到哪些问题。 （1）中断源：中断请求信号的来源。（8051有3个内部中断源T0，T1，串行口，2个外部中断源INT0，INT1（这两个低电平有效，上面的那个横杠不知道怎么加上去））（2）中断响应与返回：CPU采集到中断请求信号，怎样转向特定的中断服务子程序，并在执行完之后返回被中断程序继续执行。期间涉及到CPU响应中断的条件，现场保护，现场恢复。 （3）优先级控制：中断优先级的控制就形成了中断嵌套（8051允许有两级的中断嵌套，优先权顺序为INT0，T0，INT1，T1，串行口），同一个优先级的中断，还存在优先权的高低。优先级是可以编程的，而优先权是固定的。 80C51的原则是①同优先级，先响应高优先权②低优先级能被高优先级中断③正在进行的中断不能被同一级的中断请求或低优先级的中断请求中断。 80C51的中断系统涉及到的中断控制有中断请求，中断允许，中断优先级控制 （1）3个内部中断源T0，T1，串行口，2个外部中断源INT0，INT1 （2）中断控制寄存器：定时和外中断控制寄存器TCON（包括T0、T1，INT0、INT1），串行控制寄存器SCON，中断允许寄存器IE，中断优先级寄存器IP 具体的是什么，包括哪些标志位，在这里不讲了，所有书上面都会讲。 在这里我们讲下注意的事项 （1）CPU响应中断后，TF0（T0中断标志位）和TF1由硬件自动清0。 （2）CPU响应中断后，在边沿触发方式下，IE0（外部中断INT0请求标志位）和IE1由硬件自动清零；在电平触发方式下，不能自动清楚IE0和IE1。所以在中断返回前必须撤出INT0和INT1引脚的低电平，否则就会出现一次中断被CPU多次响应。 （3）串口中断中，CPU响应中断后，TI（串行口发送中断请求标志位）和RI（接收中断请求标志位）必须由软件清零。 （4）单片机复位后，TCON，SCON给位清零。 C51语言允许用户自己写中断服务子程序（中断函数） 首先来了解程序的格式： void 函数名() interrupt m [using n] {} 关键字 interrupt m [using n] 表示这是一个中断函数 m为中断源的编号，有五个中断源，取值为0,1,2,3,4，中断编号会告诉编译器中断程序的入口地址，执行该程序时，这个地址会传个程序计数器PC，于是CPU开始从这里一条一条的执行程序指令。 n为单片机工作寄存器组（又称通用寄存器组）编号，共四组，取值为0,1,2,3 中断号中断源 0 外部中断0 1 定时器0 2 外部中断1 3 定时器1中断 4 串行口中断 （在上一篇文章中讲到的ROM前43个存储单元就是他们，这5个中断源的中断入口地址为： 这40个地址用来存放中断处理程序的地址单元，每一个类中断的存储单元只有8B，显然不
异常的基本概念 异常是导致程序终止运行的一种指令流，如果不对异常进行正确的处理，则可能导致程序的中断执行，造成不必要的损失。 在没有异常处理的语言中如果要回避异常，就必须使用大量的判断语句，配合所想到的错误状况来捕捉程序中所有可能发生的错误。 Java异常处理机制具有易于使用、可自行定义异常类、处理抛出的异常同时又不会降低程序运行的速度等优点。因而在java程序设计时应充分地利用java的异常处理机制，以增进程序的稳定性及效率。 当程序中加入了异常处理代码，所以当有异常发生后，整个程序并不会因为异常的产生而中断执行。而是在catch中处理完毕之后，程序正常的结束。 在整个java异常的结构中，实际上有两个最常用的类，分别为Exception和Error 这两个类全都是Throwable的子类。 Exception:一般表示的是程序中出现的问题，可以直接使用try……catch处理。 Error：一般值JVM错误，程序中无法处理。 Java异常处理机制。 在整个java的异常处理中，实际上也是按照面向对象的方式进行处理，处理的步骤如下： 1）一旦产生异常，则首先会产生一个异常类的实例化对象。 2）在try语句中对此异常对象进行捕捉。 3）产生的异常对象与catch语句中的各个异常类型进行匹配，如果匹配成功则执行catch语句中的代码。 异常处理 在定义一个方法时可以使用throws关键字声明，表示此方法不处理异常，而交给方法的调用处进行处理，在方法调用处不管是否有问题，都要使用try……catch块进行异常的捕获与处理。 如果在主方法中使用throws关键字，则程序出现问题后肯定交由jvm处理，将导致程序中断。 与throws关键字不同的是，throw关键字人为的抛出一个异常，抛出时直接抛出异常类的实例化对象即可。 