微机原理中断处理过程
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中断请求的定义微机原理中断请求(Interrupt Request,简称IRQ)是指在微机系统中,外部设备发生了某种特定的事件或状态变化时,向CPU发送中断信号,请求CPU暂停当前的工作,并跳转到相应的中断服务程序中去处理这个事件或状态变化。
在微机系统中,外设与CPU之间通过总线连接,外设发出的中断请求是通过硬件电路与总线相连的电线上的电压信号来表示的。
当外设发生了特定的事件或状态变化时,它会通过电线上的电压信号来告知CPU,这个信号就是中断请求信号。
CPU在执行当前的指令时,会不断地检测这个中断请求信号,一旦检测到了中断请求信号,就会立即中断当前的工作,进入相应的中断服务程序中去处理。
中断请求的定义实际上包括了两个方面的内容:中断源和中断服务程序。
中断源(Interrupt Source)是指可能会发出中断请求的外设,例如键盘、鼠标、硬盘等。
中断源可以是硬件设备,也可以是由软件模拟出来的虚拟设备。
中断服务程序(Interrupt Service Routine,简称ISR)是指处理中断请求的程序,当中断请求被触发时,CPU会暂停当前的工作,转去执行相应的中断服务程序。
中断服务程序通常是由操作系统负责编写的,可以根据中断源的不同设置不同的中断处理程序。
在实际应用中,不同的中断请求信号会被分配不同的优先级,高优先级的中断请求会先被处理,而低优先级的中断请求将会在高优先级中断处理完毕后再进行处理。
这种优先级的分配可以通过硬件的方式实现,也可以通过软件的方式实现。
例如,在使用8259A可编程中断控制器的系统中,可以通过设置中断控制器上的硬件引脚的优先级来实现不同中断请求的优先级控制。
中断请求的处理过程一般包括以下几个步骤:1. 当外设发生了特定的事件或状态变化时,会产生相应的中断请求信号,将该信号送入CPU。
2. CPU会不断地检测中断请求信号,如果检测到了中断请求信号,就会立即中断当前的工作,保存当前的执行现场(包括程序计数器、标识寄存器等),并跳转到相应的中断服务程序中去执行。
《微机原理与接口技术》习题解答习题77.1 什么是中断?常见的中断源有哪几类?CPU响应中断的条件是什么?【解答】中断是指CPU在正常执行程序时,由于内部/外部时间或程序的预先安排引起CPU暂时终止执行现行程序,转而去执行请求CPU为其服务的服务程序,待该服务程序执行完毕,又能自动返回到被中断的程序继续执行的过程。
常见的中断源有:一般的输入/输出设备请求中断;实时时钟请求中断;故障源;数据通道中断和软件中断。
CPU响应中断的条件:若为非屏蔽中断请求,则CPU执行完现行指令后,就立即响应中断。
CPU若要响应可屏蔽中断请求,必须满足以下三个条件:①无总线请求;②CPU 允许中断;③CPU执行完现行指令。
7.2 简述微机系统的中断处理过程。
【解答】(1)中断请求:外设需要进行中断处理时,向CPU提出中断请求。
(2)中断响应:CPU执行完现行指令后,就立即响应非屏蔽中断请求。
可屏蔽中断请求,CPU若要响应必须满足三个条件。
(3)中断处理:保护现场、开中断、中断服务。
(4)中断返回:CPU执行IRET中断返回指令时,自动把断点地址从堆栈中弹出到CS 和IP中,原来的标志寄存器内容弹回Flags,恢复到原来的断点继续执行程序。
7.3 软件中断和硬件中断有何特点?两者的主要区别是什么?【解答】硬件中断由外部硬件产生,是由CPU外部中断请求信号触发的一种中断,分为非屏蔽中断NMI和可屏蔽中断INTR。
软件中断是CPU根据某条指令或者对标志寄存器的某个标志位的设置而产生的,也称为内部中断。
通常有除法出错中断、INTO溢出中断、INT n中断、断点中断和单步中断等。
两者的主要区别:硬件中断由外部硬件产生,而软件中断与外部电路无关。
7.4 中断优先级的排队有哪些方法?采用软件优先级排队和硬件优先级排队各有什么特点?【解答】软件优先级排队:各中断源的优先权由软件安排。
优点是电路比较简单,可以直接修改软件查询顺序来修改中断优先权,不必更改硬件。
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微机原理iret微机原理IRET指令是Intel 8086微处理器的一条指令,用于中断处理程序的返回操作。
