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中断装置和中断处理程序统称为中断系统。
中断系统是计算机的重要组成部分。 实时控制、故障自动处理、计算机与外围设备之间的数据传输多采用中断系统。 中断系统的运行大大提高了计算机的效率。
中文名称
中断
外语名称
中断请求分类
中断装置和中断处理程序
相关概念
程序字和矢量中断等
系统功能
实现中断响应和中断恢复等
中断定义
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中断系统也不同，因为不同的计算机具有完全不同的硬件配置和软件指令。 的中断系统提高了CPU对多任务事件的处理能力。 中断机制是现代计算机系统中的基础设施之一，在系统中充当通信网络，协调系统对各种外部事件的响应和处理。 中断是实现多个编程的必要条件。 中断是CPU对系统中发生的事件的反应。 引起中断的事件称为中断源。 中断源向CPU请求处理称为中断请求。 发生中断时程序中断的暂停点称为断点。 CPU暂停当前程序并对中断请求进行响应的过程称为中断响应。 处理中断源的程序称为中断处理程序。 CPU运行相关的中断处理程序称为中断处理。 返回断点的过程称为断点。 中断的实现将软件和硬件集成完成，硬件部分称为硬件装置，软件部分称为软件处理程序。
中断响应处理
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中断系统大多具有按照中断的执行顺序排列的以下操作。 接收中断请求。 查看本级中断屏蔽位，该位为1时，本级中断源加入优先级队列。 中断优先级选择。 处理机执行指令后，或指令不能执行时，立即中止现行程序。 然后，中断单元根据中断等级指定相应的主存储单元，并将中断的指令地址和处理器的当前主要状态信息存储在该单元中。 中断装置根据中断等级指定其他主存储单元，从这些单元中取出处理器的新状态信息和该等级的中断控制程序的起始地址。 执行中断控制程序及其相应的中断服务程序。 执行中断服务程序后，用专用指令将处理器返回中断的程序，或切换到其他程序。
中断相关概念
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程序字和矢量中断
这是与中断响应和处理密切相关的两个概念。
程序状态语(每个程序都有自己的程序状态语。 现行程序的程序状态字被放置在处理器的程序状态字寄存器中。 状态字的最主要内容是命令地址、条件代码、地址保护键、中断屏蔽、中断响应时的中断源记录等。 中断响应和处理操作的第步和第步是更换程序状态字的操作。
向量中断33到360具有对应于每一层级中断的一个向量，所述向量依次存储在主存储器的指定单元上。 向量的内容是对应的中断服务程序的起始地址和处理器状态字(主要是指令地址)。 在中断响应时，可以通过从中断组件提供中断向量的地址来提取该向量。 中断响应和处理操作的第步是采取中断向量操作。 在采用向量中断的设备中，通常不再使用程序状态字。
中断系统功能
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1 )实现中断响应和中断恢复
CPU接收到中断请求后，可以根据情况决定是否对中断作出响应，如果CPU没有执行更紧急更重要的工作，则在执行当前命令后对该中断请求作出响应。 CPU中断响应过程如下所示。 首先，将断点的PC值，也就是下一个应该执行指令的地址推入堆栈中进行保持。 这称为保护断点，由硬件自动执行。 然后，将相关寄存器的内容和标志位的状态推入堆栈中保留。 这叫做保护现场，由用户自己编程完成。 保护断点和现场后，可以运行中断服务程序，执行完成。 CPU从中断服务程序返回主程序。 中断的返回步骤如下。 首先恢复原预约寄存器的内容和标志位的状态。 这叫做恢复现场，由用户编程完成。 然后添加返回命令RETI。 RETI命令的功能是恢复PC值，并将CPU返回断点。 这称为恢复断点。 恢复现场和断点后，CPU将继续运行原始主程序，中断响应过程到此为止。
2 )实现高优先级队列
通常，系统有多个中断源，如果多个中断源同时发出中断请求，计算机必须确定哪个中断更紧迫，以便首先作出响应。 因此，计算机对每个中断源设定优先级等级，称为优先级。 以此方式，在从多个中断源同时发出中断请求的情况下，优先级别高的中断首先被响应，并且只有在优先级高的中断处理结束之后，才能够对优先级低的中断进行响应。 计算机按照中断源的优先级从高到低的顺序进行响应的过程称为优先级队列，该过程可以以硬件电路或软件查询来实现。
3 )实现中断嵌套
当CPU对某个中断作出响应时，如果有来自优先级高的中断源的中断请求，则CPU中断正在运行的中断服务程序，保持该程序的断点(类似于子程序的嵌套)，对高级中断作出响应这个过程称为中断嵌套。 如果发出新中断请求的中断源的优先级等于或低于正在处理的中断源，则CPU不响应该中断请求，并且在正在处理的中断服务程序运行之前无法处理新的中断请求。
中断源分类
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中断源是指引起中断的原因。
一个处理器可能有很多中断源，但根据其性质和处理方法的不同，大致可以分为以下五个类别。
p>① 机器故障中断。
② 程序性中断。现行程序本身的异常事件引起的，可分为以下三种：一是程序性错误，例如指令或操作数的地址边界错，非法操作码和除数为零等；二是产生特殊的运算结果，例如定点溢出；三是程序出现某些预先确定要跟踪的事件，跟踪操作主要用于程序调试。有些机器把程序性中断称为“异常”，不称为中断。
③ 输入－输出设备中断。
④ 外中断。来自控制台中断开关、计时器、时钟或其他设备，这类中断的处理较简单，实时性强。
⑤ 调用管理程序。用户程序利用专用指令“调用管理程序”发中断请求，是用户程序和操作系统之间的联系桥梁。
在51单片机中有5个中断源
中断号 优先级 中断源 中断入口地址
0 1(最高) 外部中断0 0003H
1 2 定时器0 000BH
2 3 外部中断1 0013H
3 4 定时器1 001BH
4 5 串口中断 0023H
中断优先权
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几个中断请求可能同时出现，但中断系统只能按一定的次序来响应和处理。可最先被响应的中断具有最高优先权，按优先级别顺序进行处理。优先权高低是由中断部件的中断排队线路确定的。
中断中断级
当机器设置很多中断源时，为了简化设计，对中断源分组管理。具有相同中断优先权的中断源构成一个中断级。同一级中断使用同一个中断控制程序起点。
中断中断屏蔽
对应于各中断级设置相应的屏蔽位。只有屏蔽位为1时,该中断级才能参加中断优先权排队。中断屏蔽位可由专用指令建立，因而可以灵活地调整中断优先权。有些机器针对某些中断源也设置屏蔽位，只有屏蔽位为1时，相应的中断源才起作用。