Exception在程序中必须使用try……catch进行处理。RuntimeException可以不使用try……catch进行处理，但是如果有异常产生，则异常将由JVM进行处理。（建议RuntimeException的子类也使用try……catch进行处理，否则产生的异常交给jvm处理会导致程序中断。） 继承关系： Exception》RuntimeException》lllegalArgumentException》NumberFormatException; 异常类必须继承于Exception 建议：继承Exception一般要添加全部父类型一样的构造器！ class NameOrPwdException extends Exception { public NameOrPwdException() {
山西煤炭运销集团 蒲县昊锦塬煤业有限公司异常情况处理制度为认真贯彻落实国家、省、市关于集中开展安全生产大检查的工作安排要求，加强我矿信息监控系统管理水平，做好矿井生产过程中井下环境参数的有效监控，保障矿井安全生产，加强煤矿安全生产管理水平及抗灾能力，特制定本矿异常情况处理制度如下： 一、值班人员按《中心岗位责任制》规定，浏览查询煤矿安全信息，发现异常情况及时处理，并认真填写《异常情况报告处理表》，传真至县监控中心。 二、监控室值班人员发现系统发出异常报警后，值班人员必须立即通知监控室主任、分管领导，同时立即通知矿井调度部门，由监控室主任或分管领导组织相关人员对本次异常报警进行原因分析，并按规定程序及时报上一级网络中心。处理结果应记录备案。调度值班人员接到报警、断电信息后，应立即向矿值班领导汇报，矿值班领导按规定指挥现场人员停止工作，断电时撤出人员。处理过程应记录备案。当系统显示井下某一区域瓦斯超限并有可能波及其他区域时，矿井有关人员应按瓦斯事故应急预案手动遥控切断瓦斯可能波及区域的电源。值班人员接到网络中心发出的报警处理指令后，要立即处理落实，并将处理结果向网络中心反馈。 当工作面瓦斯浓度达到报警浓度时，值班人员应立即通知矿值班领导及监控室主任，并填写异常情况处理报告表传真上报至
县监控中心
；由分管领导或监控室主任安排相关人员进行原因分析，按照瓦斯超限分析原则：①按人工检测值与甲烷传感器对比分析； ②按报警地点的历史曲线对比分析；③按报警地点上风侧检测值对比分析。根据分析结果立即将处理措施下达至矿调度中心按处理措施严格执行。报警期间要采取安全措施，报警消除后将报警的起止时间、分析报告、采取措施和处理结果上报县监控室并存档备案。 三、当煤矿通讯中断、无数据显示时，值班人员要通过传真（或电话）向县监控中心报告，并查明原因，恢复通讯。情况紧急的，由值班人员立即向矿领导汇报，对因故造成通讯中断未及时上报的，要通过电话联系移动公司或长途线务局进行抢修。
实习一中断处理 一、实习内容 模拟中断事件的处理。 二、实习目的 现代计算机系统的硬件部分都设有中断机构，它是实现多道程序设计的基础。中断机 构能发现中断事件，且当发现中断事件后迫使正在处理器上执行的进程暂时停止执行，而让操作系统的中断处理程序占有处理器去处理出现的中断事件。对不同的中断事件，由于它们的性质不同，所以操作系统应采用不同的处理。通过实习了解中断及中断处理程序的作用。本实习模拟“时钟中断事件”的处理，对其它中断事件的模拟处理，可根据各中断事件的性质确定处理原则，制定算法，然后依照本实习，自行设计。 三、实习题目 模拟时钟中断的产生及设计一个对时钟中断事件进行处理的模拟程序。 [提示]： (1) 计算机系统工作过程中，若出现中断事件，硬件就把它记录在中断寄存器中。中 断寄存器的每一位可与一个中断事件对应，当出现某中断事件后，对应的中断寄存器的某一位就被置成―1‖。 处理器每执行一条指令后，必须查中断寄存器，当中断寄存器内容不为―0‖时，说明有中断事件发生。硬件把中断寄存器内容以及现行程序的断点存在主存的固定单元，且让操作系统的中断处理程序占用处理器来处理出现的中断事件。操作系统分析保存在主存固定单元中的中断寄存器内容就可知道出现的中断事件的性质，从而作出相应的处理。 本实习中，用从键盘读入信息来模拟中断寄存器的作用，用计数器加1 来模拟处理器 执行了一条指令。每模拟一条指令执行后，从键盘读入信息且分析，当读入信息=0 时，表示无中断事件发生，继续执行指令；当读入信息=1 时，表示发生了时钟中断事件，转时钟中断处理程序。 （2）假定计算机系统有一时钟，它按电源频率（50Hz）产生中断请求信号，即每隔20 毫秒产生一次中断请求信号，称时钟中断信号，时钟中断的间隔时间（20 毫秒）称时钟单