IRET指令主要用于从中断处理程序返回到主程序,并且将标志寄存器的值和程序状态字寄存器的值恢复到中断前的状态。
本文将介绍IRET指令的详细功能和执行过程。
IRET指令是中断返回指令,用于从中断服务程序返回到主程序,并恢复中断前的状态。
IRET指令的语法如下:IRETIRET指令没有操作数,它执行的功能包括将标志寄存器的值和程序状态字寄存器的值恢复到中断前的状态,同时从堆栈中弹出返回地址,实现从中断处理程序的返回。
IRET指令的执行过程如下:1.从堆栈中弹出返回地址,将其保存在IP(指令指针寄存器)中。
2.继续从堆栈中弹出CS(代码段寄存器)的值,将其保存在CS中。
3.再次从堆栈中弹出标志寄存器的值,并将其保存在标志寄存器中。
4.如果在中断处理过程中使用了SS(堆栈段寄存器),则再从堆栈中弹出SS的值,将其保存在SS中。
5.最后从堆栈中弹出SP(堆栈指针寄存器)的值,将其保存在SP中。
IRET指令的执行过程中,栈指针的变化如下:SP=SP+2SP=SP+2SP=SP+2如果使用了堆栈段寄存器SP=SP+2IRET指令的执行还可能涉及到特权级的变化。
在进入中断处理程序时,处理器会将当前特权级压入堆栈中作为返回地址之前的值。
因此,在IRET指令中,如果特权级从低级别返回到高级别,那么堆栈中的特权级值会被加载到CS和SS寄存器中。
如果特权级从高级别返回到低级别,那么CS和SS寄存器的值将不会发生改变。
IRET指令的使用非常广泛,特别适用于中断处理程序的编写。
在中断处理程序中,当完成中断服务后,使用IRET指令可以方便地返回到主程序,并恢复中断前的状态。
总结:IRET指令是微处理器中的一条中断返回指令,用于从中断处理程序返回到主程序,并恢复中断前的状态。
执行IRET指令的过程涉及到返回地址、代码段、标志寄存器、堆栈段和堆栈指针的恢复。
微机原理实验报告班级:XXXXX姓名:XXXX学号:20XXXXXXXXX大学信息科学与技术学院信息工程系实验四8259A中断控制器实验一、实验目的:1、利用试验箱掌握8259A中断控制器的使用方法。
2、掌握中断的相关知识。
二、实验内容:1、实验连线(微机原理试验箱)⑴连接138译码输入端A.B.C,其中A连A2,B连A3,C连A4,138使能控制输入端G 与总线单元上方的GS相连。
⑵将8259CS插孔与译码单元的Y0相连,中断源IR7与单脉冲单元的SP插孔相连。
⑶用8芯扁平电缆将8259中断控制单元的数据总线插座与数据总线单元任一插座相连。
2、 PC机连接好串口线电源线,打开电源,在电脑中打开intel8088微机实验系统选择串口一和 57600 波特率若出现仿真器没有连接的画面则串口线没有连接好如下图:3、LED环境⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”,装载实验所需的代码程序。
Ph88/he08.asm代码在软件中自带的,打开软件中的he08.asm 点编译(c)点击编译、连接、装载⑵在“P.”状态下在小键盘键入3400,然后按“EXEC”进入实验项目的运行。
这是输入起始地址,对应代码中的 ORG 3400H4、观察运行结果在连续运行方式下,按动 AN 按钮,LED 数码管从最高位开始依次显示“7”显示满后,最高位显示“P.”继续等待中断。
5、终止运行按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”,使系统无条件退出该程序的运行返回监控状态。
三、程序流程图和程序代码1、流程图2、代码与注释;-------------------硬件实验八 8259单级中断控制器实验------------------- CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODEORG 3400HH8: JMP P8259ZXK EQU 0FFDCHZWK EQU 0FFDDHLED DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HDB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,0DEH,0F3HBUF