《微机中断控制》课件

《微机中断控制》PPT课件目录CONTENTS中断的基本概念中断处理过程微机中的中断系统中断服务程序的编写中断的实际应用01中断的基本概念中断微机控制中断的定义指计算机在执行期间，出现某些意外情况，使得计算机暂时停止当前的工作，转去处理突发事件，待处理完毕后，再返回到原来被中断的地方继续执行。微型计算机的简称，是一种体积小、结构紧凑、性能稳定、价格低廉、耗电量少、操作简便的计算机。指通过一定的手段和方法，使某事物按照预定的目标或计划进行。根据中断的处理方式，可以分为可屏蔽中断和非屏蔽中断。可屏蔽中断可以被允许或禁止，非屏蔽中断则不能被禁止。根据中断源的不同，可以分为硬中断和软中断。硬中断是由硬件设备产生的，如键盘中断；软中断是由软件产生的，如操作系统调度程序产生的进程切换中断。中断的分类123中断的作用中断是计算机系统中实现多任务并发执行的重要机制之一。通过中断，CPU可以在执行完一个任务后，自动转去执行其他任务，从而实现了多任务并发执行的效果。中断可以提高计算机系统的实时性。在实时系统中，许多外部事件需要得到及时响应，如电话呼叫、控制信号等。通过中断，系统可以及时响应这些事件，提高了系统的实时性。中断可以用于实现分时系统中的时间片轮转调度。在分时系统中，多个进程共享CPU资源，通过中断可以实现时间片轮转调度，使得每个进程都能得到一定的CPU时间片。02中断处理过程当输入/输出设备完成其工作或发生错误时，会向CPU发送中断请求。在执行特定指令时，如系统调用或异常处理，也会产生中断请求。中断请求软件中断请求硬件中断请求CPU在收到中断请求后，需要识别是哪个设备或哪个原因引起的中断。识别中断源为了在中断处理完毕后能正确恢复执行，CPU需要保存当前程序的执行环境。保存现场中断响应中断处理中断服务程序CPU根据中断类型执行相应的中断服务程序，处理中断事件。中断返回处理完中断后，CPU恢复被中断的程序，继续执行。03微机中的中断系统中断控制器是微机系统中负责管理中断的硬件设备。中断控制器接收来自各种外部设备的中断请求，并根据优先级进行排队处理。中断控制器通过向CPU发送中断信号来通知CPU有中断发生，以便CPU能够及时响应并处理中断。中断控制器中断向量表01中断向量表是用于保存中断处理程序的地址表。02当发生中断时，中断控制器会根据中断类型查找中断向量表，获取相应的中断处理程序的地址。中断向量表是实现多任务处理和实时控制的重要手段之一。03中断优先级决定了不同中断源在排队时的先后顺序，优先级高的中断会优先得到处理。中断优先级的设置需要考虑系统的实时性和稳定性，以避免因某些高优先级的中断频繁打断低优先级的中断处理程序而导致的系统不稳定。中断优先级是用来确定不同中断源的优先级高低。中断优先级04中断服务程序的编写定义中断服务程序的入口地址是当发生中断时，CPU需要跳转到的内存地址，以执行相应的中断处理程序。获取方式通常在中断控制器或中断描述符表中查找对应的中断向量，从而得到中断服务程序的入口地址。注意事项确保中断服务程序的入口地址是可访问和有效的，否则可能导致系统崩溃或数据损坏。中断服务程序的入口地址编写中断处理代码根据具体的中断类型，编写相应的中断处理代码。这些代码通常包括保存寄存器、执行特定操作、恢复寄存器等步骤。结束中断处理在中断处理完成后，需要清除中断标志位，并返回到被中断的程序继续执行。初始化在编写中断服务程序之前，需要先进行一些初始化工作，例如设置中断控制器、配置中断描述符表等。中断服务程序的编写步骤返回地址在返回之前，需要保存被中断的程序的返回地址，以便正确返回到原来的执行位置。注意事项在返回过程中，需要注意处理好寄存器的恢复和上下文切换等问题，以确保系统的稳定性和可靠性。返回方式中断服务程序执行完毕后，需要通过特定的指令或机制返回到被中断的程序继续执行。中断服务程序的返回05中断的实际应用定时器中断定时器中断的作用定时器中断的实现方式定时器中断的优先级定时器中断定时器中断的主要作用是实现精确的时间控制。在需要定时执行任务的场景中，如工业控制、多媒体处理等，定时器中断能够提供高精度的时间基准，确保任务在规定的时间内完成。在微机系统中，定时器中断是一种常见类型的中断。通过设置定时器，当定时器达到预设时间时，会触发中断，打断当前正在执行的程序，转而执行中断处理程序。定时器中断在实时控制、任务调度等方面有广泛应用。在多任务系统中，定时器中断通常具有较高的优先级。为了保证实时性，定时器中断的处理程序通常会尽快执行，以便在规定的时间内完成相应的任务。定时器中断的实现通常依赖于硬件计时器。在微机系统中，硬件计时器可以由CPU内部或外部硬件设备提供。通过编程设置计时器的初始值和计数方式，可以控制定时器中断的触发时间。01020304键盘中断键盘中断的作用键盘中断的实现方式键盘中断的优先级键盘中断当用户按下键盘上的某个键时，微机系统会触发键盘中断。键盘中断处理程序会读取按键信息，并将按键信息传递给应用程序进行处理。键盘中断的作用是实现人机交互。通过键盘输入，用户可以向微机系统发送指令或输入数据，实现与系统的交互。键盘中断使得用户能够方便地与系统进行沟通，提高系统的可用性和用户体验。键盘中断的实现依赖于微机系统中的键盘控制器或输入设备驱动程序。当用户按下键盘上的某个键时，键盘控制器或驱动程序会产生一个中断信号，打断当前正在执行的程序，转而执行键盘中断处理程序。处理程序会读取按键信息，并将其传递给应用程序进行处理。键盘中断的优先级通常较高，但低于一些紧急的中断事件，如实时时钟中断或硬件错误中断。在多任务系统中，为了保证实时性和响应速度，键盘中断的处理程序通常会尽快执行。串行口中断串行口中断的作用串行口中断的实现方式串行口中断的优先级串行口中断当微机系统的串行口接收到数据或发送完数据时，会产生串行口中断。串行口中断处理程序会负责读取或写入串行口数据缓冲区，并执行相应的数据处理任务。串行口中断的作用是实现串行通信。通过串行口，微机系统可以与其他设备进行数据交换，如与其他计算机、调制解调器或传感器等进行通信。串行口中断能够保证数据传输的实时性和准确性，提高系统的通信性能和可靠性。串行口中断的实现依赖于微机系统中的串行口控制器或驱动程序。当接收到数据或发送完数据时，串行口控制器会产生一个中断信号，打断当前正在执行的程序，转而执行串