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中断系统工作原理中断系统是计算机系统中的一个重要组成部分，其工作原理是通过中断信号来打断正在执行的程序，并转而执行特定的中断处理程序。
中断信号可以由外部设备、软件请求或错误产生，例如键盘输入、鼠标点击、定时器触发等。
在计算机系统中，中断系统的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 当一个中断事件发生时，外部设备或软件会发送一个中断请求（Interrupt Request, IRQ）信号给中断控制器。
中断控制器是硬件的一部分，负责管理各种外部设备的中断请求。
2. 中断控制器会将收到的中断请求转发给中断控制器芯片。
中断控制器芯片根据优先级会将其中断请求发给中央处理器（CPU）。
3. 当CPU接收到中断请求后，会立即保存当前的运行状态，包括程序计数器、标志寄存器和其他需要保存的寄存器的值。
4. CPU会根据中断请求的优先级，跳转到对应的中断处理程序。
中断处理程序是预先编写好的，用来处理特定中断事件的代码。
5. 在执行中断处理程序期间，中断屏蔽（Interrupt Disable）机制会被激活，用于阻止其他中断的发生。
这是为了保证中断处理程序能够在有限的时间内完成，以确保系统的响应性。
6. 中断处理程序执行完毕后，CPU会恢复之前保存的运行状态，并继续执行被中断的程序。
在整个中断系统工作过程中，中断向量表是重要的数据结构。
中断向量表记录了每个中断请求的中断处理程序的入口地址。
当CPU接收到中断请求时，会根据中断请求的编号在中断向量表中查找对应的中断处理程序的入口地址，并跳转到该地址执行。
这是操作系统中实现中断处理的一种有效机制。
总而言之，中断系统的工作原理是通过中断信号来打断正在执行的程序，并转而执行特定的中断处理程序，以实现对特定事件的响应和处理。
这个过程需要中断控制器和中断控制器芯片的协同工作，并且依靠中断向量表来指定中断处理程序的入口地址。
MCS-51单⽚机的中断系统单⽚机中断技术概述在任何⼀款事件驱动型的CPU⾥⾯都应该会有中断系统，因为中断就是为响应某种事件⽽存在的。
中断的灵活应⽤不仅能够实现想要的功能，⽽且合理的中断安排可以提⾼事件执⾏的效率，因此中断在单⽚机应⽤中的地位是⾮常重要的。
单⽚机中断（Interrupt）是硬件驱动事件，它使得CPU暂停当前的主程序，转⽽去执⾏⼀个中断服务⼦程序。
为了更形象地理解中断，下⾯以学⽣上⾃习时接电话为例阐述⼀下中断的概念。
单⽚机的中断系统有5个中断源、2个中断优先级，可实现两级中断服务程序嵌套。
如果单⽚机没有中断系统，单⽚机的⼤量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发⽣的定时査询操作上。
采⽤中断技术完全消除了单⽚机在査询⽅式中的等待现象，⼤⼤地提⾼了单⽚机的⼯作效率和实时性。
单⽚机中断系统结构及中断控制中断系统结构图如图5-2所⽰。
由图5-2可见，MCS-51中断系统共有5个中断请求源：INT0——外部中断请求0，中断请求信号由INT0引脚输⼊。
定时/计数器T0计数溢出发出的中断请求。
INT1——外部中断请求1，中断请求信号由INT1引脚输⼊。
定时/计数器T1计数溢出发出的中断请求。
串⾏⼝中断请求。
中断优先级从⾼到底排列。
单⽚机如何知道有中断请求信号？是否能够响应该中断？若5个中断源请求信号同时到来，单⽚机如何响应？这些问题都可以由中断寄存器来解决。
单⽚机中断寄存器有中断标志寄存器TCON和SCON、中断使能寄存器IE和中断优先级寄存器IP，这些寄存器均为8位。
中断标志寄存器5个中断请求源的中断请求标志分别由TCON和SCON的相应位锁存，单⽚机通过这些中断标志位的状态便能知道具体是哪个中断源正在申请中断。
TCON寄存器TCON寄存器为定时/计数器的控制寄存器，字节地址为88H，可位寻址。
特殊功能寄存器TCON的格式如图5-3所⽰。
TCON各标志位功能如下。
TF1——定时/计数器T1的溢出中断请求标志位。
实验报告四中断系统实验实验报告四：中断系统实验一、实验目的本次中断系统实验的主要目的是深入理解计算机中断系统的工作原理和机制，掌握中断的处理过程，以及学会如何在实际编程中有效地运用中断来提高系统的性能和响应能力。
二、实验原理中断是指计算机在执行程序的过程中，当出现某种随机事件或异常情况时，暂停现行程序的执行，转而执行相应的中断处理程序，处理完后再返回原程序继续执行的过程。
中断系统主要由中断源、中断控制器和中断处理程序组成。
中断源可以是外部设备（如键盘、鼠标、打印机等）发送的信号，也可以是内部事件（如定时器溢出、算术运算错误等）产生的条件。
中断控制器负责对多个中断源进行优先级管理和分配，确定哪个中断请求能够被响应。
中断处理程序则是用于处理具体中断事件的一段代码。
在中断处理过程中，计算机需要保存当前程序的上下文（包括程序计数器、寄存器等），以便在中断处理完成后能够正确地恢复原程序的执行。
同时，中断处理程序需要尽快完成处理任务，以减少对系统性能的影响。
三、实验设备与环境本次实验使用的设备包括一台计算机、开发板以及相应的编程软件。
开发板上集成了中断控制器和相关的外部设备接口，以便进行中断实验的操作和观察。
编程软件采用了常见的集成开发环境（IDE），如 Keil、IAR 等，用于编写和调试中断处理程序。
四、实验步骤1、硬件连接首先，将开发板与计算机通过数据线连接，并确保连接稳定。
然后，根据实验要求，将外部设备（如按键、传感器等）正确连接到开发板的相应接口上。
2、软件开发（1）在编程软件中创建一个新的项目，并选择适合开发板的芯片型号。
（2）配置中断控制器的相关参数，如中断优先级、触发方式等。
（3）编写中断处理程序，在程序中实现对中断事件的具体处理逻辑。
例如，当按键被按下时，控制 LED 灯的亮灭；当传感器检测到特定值时，进行数据采集和处理。
（4）编写主程序，在主程序中初始化系统，并开启中断功能。
3、编译与下载完成程序编写后，对代码进行编译，确保没有语法错误和逻辑错误。
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。
