微机原理与接口技术：外部中断响应详解

"外部中断响应的一般过程-微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件" 在微机系统中，外部中断是计算机与外部设备交互的重要方式，它使得计算机能够及时响应外部事件，从而实现异步操作。以下是外部中断响应的一般过程的详细解释： 1. **中断请求**：当外部设备需要计算机处理某些任务或发生异常情况时，会向CPU发送中断请求。例如，打印机完成打印任务后，会通过一个专门的中断线向CPU发送一个中断信号。 2. **中断判优及中断源识别**：CPU接收到中断请求后，会先检查当前是否允许响应中断（取决于当前指令执行状态和中断屏蔽字）。如果允许，CPU会根据中断请求线的电平或边沿触发方式，以及中断优先级，判断并识别出最高优先级的中断源。 3. **中断响应**：CPU确认中断并决定响应后，会停止当前执行的指令，保存现场（即保存CPU寄存器中的值，尤其是程序计数器PC，以便中断处理完后能恢复到被中断的程序状态）。 4. **中断处理（服务）**：接着，CPU会转去执行中断处理程序，这个程序通常位于内存的特定位置，称为中断向量。中断向量包含中断处理子程序的地址和中断处理所需的附加信息。中断处理程序会处理外部设备的需求或异常情况，如读取或写入数据，更新设备状态等。 5. **中断返回**：中断处理完成后，CPU会执行一条中断返回指令，这会恢复先前保存的现场，并将程序计数器PC设置为中断处理前的值，使程序从被中断的地方继续执行。 此外，微机原理也涉及到计算机的其他基础知识： - **微型计算机的组成**：包括CPU（中央处理器，由运算器和控制器组成）、内存（如RAM和ROM）、I/O设备（输入输出设备）、以及各种I/O接口，如8255、8250、8251、8253、8259等，它们用于协调CPU与外部设备之间的通信。 - **数制及其转换**：计算机中常用二进制、八进制、十进制和十六进制，数制间的转换是进行数据处理的基础。 - **符号数的表示及运算**：包括定点数和浮点数的表示，定点数用于简单数值计算，而浮点数则可以表示更大范围和更高精度的数值。 - **微处理器的发展**：遵循摩尔定律，微处理器的性能每18-24个月翻一番，从Intel 4004到 Pentium，再到现代的多核处理器，其性能不断提升，晶体管数量急剧增加。 这些基础知识构成了微机系统的基础框架，对于理解微机的工作原理和接口技术至关重要。在实际应用中，了解并掌握这些概念可以帮助我们更好地设计、调试和优化计算机系统。