"中断技术-设计举例与中断系统解析"
中断技术是计算机系统中的关键机制，它使得CPU能够高效地处理来自外部设备的请求，同时保持程序的连续执行。中断系统是实现这一功能的核心，它允许CPU在执行主程序的同时响应来自中断源的突发性事件。以下是关于中断和系统中断的详细解释：
一、中断概念
中断是指在CPU正常执行程序的过程中，由于外部或内部事件的发生，CPU暂停当前程序的执行，转而去处理这些事件，处理完后再返回到原程序继续执行。这种机制与子程序不同，因为中断是被动发生的，而不是由程序直接调用。
中断的例子包括：例如，CPU启动A/D转换后，可以继续执行其他任务，当A/D转换完成并发出中断请求时，CPU会暂停当前程序，执行中断服务程序来读取和处理转换结果，然后返回到原来被打断的程序，实现了主程序与外设操作的并行处理。
二、中断的好处
1. 提高效率：通过中断技术，CPU可以在执行主程序的同时处理外设请求，实现分时操作，提高了计算机的效率，使得CPU与外设能实现一定程度的并行工作。
2. 实现实时处理：对于实时控制系统，中断技术尤其重要，因为它可以迅速响应外部事件，确保数据的及时处理。
3. 故障处理：当计算机运行中出现异常或故障，如电源问题、存储错误或运算溢出，中断系统可以自动处理这些问题，保证系统的稳定运行。
三、中断源
中断源是引发中断请求的来源，主要分为以下几类：
1. 外设中断：来自各种输入/输出设备，如键盘、打印机、磁盘驱动器等，以及数据通道，它们在完成特定操作后向CPU发送中断请求。
2. 定时中断：由外部时钟定时器如8253定时/计数器触发，用于时间控制。当指定时间到达，时钟电路发出中断信号，CPU处理定时任务。
3. 故障源：例如，检测到奇偶校验错误、电源故障等，这些异常情况需要CPU保存当前状态，以便在恢复后能从断点继续执行。
在设计实例中，如利用PC中保留的IRQ2（中断请求线2）产生硬件中断，会涉及到中断服务程序的编写和中断处理流程的设定。显示提示信息（如DA1、DA2、DA3）通常用于在中断处理的不同阶段向用户反馈状态，如等待中断、中断处理中以及程序正常终止的信息。
总结，中断技术是现代计算机系统中不可或缺的一部分，它提高了系统的响应速度和处理能力，有效地解决了CPU与外设速度不匹配的问题，并能应对各种异常情况。通过中断源分类和中断服务程序的设计，我们可以构建一个高效的中断管理系统，以满足不同应用的需求。
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