DB ?,?,?,?,?,?Port0 EQU 0FFE0HPort1 EQU 0FFE1HP8259: CLICALL WP ;初始化显示“P.”MOV AX,OFFSET INT8259MOV BX,003CHMOV [BX],AXMOV BX,003EHMOV AX,0000HMOV [BX],AXCALL FOR8259mov si,0000hSTICON8: CALL DISJMP CON8;------------------------------------ INT8259:cliMOV BX,OFFSET BUFMOV BYTE PTR [BX+SI],07HINC SICMP SI,0007HJZ X59XX59: MOV AL,20HMOV DX,Port0OUT DX,ALmov cx,0050hxxx59: push cxcall dispop cxloop xxx59pop cxmov cx,3438hpush cxSTIIRETX59: MOV SI,0000HCALL WPJMP XX59;==============================FOR8259:MOV AL,13HMOV DX,Port0OUT DX,ALMOV AL,08HMOV DX,Port1OUT DX,ALMOV AL,09HOUT DX,ALMOV AL,7FH ;IRQ7OUT DX,ALRET;---------------------------WP: MOV BUF,11H ;初始化显示“P.”MOV BUF+1,10HMOV BUF+2,10HMOV BUF+3,10HMOV BUF+4,10HMOV BUF+5,10HRET;--------------------------------DIS: MOV CL,20HMOV BX,OFFSET BUFDIS1: MOV AL,[BX]PUSH BXMOV BX,OFFSET LEDXLATPOP BXMOV DX,ZXKOUT DX,ALMOV AL,CLMOV DX,ZWKOUT DX,ALPUSH CXMOV CX,0100HDELAY: LOOP $POP CXCMP CL,01HJZ EXITINC BXSHR CL,1JMP DIS1EXIT: MOV AL,00HMOV DX,ZWKOUT DX,ALRET;--------------------------CODE ENDSEND H8四、调试过程及遇到的问题在“P.”状态下键入 3400,然后按“EXEC”进入实验项目的运行。
第1篇一、实验目的1. 理解中断系统的基本概念和工作原理。
2. 掌握中断源、中断向量、中断服务程序等基本概念。
3. 学习使用Keil软件进行中断程序的编写和调试。
4. 熟悉中断在微机系统中的应用。
二、实验原理中断系统是微机系统中重要的组成部分,它允许CPU在执行程序的过程中,响应外部事件或内部事件,从而实现多任务处理。
中断系统主要包括以下几个部分:1. 中断源:产生中断请求的设备或事件,如外部设备、定时器、软件中断等。
2. 中断向量:中断服务程序的入口地址,用于CPU在响应中断时找到相应的服务程序。
3. 中断服务程序:处理中断请求的程序,完成中断处理任务。
4. 中断优先级:不同中断源的优先级不同,用于确定中断响应的顺序。
三、实验设备与软件1. 实验设备:单片机实验板、计算机、Keil软件、Proteus仿真软件。
2. 实验软件:Keil uVision4、Proteus 8.0。
四、实验内容1. 外部中断实验(1)使用外部中断0(INT0)实现按键控制LED灯的亮灭。
(2)使用外部中断1(INT1)实现按键控制LED灯的闪烁。
2. 定时器中断实验(1)使用定时器0产生1秒的定时中断,实现LED灯的闪烁。
(2)使用定时器1产生1秒的定时中断,实现按键输入的计数。
3. 软件中断实验(1)使用软件中断实现按键输入的字符显示。
(2)使用软件中断实现按键输入的字符加密显示。
五、实验步骤1. 在Keil软件中创建一个新项目,选择合适的单片机型号。
2. 根据实验要求,编写中断服务程序,设置中断向量。
3. 在Proteus软件中搭建实验电路,包括单片机、按键、LED灯等。
4. 将Keil软件编译后的程序下载到单片机中。