Windows 中断程序设计(一) 摘要该文探讨Windows3.1的中断机制,并结合DPMI接口给出一种中断程序设计方法,以越过系统和应用程序的消息队列,处理外部实时事件。 一、前言 Windows提供强大的功能以及友好的图形用户界面(GUI),使得它不仅广泛的用作管理事务型工作的支持平台,也被工业领域的工程人员所关注。但Windows3.1并非基于优先级来调度任务,无法立即响应外部事件中断,也就不能满足工业应用环境中实时事件处理和实时控制应用的要求。因此,如何在Windows环境中处理外部实时事件一直是技术人员尤其是实时领域工程人员所关注的问题。目前已有的方法大都采用内挂实时多任务内核的方式,如Windows下的实时控制软件包FLX等,而iRMX实时操作系统则把Windows3.1当作它的一个任务来运行。对于大型的工程项目,开发人员可采用购买实时软件然后集成方式。 对中小项目,从投资上考虑就不很经济。如何寻找一种简明的方法来处理外部实时事件依然显得很必要。 本文首先阐述Windwos的消息机制及中断机制,然后结合DPMI接口,给出一种保护模式下中断程序的设计方法,以处理外部实时事件。经实际运行结果表明,该方法具有简洁、实用、可靠的特点,并同样可运行于Win95。 二、Windows的消息机制 Windows是一消息驱动式系统,见图1。Windows消息提供了应用程序
与应用程序之间、应用程序与Windows系统之间进行通讯的手段。应用程序要实现的功能由消息来触发,并靠对消息的响应和处理来完成。Windows系统中有两种消息队列,一种是系统消息队列,另一种是应用程序消息队列。计算机的所有输入设备由Windows监控,当一个事件发生时,Windows先将输入的消息放入系统消息队列中,然后再将输入的消息拷贝到相应的应用程序队列中。应用程序中的消息循环从它的消息队列中检索每一个消息并发送给相应的窗口函数中。一个事件的发生,到达处理它的窗口函数必需经历上述过程。值得注意的是消息的非抢先性,即不论事件的急与缓,总是按到达的先后排队(一些系统消息除外),这就使得一些外部实时事件可能得不到及时的处理。 图1 三、Windows的保护模式及中断机制 1.Windows的保护模式 保护模式指的是线性地址由一个选择符间接生成的,该选择符指向描述表中的某一项;而实模式中则通过一个段/偏移量对来直接寻址。80386(486)CPU提供的保护模式能力包括一个64K的虚拟地址空间和一个4G的段尺寸。Windows3.1实现时有所差别,它支持标准模式和增强模式。标准模式针对286机器,不属本文探讨范围。增强模式是对386以上CPU而言,Windows正是使用保护模式来打破1M的屏障并且执行简单的内存保护。它使用选择器、描述器和描述器表控制访问指定内存的位置和段。描述器表包括全局描述器表、局部描述器表、中断描
Linux中断处理流程 先从函数注册引出问题吧。 一、中断注册方法 在linux内核中用于申请中断的函数是request_irq（），函数原型在Kernel/irq/manage.c中定义： int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id) irq是要申请的硬件中断号。 handler是向系统注册的中断处理函数，是一个回调函数，中断发生时，系统调用这个函数，dev_id参数将被传递给它。 irqflags是中断处理的属性，若设置了IRQF_DISABLED （老版本中的SA_INTERRUPT，本版zhon已经不支持了），则表示中断处理程序是快速处理程序，快速处理程序被调用时屏蔽所有中断，慢速处理程 序不屏蔽；若设置了IRQF_SHARED （老版本中的SA_SHIRQ），则表示多个设备共享中断，若设置了IRQF_SAMPLE_RANDOM（老版本中的 SA_SAMPLE_RANDOM），表示对系统熵有贡献，对系统获取随机数有好处。（这几个flag是可以通过或的方式同时使用的） dev_id在中断共享时会用到，一般设置为这个设备的设备结构体或者NULL。devname设置中断名称，在cat /proc/interrupts中可以看到此名称。 request_irq()返回0表示成功，返回-INVAL表示中断号无效或处理函数指针为NULL，返回-EBUSY表示中断已经被占用且不能共享。 关于中断注册的例子，大家可在内核中搜索下request_irq。 