PC机中断技术解析:硬件与软件中断机制

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"《微型计算机通信与接口技术》第二章主要介绍了PC机的中断系统,包括硬件中断和软件中断,并详细讲解了PC机的基本结构,如CPU、存储器、中断控制器、DMA控制器以及定时计数单元。" 在PC机中,中断是处理突发事件的重要机制,分为硬件中断和软件中断两种类型。软件中断是通过执行特定的中断调用指令,如INT 21H,来触发的。当执行INT 21H指令时,会将程序状态字(PSW)、指令指针(IP)和代码段寄存器(CS)压入堆栈,然后根据中断号21H对应的地址加载新的IP和CS,执行中断服务程序。完成中断处理后,堆栈中的内容会被弹出,恢复原来的程序执行流程。 PC机的硬件中断通常由外部设备发起,例如键盘、鼠标或网络接口。这些中断可以被CPU接收并通过中断控制器进行管理。8088CPU有两个中断输入引脚,一个是NMI(非屏蔽中断),另一个是INTR(可屏蔽中断)。中断控制器,如8259,负责管理和仲裁来自多个设备的中断请求。 微机系统的核心是CPU,如IBM PC/XT中的Intel 8088,它负责执行指令和控制总线时序。存储器分为RAM和ROM,前者用于临时存储数据,后者则包含BIOS等固件。中断控制器,如8259,用于管理中断请求,而DMA控制器(如8237A-5)则用于高速数据传输,不通过CPU直接与I/O设备交互。 IBM PC/XT的DMA控制器有四个通道,每个通道都有对应的DRQ和DACK信号,用于与I/O设备的通信。定时计数单元,如8253,提供了计数和定时功能,例如通道0用于日历,通道1用于存储器刷新,通道2则与扬声器连接,产生音频信号。 这些基础知识对于理解和开发基于PC的系统和接口技术至关重要,特别是在进行硬件扩展、设备驱动编程和系统级优化时。了解中断机制和PC机的内部工作原理,有助于解决硬件兼容性问题,提高系统性能,并为高级通信协议和接口设计打下坚实基础。