提高CPU效率:中断传送方式在微机原理中的应用

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"中断传送方式-微机原理及接口技术" 在微机系统中,中断传送方式是一种提高CPU效率的关键机制。与查询传送方式不同,中断方式允许CPU在执行其他任务的同时,等待外设准备就绪,从而避免了不必要的等待时间。这种方式特别适合于速度较慢的外设,如键盘和打印机,因为它们的数据传输速度远低于CPU的执行速度。 在冯·诺依曼计算机结构中,计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。其中,运算器负责执行算术和逻辑运算,控制器则负责从内存读取指令并协调整个系统的操作。存储器分为内存储器和外存储器,存储器的地址由地址总线来指定,数据的传输则通过数据总线进行,而控制总线则用来传递控制信号。 总线是计算机内部各组件间通信的关键,包括地址总线、数据总线和控制总线。地址总线单向传输,用于指定内存或I/O接口的地址,其宽度决定了可直接访问的地址范围。数据总线是双向的,传输数据信息,其宽度与CPU的字长相同。控制总线则用于传输各种控制信号,使得各部件能协同工作。 中断机制的工作原理是:当外设完成数据准备后,会向CPU发送中断请求,CPU在完成当前指令的执行后,响应中断,保存当前状态,然后转去执行中断处理程序。处理完成后,CPU恢复之前的状态并继续执行原来的程序,这样既保证了对外设的及时响应,又避免了大量CPU时间的浪费。 CPU中的运算器通常包含算术逻辑单元(ALU)、累加器(Accumulator)、程序状态标志寄存器(Flag Register)和暂存器。ALU执行算术和逻辑运算,累加器用于存储中间运算结果,标志寄存器记录运算特性,而暂存器则用于临时存储操作数。 控制器是CPU的指挥中心,它从内存读取指令,生成控制信号,使CPU按照指令序列执行操作。此外,控制器还负责处理中断,包括中断的识别、响应以及中断返回的过程。 在考试中,对于微机原理的理解可能涉及到选择题、填空题、判断改错题、画图题、简答题和程序设计题等多种题型。考生需要对冯·诺依曼结构、总线系统、中断机制、CPU组成部分及其功能有深入理解,以及如何利用这些知识解决实际问题。