在编写驱动的过程中，比较容易产生疑惑的地方是： 1、中断向量表在什么位置？是如何建立的？ 2、从中断开始，系统是怎样执行到我自己注册的函数的？ 3、中断号是如何确定的？对于硬件上有子中断的中断号如何确定？ 4、中断共享是怎么回事，dev_id的作用是？ 本文以2.6.26内核和S3C2410处理器为例，为大家讲解这几个问题。 二、异常向量表的建立 在ARM V4及V4T以后的大部分处理器中，中断向量表的位置可以有两个位置：一个是0，另一个是0xffff0000。可以通过CP15协处理器c1寄存器中V位(bit[13])控制。V和中断向量表的对应关系如下： V=0 ～ 0x00000000~0x0000001C V=1 ～ 0xffff0000~0xffff001C arch/arm/mm/proc-arm920.S中 .section ".text.init", #alloc, #execinstr __arm920_setup: ...... orr r0, r0, #0x2100 @ ..1. ...1 ..11 (1) //bit13=1 中断向量表基址为0xFFFF0000。R0的值将被付给CP15的C1.
实验一定时器/中断程序设计实验 一、实验目的 1、掌握定时器/中断的工作原理。 2、学习单片机定时器/中断的应用设计和调试 二、实验仪器和设备 1、普中科技单片机开发板 HC6800-EM3V3.0； 2、Keil uVision4 程序开发平台； 3、PZ-ISP 普中自动下载软件。 三、实验原理 805l 单片机内部有两个 16 位可编程定时／计数器，记为 T0 和 Tl。8052 单片机内除了 T0 和 T1 之外，还有第三个16位的定时器／计数器，记为T2。它们的工作方式可以由指令编程来设定，或作定时器用，或作外部脉冲计数器用。定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0组成，定时器Tl由特殊功能寄存器TLl和TH1组成。定时器的工作方式由特殊功能寄存器TMOD编程决定，定时器的运行控制由特殊功能寄存器TCON编程控制。T0、T1在作为定时器时，规定的定时时间到达，即产生一个定时器中断，CPU转向中断处理程序，从而完成某种定时控制功能。T0、T1用作计数器使用时也可以申请中断。作定时器使用时，时钟由单片机内部系统时钟提供；作计数器使用时，外部计数脉冲由P3口的P3．4(或P3．5)即T0(或T1)引脚输入。 方式控制寄存器TMOD的控制字格式如下： 低4位为T0的控制字，高4位为T1的控制字。GATE为门控位，对定时器／计数器的启动起辅助控制作用。GATE＝l时，定时器／计数器的计数受外部引脚输入电平的控制。由由运行控制位TRX（X=0,1）=1和外中断引脚（0INT或1INT）上的高电平共同来启动定时器/计数器运行；GATE＝0时。定时器／计数器的运行不受外部输入引脚的控制，仅由TRX（X=0,1）=1来启动定时器/计数器运行。 C／-T 为方式选择位。C／-T＝0 为定时器方式，采用单片机内部振荡脉冲的12 分频信号作为时钟计时脉冲，若采用12MHz的振荡器，则定时器的计数频率为1MHZ，从定时器的计数值便可求得定时的时间。C／-T＝1为计数器方式。采用外部引脚(T0为P3．4，Tl为P3．5)的输入脉冲作为计数脉冲，当T0(或T1)输入信号发生从高到低的负跳变时，计数器加1。最高计数频率为单片机时钟频率的1／24。M1、M0二位的状态确定了定时器的工作方式，详见表。
Windows异常处理流程 作者：SoBeIt 出处：https://www.doczj.com/doc/10209196.html,/articles/200412/761.html 日期：2005-01-06 先来说说异常和中断的区别。中断可在任何时候发生，与CPU正在执行什么指令无关，中断主要由I/O设备、处理器时钟或定时器等硬件引发，可以被允许或取消。而异常是由于CPU执行了某些指令引起的，可以包括存储器存取违规、除0或者特定调试指令等，内核也将系统服务视为异常。中断和异常更底层的区别是当广义上的中断(包括异常和硬件中断)发生时如果没有设置在服务寄存器(用命令号0xb向8259-1中断控制器0x20端口读出在服务寄存器1，用0xb向8259-2中断控制器的0xa0端口读出在服务寄存器2)相关的在服务位(每个在服务寄存器有8位，共对应IRQ 0-15)则为CPU的异常，否则为硬件中断。 