5. 在Proteus软件中运行仿真,观察实验结果。
六、实验结果与分析1. 外部中断实验(1)按键按下时,LED灯亮;按键松开时,LED灯灭。
(2)按键按下时,LED灯闪烁;按键松开时,LED灯停止闪烁。
cpu响应中断的条件微机原理-回复CPU响应中断的条件-微机原理一、引言:在计算机系统中,中断是指外部事件(如输入输出请求、硬件故障等)打断正在执行的程序,转而执行相应的中断服务程序。
CPU响应中断的条件是计算机系统硬件和软件联合作用的结果,而微机原理则是对计算机硬件的工作原理进行系统性的研究和讲解。
本文将围绕CPU响应中断的条件和微机原理这一主题展开,详细解析中断的产生、中断响应过程以及相关原理。
二、中断的产生:中断是由于外部事件的发生而引起,一般可以分为硬件中断和软件中断。
硬件中断主要由外设发出,如键盘输入、鼠标点击、硬盘传输完成等;而软件中断则是由于执行特定指令或出现异常情况(如除0错误)而触发。
三、中断的分类:根据中断源的不同,中断可分为内部中断和外部中断。
内部中断是由CPU 内部产生的,比如指令中断、软中断等;而外部中断则是由外部硬件设备产生的,包括时钟中断、键盘中断、中断请求等。
四、中断向量表的建立:中断向量表是保存中断服务程序入口地址的数据结构,每个中断有一个唯一的中断向量。
当发生中断时,系统将根据相应中断号在中断向量表中找到对应的中断服务程序入口地址,然后跳转到该地址开始执行中断服务程序。
五、中断的响应过程:中断的响应是指CPU在接收到中断信号后,暂停当前正在执行的程序,并跳转到相应的中断服务程序去处理。
中断的响应过程一般分为以下几个步骤:1. 屏蔽其他中断:为了保证中断服务程序的正常执行,当一个中断被响应时,必须暂时屏蔽其他中断的产生。
2. 保存现场:CPU在跳转到中断服务程序之前,需要将当前程序的执行现场保存起来,以便在中断服务程序执行完后能够恢复到原来的执行状态。
保存内容包括程序计数器PC、程序状态字PSW等。
3. 跳转到中断服务程序:CPU根据中断号在中断向量表中查找对应的中断服务程序入口地址,然后将PC设置为该地址,开始执行相应的中断服务程序。
4. 中断服务程序执行:中断服务程序根据具体的中断需求进行处理,可能包括进行设备数据的读写、内存数据的备份等。
微机原理总结知识点一、计算机的组成1. 中央处理器:CPU是计算机的大脑,负责执行指令、运算和控制计算机的运行。
CPU由算术逻辑单元、控制单元和寄存器组成,其中控制单元控制整个计算机的工作流程,算术逻辑单元完成算术和逻辑运算,寄存器用来暂时存储数据和指令。
2. 存储器:存储器是计算机存储数据的地方,包括内存和外存。
内存主要用来存储程序和数据,外存一般用来长期存储大容量数据。
3. 输入设备和输出设备:输入设备用来将外部的信息输入到计算机中,如键盘、鼠标等;输出设备用来将计算机处理的信息输出到外部,如显示器、打印机等。
4. 总线:总线是连接CPU、内存、输入输出设备等各个部件的通道,它负责传输数据、地址和控制信号。
二、计算机的工作原理1. 指令的执行过程:计算机的指令执行过程包括取指、译码、执行和写回四个阶段。
取指阶段从内存中读取指令,译码阶段将指令翻译成相应的操作,执行阶段完成相应的操作,写回阶段将结果写回到内存或寄存器中。
2. 数据的传输方式:数据在计算机中的传输方式包括并行传输和串行传输,其中并行传输是多条数据同时传输,串行传输是一条数据按位传输。
3. 中断的处理过程:中断是指计算机在执行某个程序时,被外部设备打断执行其他程序的过程。
中断的处理过程包括中断请求、中断响应、中断处理和中断返回四个阶段。
4. 程序的执行过程:程序的执行过程包括程序的加载、初始化、执行和结束等阶段。
三、存储器1. 存储器的分类:存储器按照存储介质可以分为半导体存储器和磁存储器,按照存储方式可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
2. 存储器的层次结构:存储器的层次结构包括寄存器、高速缓存、主存和外存四个层次,速度逐渐降低、容量逐渐增大。
3. 存储器的访问方式:存储器的访问方式包括随机存储器和顺序存储器两种,其中随机存储器可以根据地址直接访问任意位置的数据,而顺序存储器只能按照顺序一个一个地读取数据。
