"微型计算机系统的中断过程-微机原理\\接口课件"
本文将深入探讨微型计算机系统的中断过程,这是微机原理与接口技术中的重要概念。中断是计算机系统中处理突发事件的一种机制,允许系统在执行当前任务时暂停,转而处理更重要的事件,然后再返回原来的任务。中断过程涉及多个步骤,包括中断检测、保护现场、响应中断以及中断服务程序的执行和中断返回。
在中断过程中,首先,计算机检查当前指令是否已执行完毕。如果当前指令是一个除法操作且发生了除法错误,系统会触发一个特定的中断类型,如INT n或INT 0。此外,非屏蔽中断(NMI)可以在任何时候发生,即使在中断标志位(IF)为0的情况下也会被响应。如果中断标志位TF设置为1,表明系统处于单步调试模式,此时也会执行中断。执行中断前,需要将当前的指令指针(IP)和代码段寄存器(CS)压入堆栈,同时TF也被暂时保存。然后,根据中断向量(中断服务程序的地址)从内存中读取中断服务程序的地址。
中断服务程序开始执行后,会先保护现场,即保存所有重要的处理器状态,以防在中断处理期间被改变。一旦中断服务程序执行完毕,将通过执行IRET指令来恢复现场,包括弹出IP,CS和标志寄存器(FR)。如果IF标志位被设置为1,表明允许更多的中断,否则会阻止后续的中断请求。
微机系统及应用课程涵盖了微机的基础知识,包括数制、计算机中数的表示、微处理器、指令系统、汇编语言程序设计、存储器及其接口、I/O接口、总线标准、中断系统、可编程接口芯片以及人机交互设备的接口。其中,数制是理解计算机工作原理的基础,包括二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换,以及它们的基数和权的概念。掌握这些基础知识对于理解中断过程和微机系统的其他高级概念至关重要。
中断系统在微机中起着至关重要的作用,它使得系统能够灵活地处理优先级更高的任务,如硬件故障、定时事件或用户输入,而不会丢失当前运行的任务状态。在实际应用中,如操作系统调度、实时系统响应和设备驱动程序设计,中断机制都是不可或缺的组成部分。
微型计算机的中断过程是一个复杂但有序的过程,涉及了处理器状态的保存和恢复、中断服务程序的执行以及对中断请求的管理。深入理解这一过程对于学习微机原理和接口技术,以及进行相关的软件开发和系统设计具有重要意义。