下面是WINDOWS2000根据INTEL x86处理器的定义，将IDT中的前几项注册为对应的异常处理程序(不同的操作系统对此的实现标准是不一样的，这里给出的和其它一些资料不一样是因为这是windows的具体实现)： 中断号名字原因 0x0 除法错误1、DIV和IDIV指令除0 2、除法结果溢出 0x1 调试陷阱1、EFLAG的TF位置位 2、执行到调试寄存器(DR0-DR4)设置的断点 3、执行INT 1指令 0x2 NMI中断将CPU的NMI输入引脚置位(该异常为硬件发生非屏蔽中断而保留) 0x3 断点执行INT 3指令 0x4 整数溢出执行INTO指令且OF位置位 0x5 BOUND边界检查错误BOUND指令比较的值在给定范围外 0x6 无效操作码指令无法识别 0x7 协处理器不可用1、CR0的EM位置位时执行任何协处理器指令 2、协处理器工作时执行了环境切换 0x8 双重异常处理异常时发生另一个异常 0x9 协处理器段超限浮点指令引用内存超过段尾 0xA 无效任务段任务段包含的描述符无效(windows不 使用TSS进行环境切换，所以发生该异常说明有其它问题) 0xB 段不存在被引用的段被换出内存 0xC 堆栈错误1、被引用内存超出堆栈段限制 2、加载入SS寄存器的描述符的present位置0 0xD 一般保护性错误所有其它异常处理例程无法处理的异常 0xE 页面错误1、访问的地址未被换入内存 2、访问操作违反页保护规则 0x10 协处理器出错CR0的EM位置位时执行W AIT或ESCape指令 0x11 对齐检查错误对齐检查开启时(EFLAG对齐位置位)访问未对齐数据
北华航天工业学院 《嵌入式系统基础》课程实验报告 实验名称编号：实验4 中断处理程序设计 作者所在系部：计算机科学与工程系 作者所在专业：计算机科学与技术 作者所在班级：B09513 作者学号：20094051329 作者姓名：康建云 教师姓名：李建义 一、实验内容 1．本实验涵盖实验手册《ARM嵌入式系统设计及接口编程实验教程》中的实验9 中
断处理程序设计。 2．修改程序，使得当四个中断源中断时分别调用实验二跑马灯实验的实验内容第二项中编写的一个函数，即不同中断将控制四个跑马灯的闪烁顺序。 二、实验要求 1．了解ARM处理器中断处理过程。 2．掌握S3C2440下进行中断编程的方法，包括中断设置、中断服务子程序的编写。 3．理解实验手册中的实验9的实验程序。 4．编程实现实验内容中第2项任务。 5．撰写实验报告描述实现上述个要求的情况。 三、实验思路 在SinoSys-M3中，已经将EINT0、EINT1、EINT2、EINT19、EINT11作为外部中断源和开发板上位号为SW1、SW2、SW3、SW4的这四个小按键相连。在实验的过程中，在运行之后，按下开关板上这四个按钮，将触发处理器的四个外部中断，处理器转而去执行相应的中断服务程序，在中断服务程序中，向串口打印中断信息，并输出到开发主机的串口终端工具上。因为key=1、key=3、key=5、key=7分别对应SW1、SW2、SW3、SW4四个按钮。所以改程序时只需控制key值在不同值下的灯亮情况即可，修改程序实现跑马灯不同亮的次序并循环五次，所修改的程序如下： 四、实验程序 static void __irq Key_ISR(void) { int i; U8 key; if(rINTPND==BIT_EINT8_23) { ClearPending(BIT_EINT8_23); if(rEINTPEND&(1<<11)) { Uart_Printf("eint11\n"); rEINTPEND |= 1<< 11; } if(rEINTPEND&(1<<19)) { Uart_Printf("eint19\n"); rEINTPEND |= 1<< 19; }} if(rINTPND==BIT_EINT0) {//Uart_Printf("eint0\n"); ClearPending(BIT_EINT0); } if(rINTPND==BIT_EINT2) { Uart_Printf("eint2\n"); ClearPending(BIT_EINT2); } key=Key_Scan(); if(key==1)//从左到右依次亮 { for(i=0;i<5;i++){ rGPFDAT=rGPFD