CPU与中断技术
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cpu与外围设备的基本通信方式-回复CPU(中央处理器)与外围设备之间的通信方式是计算机系统中的一个重要组成部分。
在计算机系统中,CPU负责执行指令和处理数据,而外围设备则负责与计算机系统进行输入和输出操作。
为了实现CPU与外围设备之间的有效通信,需要采用不同的通信方式。
本文将介绍几种常见的CPU 与外围设备的通信方式。
一、并行接口通信方式并行接口是一种比较常见且简单的CPU与外围设备通信方式。
在这种通信方式中,CPU和外围设备之间通过并行接口传输数据,数据位数可以是8位、16位或32位等。
并行接口的通信速度相对较快,适用于传输大量的数据。
并行接口通信方式的典型应用是打印机接口(如LPT端口)。
在计算机系统中,打印机通过并行接口与CPU进行通信,CPU将要打印的数据发送到打印机,打印机则将数据转换为图像并打印出来。
二、串行接口通信方式串行接口是一种按位进行数据传输的通信方式。
在串行接口通信中,CPU 和外围设备之间通过一个或多个串行线路传输数据。
串行接口通信速度相对较慢,但却能够实现长距离数据传输。
串行接口通信方式常见的应用有串行通信端口(如COM端口)和USB 接口。
COM端口通常用于连接调制解调器、鼠标等外围设备,而USB接口则广泛应用于各种外围设备,如打印机、键盘、鼠标、移动存储设备等。
三、中断控制方式中断控制方式是一种CPU与外围设备通信的重要方式。
在中断控制方式中,外围设备可以向CPU发送中断请求信号,以通知CPU需要进行处理。
CPU接收到中断请求信号后,会立即中止当前正在执行的任务,跳转到中断处理程序来处理外围设备发来的请求。
中断控制方式在实时性要求较高的场景中应用广泛。
例如,在计算机游戏中,当玩家按下键盘上的某个按键时,外围设备会向CPU发送中断请求信号,以通知CPU需要对按键事件进行处理。
四、DMA(直接存储器访问)方式DMA方式是一种高效的数据传输方式,它能够在CPU不参与的情况下,直接将数据从外围设备传输到内存或从内存传输到外围设备。
利用中断屏蔽技术修改中断优先级摘要:在现代计算机系统中,中断系统不只是I/O系统,也是整个计算机系统必不可少的重要组成部分。
中断响应的次序是固定的,中断处理的次序可以与之保持一致,也可通过修改屏蔽字来灵活地改变,文章针对三种典型的问题,提出解决思路和方法,阐述利用中断屏蔽技术修改中断优先级。
关键词:中断级屏蔽位;中断响应;中断处理当CPU与外设交换信息时,如果采用查询的方式,则CPU要浪费很多时间去等待外设,为了解决快速CPU与慢速外设之间的矛盾,一方面提高外设的工作速度,另一方面发展了中断的概念。
中断概念的出现,是计算机系统结构设计中的一个重大变革。
中断是指CPU终止正在执行的程序,转去处理随机提出的请求,待处理完后,再回到原先被打断的程序继续恢复执行的过程。
响应和处理各种中断的软、硬件总体称为中断系统。
中断系统是整个计算机系统必不可少的重要组成部分。
它对程序的监视和跟踪、人机联系、故障处理、多道程序和分时处理、实时处理、目态程序和操作系统的联系、I/O处理以及多处理机系统中各机的联系等都起着重要的作用。
中断响应的次序是固定的,中断处理的次序可以与之保持一致,也可通过修改屏蔽字来灵活地改变,文章针对三种典型的问题,提出解决思路和方法,阐述利用中断屏蔽技术修改中断优先级。
1 确定中断屏蔽字引起中断的各种事件称为中断源。
在中、大型计算机系统中,中断源个数多达几十甚至几百个,为每个中断源单独形成入口,显然很困难,也没有这种必要,为简化中断处理程序入口地址形成硬件,将中断源归成几类,每一类中各中断源性质比较接近,对每一类给定一个中断处理程序入口,再由软件转入对相应的中断源进行处理。
中断的特点是具有随机性,常常会同时发生多个中断请求,为解决这个问题,需要根据中断的性质、紧迫性、重要性以及软件处理的方便性把中断分成不同的级别,按照优先次序进行响应和处理。
在现代计算机系统中,中断优先级一般是由硬件的排队器实现的,因此,当有多个中断源同时请求中断服务时,中断响应次序的高低是固定死的。