微机原理与接口技术：中断响应条件解析

"周荷琴教授的微机原理与接口技术第4版PPT课件，主要探讨了中断响应的条件，包括外设提出中断申请、本中断未被屏蔽以及中断允许状态。此外，还涵盖了微型计算机的发展历程、类型、微处理器的演进以及微型计算机的基本组成等内容。" 在计算机系统中，中断是实现硬件设备与中央处理器（CPU）通信的重要机制。中断响应的条件主要包括以下几个方面： 1. **外设提出中断申请**：当外部设备完成特定任务或需要CPU处理异常情况时，会通过发送一个中断信号给CPU，请求CPU暂停当前工作，转而处理设备的需求。 2. **本中断未被屏蔽**：在中断系统中，CPU可以设置中断屏蔽位来禁止某些中断的发生。如果当前中断的屏蔽位未被设置，那么这个中断就可以被响应。 3. **中断允许（STI）**：CPU中有一个中断允许标志，通常用IF（Interrupt Flag）表示。当IF标志被置位（STI指令执行），表明CPU允许接收中断请求；若该标志被清零（CLI指令执行），则中断被禁止，即使外设申请中断，CPU也不会响应。 微型计算机的发展与微处理器密切相关，根据历史阶段，微处理器经历了以下几个关键时期： - **电子管计算机**：早期的计算机采用电子管作为主要元件，体积大、耗电多、寿命短。 - **晶体管计算机**：取代电子管，提高了速度，降低了功耗。 - **中小规模集成电路计算机**：进一步缩小了元件尺寸，提升了集成度。 - **超大规模集成电路计算机**：自1971年Intel发布4004微处理器以来，随着摩尔定律的推进，集成度每18-24个月翻一番，性能显著提升。 以Intel CPU为例，从8008到 Pentium，再到Itanium，字长从8位到64位，晶体管数量、时钟频率和处理速度都有了飞跃式的发展。微型计算机的组成主要包括以下几个部分： - **CPU**：由运算器和控制器组成，负责执行指令和控制整个系统的运行。 - **内存**：包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器），用于临时存储程序和数据。 - **I/O设备**：如键盘、鼠标、显示器等，负责输入输出操作。 - **I/O接口**：如8255、8250、8251等，用于连接CPU和外部设备，进行数据传输。 - **总线**：包括地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB），用于在各组件间传输信息。 这些基础知识构成了微机原理的基础，对于理解和设计计算机系统至关重要。