AT&0x0F|0xE0; Delay(1000); rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xD0; Delay(1000); rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xB0; Delay(1000); rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x70; Delay(2000); }} if(key==3) //从右到左依次亮 { for(i=0;i<5;i++){ rGPFDAT=rGPFD AT&0x0F|0x70; Delay(1000); rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xB0; Delay(1000); rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xD0; Delay(1000);
课程实验报告 课程名称：汇编语言程序设计 实验名称：实验四 实验时间： 2015-6-16，14：30-17：30 实验地点：南一楼804室 指导教师：李专 专业班级：学号： 姓名： 同组学生： 报告日期： 成绩： 计算机科学与技术学院
一、原创性声明 本人郑重声明：本报告的内容由本人独立完成，有关观点、方法、数据和文献等的引用已经在文中指出。除文中已经注明引用的内容外，本报告不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品或成果，不存在剽窃、抄袭行为。 特此声明! 学生签字： 日期： 二、评语与成绩评定 1.指导老师评语 2.实验成绩评定 实验完成质量得分（70分）（实验步骤清晰详细深入，实验记录真实完整等）报告撰写质量得分（30分） （报告规范、完整、通顺、 详实等） 总成绩（100分） 指导教师签字： 日期：
目录 1.实验目的 (1) 2.实验内容 (1) 2.1任务一 (1) 2.2任务二 (1) 2.3任务三 (2) 2.4任务四 (2) 3实验过程 (2) 3.1任务一 (2) 3.1.1实验要求 (2) 3.1.2实验结果 (2) 3.2任务二 (4) 3.2.1设计思想及存储分配 (4) 3.2.2程序框图 (5) 3.2.3源程序代码 (6) 3.2.4实验结果 (7) 3.3任务三 (7) 3.3.1源程序代码 (7) 3.3.2实验结果 (11) 3.4任务四 (12) 3.4.1源程序代码 (12) 3.4.2实验结果 (16) 4.实验体会 (16)
1.实验目的 (1) 掌握中断矢量表的概念 (2）掌握中断处理程序设计的技巧 (3）掌握简化段定义、函数调用伪指令 (4）了解Win32程序的编程方法及编译、链接方法 2.实验内容 2.1任务一 用三种方式获取中断类型码10H对应的中断处理程序的入口地址。 要求：(1) 直接运行调试工具（TD.EXE），观察中断矢量表中的信息； (2) 编写程序，用 DOS功能调用方式获取，观察相应的出口参数与(1) 中看到的结果是否相同（使用TD观看即可） (3) 编写程序，直接读取相应内存单元，观察读到的数据与(1)看到的结 果是否相同（使用TD观看即可）。 2.2任务二 编写一个中断服务程序并驻留内存，要求在程序返回DOS操作系统后，键盘的按键A变成了按键B、按键B变成了按键A。 提示：(1) 对于任何DOS程序，不管其采用什么方法获取按键，最后都是通过执行16H号软中断的0号和10H号功能调用来实现的。所以，你只需接 管16H号软中断的0号和10号功能调用并进行相应的处理； (2) 获得一个按键扫描码的方法：在TD中执行16H中断的0号和10H号 功能调用，按相应的键，观察AH中的内容。 资料：16H中断的0号和10H号功能 功能描述：从键盘读入字符 入口参数：AH ＝ 00H——读键盘 ＝ 10H——读扩展键盘 出口参数：AH ＝键盘的扫描码 AL ＝字符的ASCII码
