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中断系统有什么作业

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中断系统的主要作业可分为以下核心部分,结合了硬件机制与软件流程:

一、中断请求检测

外部中断请求

由外部设备通过中断请求引脚(如P3.2、P3.3)发送信号,CPU在每个时钟周期检测这些引脚状态,若检测到有效信号且系统允许中断(IF=1),则触发中断响应。

内部中断请求

由CPU内部状态变化产生(如定时器溢出、I/O设备状态变化),通过内部中断控制逻辑直接触发中断响应。

二、中断请求处理

中断判优

当多个中断同时发生时,系统需根据中断优先级进行排序。优先级由硬件(如优先级向量表)或软件(如软件查询)决定,确保高优先级中断优先执行。

中断响应

CPU暂停当前指令,自动保存现场(如程序计数器、寄存器状态)并跳转至中断服务程序入口地址。对于外部中断,响应发生在当前指令执行完毕后的最后一个时钟周期。

三、中断服务程序执行

服务程序运行

CPU执行针对具体中断源的服务程序,完成对中断事件的响应(如数据传输、状态更新等)。

中断屏蔽与嵌套控制

- 中断屏蔽:

允许高优先级中断打断低优先级中断,避免低优先级任务干扰紧急任务。

- 中断嵌套:支持高优先级中断进入低优先级任务执行,低优先级任务完成后继续执行高优先级任务。

四、中断返回

现场恢复

中断服务程序执行完毕后,CPU从堆栈中恢复被中断时的程序计数器和寄存器状态,确保程序能正确返回到中断点继续执行。

中断解除

关闭中断标志位(如IF、TF),释放被占用的硬件资源,为下一次中断响应做准备。

补充说明

中断向量表:

存储中断服务程序的入口地址,便于快速跳转。

软件查询机制:通过读取中断源优先级寄存器,实现动态优先级调度。

中断系统通过上述流程,使CPU能够高效处理异步事件,提升系统实时性和响应能力。