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文本内容:
《微机中断系统》ppt课件•微机中断系统概述•微机中断系统的硬件结构•微机中断系统的软件编程•微机中断系统的应用实例目录•微机中断系统的调试与测试contents01微机中断系统概述中断的基本概念01中断是一种使计算机停止当前工作,转去执行另一项任务的机制02当某个异常事件或随机事件发生时,中断系统会打断CPU当前正在执行的程序,使CPU转去处理该事件,处理完毕后再返回原程序继续执行03中断是实现多任务并发执行、实时控制、故障处理等的重要手段中断的作用和重要性提高系统效率通过中断,CPU可以在处理一项任务的同时,等1待或处理其他任务,从而提高系统的并行性和效率实现实时控制中断可以用于实现实时控制,例如在工业控制系2统中,当某个传感器触发时,系统会通过中断响应,及时处理该事件故障处理中断可以用于实现故障的快速响应和处理,例如3当系统出现错误或异常时,中断系统可以立即响应,采取相应的措施中断的分类硬件中断由硬件设备产生的中断,例如键盘输入、时钟中断等软件中断由软件程序产生的中断,例如操作系统中的任务调度中断异常中断由于程序错误或异常事件产生的中断,例如除以0异常、访问越界异常等02微机中断系统的硬件结构中断控制器中断控制器是微机系统中控制中断的部件,它负责接收来自各个设备的中断请求,并根据中断优先级和状态进行处理中断控制器一般由若干个输入线和一个输出线组成,输入线用于接收来自设备的请求信号,输出线用于向CPU发送中断请求中断控制器通常具有屏蔽和允许中断的功能,以便根据需要控制哪些中断能够被CPU接收和处理中断优先级和向量表中断优先级是用来表示不同中断源的优先级,优先级高的中断可以打断优先级低的中断中断向量表是用于保存中断处理程序的地址表,当CPU收到中断请求时,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,然后跳转到该地址执行程序中断处理程序中断处理程序也称为中断服务例程,它是用于处理不同中断的程序代码中断处理程序通常由汇编语言或C语言编写,并保存在内存中当CPU收到中断请求时,会跳转到相应的中断处理程序执行中断处理程序的主要任务是完成与该中断相关的特定操作,如数据传输、设备控制等,并最终返回CPU控制权中断嵌套与中断优先级中断优先级决定了不同中断之间的优先关系,当多个中断同时发生时,CPU会根据优先级的高低来决定先处理哪个中断中断嵌套是指在一个中断处理程序执行过程中,又发生了另一个更高优先级的中断,导致CPU暂时中止当前的中断处理程序,转去处理更高优先级的中断在中断嵌套过程中,CPU会保存当前中断的返回地址和标志位,以便在处理完高优先级的中断后能够正确返回到原中断的处理程序继续执行03微机中断系统的软件编程中断服务程序的编写总结词中断服务程序的编写是微机中断系统软件编程中的重要环节,它负责处理由硬件产生的中断事件详细描述中断服务程序的编写需要遵循一定的规范和步骤,包括中断服务程序的入口和出口、保存和恢复寄存器、处理中断事件等在编写中断服务程序时,需要考虑中断的优先级、中断的共享和嵌套等问题,以确保程序的正确性和稳定性中断处理程序的实现总结词中断处理程序的实现是微机中断系统软件编程中的关键步骤,它负责处理由中断服务程序传递过来的中断事件详细描述中断处理程序的实现需要编写相应的代码,以实现对中断事件的处理在实现中断处理程序时,需要考虑中断处理程序的执行流程、中断处理程序的优先级和子优先级的划分等问题,以确保程序能够正确地处理各种中断事件中断屏蔽与中断请求的响应总结词中断屏蔽与中断请求的响应是微机中断系统软件编程中的重要概念,它们决定了中断系统的行为和性能详细描述中断屏蔽是指禁止某些中断源的中断请求通过的机制,而中断请求的响应是指微机对外部硬件产生的中断请求做出反应的过程在编程时,需要考虑如何合理地使用中断屏蔽和中断请求的响应,以提高程序的效率和稳定性同时,还需要注意避免产生不必要的竞争条件和死锁等问题04微机中断系统的应用实例定时器中断的应用实时控制利用定时器中断,可以对系统进行实时控制,如实现定时任务、时间戳记录等任务调度通过设置不同时间间隔的定时器中断,可以实现多任务调度,提高系统效率事件触发在特定时间点触发中断,可以用于事件处理,如闹钟提醒、时间同步等键盘中断的应用实时输入事件处理键盘中断用于实时获取用户输入,如命令行界在特定按键触发中断时,可以执行相应的事件面、游戏控制等处理程序,如快捷键操作、游戏控制等命令解析通过键盘中断,可以解析用户输入的命令或参数,实现命令行界面的交互串行口中断的应用数据通信串行口中断用于实现数据通信,如串口通信协议中的数据接收和发送事件处理在接收到特定数据或发生特定事件时,串行口中断可以触发相应的事件处理程序数据处理串行口中断可以用于数据处理,如数据采集、协议解析等05微机中断系统的调试与测试中断系统的调试方法0103硬件调试仿真调试通过观察和检测硬件设备的状态,使用仿真器模拟硬件环境,以便如寄存器、内存、IO设备等,来在开发阶段就能发现和修复问题诊断和解决硬件相关的问题0204软件调试联合调试通过单步执行、断点和变量监视结合硬件和软件的调试,通常在等手段,检查程序的逻辑错误和真实的硬件环境中进行,以确认运行时错误软硬件的协同工作中断系统的测试技术单元测试集成测试针对每个独立的功能模块进行测试,确保每将多个模块组合在一起进行测试,以验证模个模块都能正常工作块之间的接口是否正常系统测试验收测试模拟真实的使用场景,对整个系统进行全面在开发完成后,由客户或用户进行实际使用的测试测试,以确认是否满足需求中断系统的性能评估响应时间优先级处理衡量系统对中断请求的响应速评估系统对不同优先级中断的度,是评价中断系统性能的重处理能力,以及是否能够保证要指标高优先级中断的及时响应吞吐量可靠性和稳定性单位时间内系统能够处理的中衡量系统在各种异常情况下仍断次数,反映了系统的处理能能正常工作的能力,以及长时力间稳定运行的能力THANKS感谢观看。