ARM编程特别是系统初始化代码的编写中通常需要实现中断的响应、解析跳转和返回等操作，以便支持上层应用程序的开发，而这往往是困扰初学者的一个难题。中断处理的编程实现需要深入了解ARM内核和处理器本身的中断特征，从而设计一种快速简便的中断处理机制。需要说明的是，具体的上层高级语言编写的中断服务函数不在本文的讨论范围之内。 ARM处理器异常中断处理概述 当异常中断发生时，系统执行完当前指令后，将跳转到相应的异常中断处理程序处执行。当异常中断处理程序执行完成后，程序返回到发生中断的指令的下一条指令处执行。在进入异常中断处理程序时，要保存被中断的程序的执行现场。从异常中断处理程序退出时，要恢复被中断的程序的执行现场。ARM体系中通常在存储地址的低端固化了一个32字节的硬件中断向量表，用来指定各异常中断及其处理程序的对应关系。当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作： 1）保存处理器当前状态、中断屏蔽位以及各条件标志位； 2）设置当前程序状态寄存器CPSR中相应的位； 3）将寄存器lr_mode设置成返回地址； 4）将程序计数器(PC)值设置成该异常中断的中断向量地址，从而跳转到相应的异常中断处理程序处执行。 在接收到中断请求以后， ARM处理器内核会自动执行以上四步，程序计数器PC总是跳转到相应的固定地址。从异常中断处理程序中返回包括下面两个基本操作： 1）恢复被屏蔽的程序的处理器状态； 2）返回到发生异常中断的指令的下一条指令处继续执行。 当异常中断发生时，程序计数器PC所指的位置对于各种不同的异常中断是不同的，同样，返回地址对于各种不同的异常中断也是不同的。例外的是，复位异常中断处理程序不需要返回，因为整个应用系统是从复位异常中断处理程序开始执行的。 支持中断跳转的解析程序 解析程序的概念和作用 如前所述，ARM处理器响应中断的时候，总是从固定的地址开始的，而在高级语言环境下开发中断服务程序时，无法控制固定地址开始的跳转流程。为了使得上层应用程序与硬件中断跳转联系起来，需要编写一段中间的服务程序来进行连接。这样的服务程序常被称作中断解析程序。 每个异常中断对应一个4字节的空间，正好放置一条跳转指令或者向PC寄存器赋值的数据访问指令。理论上可以通过这两种指令直接使得程序跳转到对应的中断处理程序中去。但实际上由于函数地址值为未知和其它一些问题，并不这么做。这里给出一种常用的中断跳转流程：
一．ARM异常中断处理概述 1、中断的概念 中断是一个过程，是CPU在执行当前程序的过程中因硬件或软件的原因插入了另一段程序运行的过程。因硬件原因引起的中断过程的出现是不可预测的，即随机的，而软中断是事先安排的。 2、中断源的概念 我们把可以引起中断的信号源称之为中断源。 3、中断优先级的概念 ARM处理器中有7种类型的异常，按优先级从高到低的排列如下：复位异常（Reset）、数据异常（Data Abort）、快速中断异常（FIQ）、外部中断异常（IRQ）、预取异常（Prefetch Abort）、软件中断(SWI)和未定义指令异常（Undefined instruction） 二．ARM体系异常种类 下面是ARM的7种异常 当异常发生时，处理器会把PC设置为一个特定的存储器地址。这一地址放在被称为向量表（vector table）的特定地址范围内。向量表的入口是一些跳转指令，跳转到专门处理某个异常或中断的子程序。 当异常产生时, ARM core: 拷贝CPSR 到SPSR_
中断处理 一、实习内容 模拟中断事件的处理。 二、实习目的 现代计算机系统的硬件部分都设有中断机构，它是实现多道程序设计的基础。中断机构能发现中断事件，且当发现中断事件后迫使正在处理器上执行的进程暂时停止执行，而让操作系统的中断处理程序占有处理器去处理出现的中断事件。对不同的中断事件，由于它们的性质不同，所以操作系统应采用不同的处理。通过实习了解中断及中断处理程序的作用。本实习模拟“时钟中断事件”的处理，对其它中断事件的模拟处理，可根据各中断事件的性质确定处理原则，制定算法，然后依照本实习，自行设计。 三、实习题目 模拟时钟中断的产生及设计一个对时钟中断事件进行处理的模拟程序。 [提示]： (1) 计算机系统工作过程中，若出现中断事件，硬件就把它记录在中断寄存器中。中断寄存器的每一位可与一个中断事件对应，当出现某中断事件后，对应的中断；寄存器的某一位就被置成“1”。 处理器每执行一条指令后，必须查中断寄存器，当中断寄存器内容不为“0”时，说明有中断事件发生。硬件把中断寄存器内容以及现行程序的断点存在主存的固定单元，且让操作系统的中断处理程序占用处理器来处理出现的中断事件。操作系统分析保存在主存固定单元中的中断寄存器内容就可知道出现的中断事件的性质，从而作出相应的处理。 本实习中，用从键盘读入信息来模拟中断寄存器的作用，用计数器加1来模拟处理器执行了一条指令。每模拟一条指令执行后，从键盘读入信息且分析，当读入信息=0时，表示无中断事件发生，继续执行指令；当读入信息=1时，表示发生了时钟中断事件，转时钟中断处理程序。 (2) 假定计算机系统有一时钟，它按电源频率（50Hz）产生中断请求信号，即每隔20毫秒产生一次中断请求信号，称时钟中断信号，时钟中断的间隔时间（20毫秒）称时钟单位。 学生可按自己确定的频率在键盘上键入“0”或“1”来模拟按电源频率产生的时钟中断信号。 (3) 中断处理程序应首先保护被中断的现行进程的现场（通用寄存器内容、断点等），现场信息可保存在进程控制块中；然后处理出现的中断事件，根据处理结果修改被中断进程的状态；最后转向处理器调度，由处理器调度选择可运行的进程，恢复现场使其运行。 本实习主要模拟中断事件的处理，为简单起见可省去保护现场和处理器调度的工作。 (4) 为模拟时钟中断的处理，先分析一下时钟中断的作用。利用时钟中断可计算日历时钟，也可作定时闹钟等。 计算日历时钟——把开机时的时间（年、月、日、时、分、秒）存放在指定的称为“日历时钟”的工作单元中，用一计时器累计时钟中断次数。显然，根据时钟中断的次数和时钟单位（20毫秒）以及开机时的日历时钟可计算出当前的精确的日历时钟（年、月、日、时、分、秒）。因此，可按需要计算出一个作业装入时的时间，一个作业撤离时的时间，终端用户使用终端的时间，以及其它场合需要确定的时间。 定时闹钟——对需要定时的场合，例如，处理器调度采用“时间片轮转”策略调度时，可把轮到运行的进程的时间片值（以时钟单位计算）送到称为“定时闹钟”的工作单元中，每产生一次时钟中断就把定时闹钟值减1，当该值为“0”时，表示确定的时间已到，起到定时的作用。 (5) 本实习的模拟程序可由两部分组成，一部分是模拟硬件产生时钟中断，另一部分模
计算机体系结构中，异常或者中断是处理系统中突发事件的一种机制，几乎所有的处理器都提供这种机制。异常主要是从处理器被动接受的角度出发的一种描述，指意外操作引起的异常。而中断则带有向处理器主动申请的意味。但这两种情况具有一定的共性，都是请求处理器打断正常的程序执行流程，进入特定程序的一种机制。若无特别说明，对“异常”和“中断”都不作严格的区分。本文结合经过实际验证的代码对ARM9中断处理流程进行分析，并设计出基于S3C2410芯片的外部中断处理程序。 1.异常中断响应和返回 系统运行时，异常可能会随时发生。当一个异常出现以后，ARM微处理器会执行以下几步操作： 1) 将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。 2) 将CPSR复制到相应的SPSR中。 3) 根据异常类型，强制设置CPSR的运行模式位。 4) 强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。 这些工作是由ARM 内核完成的,不需要用户程序参与。异常处理完毕之后，ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回： 1) 将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。 2) 将SPSR复制回CPSR中。 3) 若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。 这些工作必须由用户在中断处理函数中实现。为保证在ARM处理器
发生异常时不至于处于未知状态，在应用程序的设计中，首先要进行异常处理。采用的方式是在异常向量表中的特定位置放置一条跳转指令，跳转到异常处理程序。当ARM处理器发生异常时，程序计数器PC会被强制设置为对应的异常向量，从而跳转到异常处理程序。当异常处理完成以后，返回到主程序继续执行。可以认为应用程序总是从复位异常处理程序开始执行的，因此复位异常处理程序不需要返回。 2.异常处理程序设计 2.1 异常响应流程 由于向量表的限制，只能有一条指令B完成32MB范围内的跳转，并不能保证所有的异常处理函数都位于32MB范围内。为了扩展跳转范围，需要二次跳转才能把异常处理函数的地址传送给PC。异常处理调用关系如图1所示。 三星公司网站提供了test2410_r11软件包，其中2410init.s有如下代码： HandlerXXX sub sp,sp,#4 ;减少sp，保存跳转地址 stmfd sp!,{r0} ;将工作寄存器压入堆栈 ldr r0,=HandleXXX ;将HandleXXX地址放入r0 ldr r0,[r0] ;将中断程序入口地址放入r0 str r0,[sp,#4] ;将中断程序入口地址压入堆栈 ldmfd sp!,{r0,pc} ;将工作寄存器和中断程序入口地址弹出到r0和PC