四、输入输出1. 输入输出接口:输入输出接口是外部设备和计算机的连接接口,包括并行接口、串行接口、通用接口等多种类型。
第1篇一、实验目的1. 理解中断的概念和作用;2. 掌握中断系统的组成和基本工作原理;3. 熟悉中断向量表、中断服务程序和中断处理过程;4. 通过实验验证中断系统的正确性和可靠性。
二、实验原理1. 中断的概念:中断是CPU在执行程序过程中,由于某些事件的发生,暂时停止当前程序的执行,转而执行相应的事件处理程序的过程。
2. 中断系统的组成:中断系统主要由中断控制器、中断源、中断向量表、中断服务程序和CPU等组成。
3. 中断向量表:中断向量表是存储中断服务程序入口地址的表格,其中每个中断向量对应一个中断服务程序。
4. 中断服务程序:中断服务程序是处理中断事件的核心程序,用于完成中断事件的处理任务。
5. 中断处理过程:当中断事件发生时,CPU会根据中断向量表找到对应的中断服务程序入口地址,并跳转到该地址执行中断服务程序。
三、实验仪器与设备1. 实验台:微机原理实验台2. 电脑:一台3. 软件环境:Keil uVision、emu8086等四、实验步骤1. 启动实验台,打开微机原理实验台软件。
2. 在软件中设置实验参数,如中断源、中断向量等。
3. 编写中断服务程序,实现中断事件的处理任务。
4. 编写主程序,调用中断服务程序。
5. 运行实验程序,观察中断系统的运行情况。
五、实验内容1. 实验一:单级中断系统(1)设置一个外部中断源,如按键中断。
(2)编写中断服务程序,实现按键按下时的处理任务。
(3)在主程序中调用中断服务程序。
2. 实验二:多级中断系统(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。
(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。
(3)设置中断优先级,实现多级中断。
(4)在主程序中调用中断服务程序。
3. 实验三:中断嵌套(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。
(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。
(3)实现中断嵌套,即在定时器中断服务程序中再次触发按键中断。
32位微机原理一、引言32位微机是一种计算机架构,它具有32位数据总线和32位地址总线。
本文将介绍32位微机的基本原理和工作方式。
二、32位微机的组成部分1. 中央处理器(CPU):32位微机的CPU是其核心部件,负责执行指令和控制计算机的运行。
它包括运算器、控制器和寄存器等组件。
2. 存储器:32位微机的存储器主要包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
RAM用于临时存储数据和程序,而ROM用于存储固化的程序和数据。
3. 输入输出设备:32位微机通过输入输出设备与外部环境进行交互。
常见的输入设备包括键盘、鼠标和触摸屏,而输出设备包括显示器、打印机和扬声器等。
4. 总线系统:32位微机的各个组件通过总线进行数据和控制信号的传输。
总线系统包括数据总线、地址总线和控制总线。
三、32位微机的工作原理1. 指令执行过程:32位微机的CPU按照指令的顺序逐条执行。
它从存储器中读取指令,并根据指令的操作码和操作数执行相应的操作。
2. 数据传输过程:32位微机的数据传输可以分为内部数据传输和外部数据传输。
内部数据传输是指CPU内部寄存器之间的数据传输,而外部数据传输是指CPU与外部设备之间的数据交换。
3. 中断处理过程:32位微机可以响应外部设备的中断请求。
当外部设备发生中断时,CPU会立即暂停当前任务,保存现场并执行中断服务程序,然后返回到原来的任务继续执行。
四、32位微机的特点和优势1. 大内存寻址能力:32位微机的32位地址总线可以寻址的内存空间达到4GB,远远超过16位微机的64KB寻址能力,可以处理更大规模的程序和数据。
2. 高精度运算能力:32位微机的32位数据总线可以进行高精度的运算,提供更准确的计算结果。
3. 并行处理能力:32位微机的指令集架构支持并行处理,可以同时执行多条指令,提高计算机的运行效率。
4. 多任务处理能力:32位微机的操作系统支持多任务处理,可以同时执行多个任务,提高计算机的利用率。