微机原理与接口技术：中断响应与CPU发展

"该资源是关于微机原理与接口技术的课程资料，主要讨论了中断响应周期中的两个工作阶段，并涉及中断号、时钟周期以及微处理器的发展历程。此外，还介绍了微型计算机的组成和历史演变，特别是微处理器的性能提升遵循摩尔定律。" 在微机系统中，中断响应是一个至关重要的过程。当外部设备请求中断时，CPU会经历一个中断响应周期。在这个过程中，有两个关键的工作阶段： 1. 第一个INTA脉冲：在接收到中断请求后，CPU会发出一个INTA（Interrupt Acknowledge，中断应答）脉冲。在这个阶段，CPU会产生LOCK信号，这使得总线被封锁，防止其他设备，如DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）控制器，在处理中断时占用总线资源。 2. 第二个INTA脉冲：在第一个INTA脉冲之后，当INTA再次出现时，LOCK信号撤除，总线解除封锁状态，恢复正常操作。中断号通常在这个阶段被传递给CPU，以便CPU知道是哪个设备或功能引发了中断。 微处理器的发展是计算机技术进步的显著标志。从早期的4004和8008，到后来的8086、8088、80286、80386、80486，直至 Pentium系列，微处理器的字长、晶体管数量、时钟频率以及执行速度都经历了显著增长。这一增长遵循着摩尔定律，即集成电路上可容纳的晶体管数目大约每18-24个月会翻一番，性能随之提升。 微型计算机的结构通常包括以下部分：CPU（中央处理器），由运算器和控制器组成；内存，包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）；I/O设备，如键盘、显示器等；以及各种接口，如8255、8250、8251、8253和8259等，用于与外部设备通信。地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）是连接这些组件的主要总线，它们负责传输指令、数据和控制信号。 8255是一种通用I/O接口，可以配置为多种输入/输出模式；8250和8251通常是串行通信接口，用于实现设备间的串行通信；8253是定时器/计数器，常用于控制定时和计数任务；而8259则是中断控制器，管理多个中断源并优先级排序，确保CPU能有效地处理中断请求。 这些基础知识对于理解计算机系统的运行机制和进行相关的硬件设计、编程和故障排查至关重要，也是考研备考的重要内容。通过学习这些概念，可以深入理解微机系统如何协调内部和外部操作，以及如何通过微处理器的不断提升来推动计算机技术的进步。