"这篇资料主要介绍了计算机中的中断系统,特别是8259A中断控制器与计算机的连接方式,以及中断在微机原理中的作用、中断源分类、中断系统的功能,并给出了一个中断接口电路的示例。"
在微机原理中,中断是一种关键机制,它允许计算机在执行正常程序的同时响应外部事件,如硬件故障、I/O操作完成或实时处理需求。8259A中断控制器是Intel公司设计的一种专用芯片,用于管理和协调来自不同中断源的请求。在8259A单片工作方式的接口电路中,涉及到的引脚包括地址线(A0-A15)、数据线(D0-D7)、读写信号(RD、WR)、中断请求(INTR)、中断应答(INTA)等,以及控制信号如CS(片选)、SP/EN(屏蔽/使能)、IR0-IR7(中断请求输入)等。
中断在计算机中的作用主要体现在以下几个方面:
1. 并行操作:通过中断,CPU可以与外设同时工作,提高系统效率,例如,CPU在处理数据时,外设可以进行I/O操作。
2. 实现实时处理:在实时控制系统中,中断使得CPU能够迅速响应关键事件,确保系统的实时性。
3. 故障处理:当系统发生错误或故障时,相关设备可以通过中断请求CPU进行故障处理。
中断源可以分为硬件中断和软件中断:
- 硬件中断通常来自I/O设备(如键盘、鼠标、硬盘等)、系统时钟和故障源。
- 软件中断则是由程序中的中断指令触发,如INT3(调试中断)和INTO(溢出中断)。
中断系统的功能主要包括中断的检测、响应、处理和恢复。CPU在每个指令周期的末尾检查中断请求,如果中断被允许并且有中断请求,它会保存当前程序的断点和现场,然后转而执行中断处理程序。中断处理完成后,中断系统会撤销中断请求,恢复现场信息,并返回到断点继续执行原来的程序。
中断接口电路示例中,描述了一个输入设备的中断请求过程,通过中断申请触发器和中断允许触发器来控制中断的产生和接收。当外设准备就绪,会发出EOC信号,并设置中断申请,而CPU通过读写IO端口来开启或关闭中断。中断请求信号(INTR)只有在CPU的中断标志位(IF)为1时才会被响应,这保证了CPU在适当的时候处理中断请求。
中断系统是计算机系统中不可或缺的一部分,它提供了高效、实时和可靠的服务,使得计算机能有效处理各种异步事件。8259A中断控制器则是实现这种功能的关键组件,它帮助协调多个中断源,确保系统能有序地响应外部事件。