微机原理：中断机制与8086CPU管理

"微机原理：第九章 中断.ppt" 在微机原理中，中断是一种重要的机制，它使得计算机系统能够有效地处理突发事件和与外设的交互。第九章主要探讨了中断的基本原理、系统组织、中断源识别、中断优先级、8086中断系统以及8259A可编程中断控制器。 中断原理的核心在于，它允许CPU在执行正常程序的同时，能够快速响应来自外部设备的请求或异常状况。相比于传统的查询方式，中断方式大大提高了系统效率。在查询方式中，CPU需要不断检查外设状态，消耗大量时间；而在中断方式中，硬件会自动检测外设状态，当检测到中断请求（INTR）时，CPU可以暂停当前程序，转而去处理紧急事件。 中断概念包括三个关键步骤：中断申请、中断响应和中断处理。当外设有事件发生，如电话铃响或数据准备就绪，它会向CPU发送中断申请信号。如果CPU的中断允许标志（INTE）被设置，且当前没有其他更高优先级的中断在处理，CPU就会保存当前程序的上下文（PC及寄存器），执行中断服务子程序，然后在处理完中断事件后恢复现场并返回到原来的程序执行。 中断的应用广泛，包括实时故障处理和分时操作。在实时故障处理中，例如存储器奇偶校验错误，中断系统可以立即通知CPU进行错误处理，保证系统的稳定运行。而在分时操作中，CPU通过快速切换上下文，可以同时处理多个外设的任务，提高工作效率。 中断系统由多个组件构成，其中中断请求触发器是关键部件之一。它负责在满足条件时向CPU发送中断请求，并在请求未被响应时保持请求信号。例如，8255A工作在模式1作为输入设备时，当其输入缓冲器满时，会生成中断请求信号，请求CPU进行数据读取。 8086中断系统包括多种中断源，如内部中断（如除零错误）和外部中断（如键盘输入）。CPU使用中断向量表来存储每个中断服务程序的地址，以便在响应中断时找到正确的服务子程序。8259A是常用的中断控制器，它可以管理和仲裁来自多个中断源的请求，支持中断优先级排序，确保高优先级的中断优先得到处理。 中断机制是微机系统中不可或缺的一部分，它提升了系统的反应速度和处理能力，使CPU能有效地处理各种异步事件。中断原理、系统组织、中断源识别、中断优先级以及中断控制器的设计都是理解和实现高效微机系统的基础。