第5章-中斷系統(tǒng)20171029

第5章中斷機制1目錄1.中斷的基本概念2中斷方式原理3.中斷和異常的區(qū)別4.S3C2440中斷機制25.1中斷的基本概念日常生活中斷的例子中斷概念中斷技術的優(yōu)點1.日常中斷的例子返回

你正在專心看書，突然電話鈴響，于是你記下正在看的書的頁數(shù)，去接電話，接完電話后再回來接著看書。2.計算機中的中斷概念返回中斷是指由于某種隨機事件的發(fā)生，計算機暫?，F(xiàn)行程序的運行，轉去執(zhí)行另一程序，以處理發(fā)生的事件，處理完畢后又自動返回原來的程序繼續(xù)運行。將能引起中斷的事件稱為中斷源。CPU現(xiàn)行運行的程序稱為主程序。處理隨機事件的程序稱為中斷服務子程序。

3.中斷技術的優(yōu)點分時操作

——CPU可以同多個外設“同時”工作實時處理

——CPU及時處理隨機事件故障處理

——電源掉電、存儲出錯、運算溢出

5.2中斷方式原理1.查詢方式與中斷方式的特點；2.中斷源及其識別方法75.2中斷方式原理程序查詢方式：

由微處理器周期性地執(zhí)行一段程序來讀取I/O端口或部件中狀態(tài)寄存器的內容，并判斷其狀態(tài)，從而使微處理器與I/O端口或部件在進行數(shù)據(jù)、命令傳送時保持同步8查詢方式的特點CPU不斷查詢外設的當前狀態(tài)才進行信息傳送，CPU不能全速工作通用性好，可以用于各類外設和CPU間的數(shù)據(jù)傳送。優(yōu)點缺點中斷方式中斷方式：I/O端口或部件在完成了一個I/O操作后，產生一個信號給微處理器，這個信號叫中斷請求；微處理器響應中斷請求信號，停止當前的程序操作，而轉向對該I/O端口或部件進行新的讀寫操作，這稱為中斷響應；處理完I/O端口或部件的讀寫操作后返回原來執(zhí)行的程序繼續(xù)執(zhí)行，這稱為中斷返回。1011CPU運行過程中，如何知道各類外設發(fā)生了某些不預期的事件？比如串口接收到數(shù)據(jù)，按鍵按下等。。微處理器能否立即響應中斷請求？1.微處理器能否立即響應中斷請求，則視微處理器的狀態(tài)而定；2.只有當微處理器決定應答該中斷請求后，它才給I/O端口或部件發(fā)出中斷應答信號，并將程序計數(shù)器PC指向該中斷服務程序的入口地址處。2.中斷源及其識別方法1.S3c2440芯片中有60個中斷源，而通常微處理器能夠提供的中斷請求信號線是有限的（如IRQ、FIQ）；2.當有中斷產生時，微處理器就必須通過一定的方法識別出是哪個中斷源發(fā)出來的信號。3.中斷源的識別方法目前主要采用向量識別方法。所有的中斷向量都必須存放在一個固定的存儲區(qū)域，這個集中存放了中斷向量或與中斷向量相關信息的存儲區(qū)域就叫做中斷向量表。①、固定向量識別1.中斷服務程序的入口地址是固定不變的，由微處理器決定，如ARM920T核提供的7種異常中斷。其中斷向量表保存在主存的低地址部分，從0x00000000地址開始。②、可變中斷向量中斷服務入口地址不是固定不變的，通常采用這類中斷向量的微處理器中，均有用于中斷控制的寄存器，設計者通過初始化相應的寄存器來設置中斷向量。5.3中斷和異常的區(qū)別什么叫中斷？當處理器遇有外部設備發(fā)生“緊急事件”需要它來處理時，它就必須停下“手頭上的工作”先去處理這個“緊急事件”。處理器的這種工作過程，或者這種工作狀態(tài)就叫做中斷。什么叫異常？

除了外部設備可以發(fā)出可以發(fā)出中斷請求之后，處理器內部也會有一些事件可以發(fā)出中斷請求，例如讀取指令出錯或在進行除法運算時除數(shù)為零等。為了與外部事件引起的中斷相區(qū)別，人們把這種由內部事件引起的中斷叫做異常。5.4S3C2440中斷系統(tǒng)S3C2440的中斷系統(tǒng)分成兩級：1.一級是控制內部外圍I/O端口或部件、或者芯片外部中斷引腳（EINTn）的中斷控制；2.一級是ARM920T核的異常中斷控制，采用了固定向量中斷方式。1.中斷優(yōu)先級2.中斷控制寄存器①、中斷優(yōu)先級1.S3C2440芯片中的中斷控制器可以支持60個中斷源提出的中斷請求。2.中斷控制器經(jīng)過仲裁之后，將結果寫入中斷未決寄存器，該寄存器幫助用戶識別中斷是由什么中斷源產生的。S3C2440芯片中斷控制器支持的60個中斷源，由于其中有些中斷共用中斷請求信號線，因此，實際中斷請求信號有32個。

這32個中斷請求的優(yōu)先級仲裁判決機制采用了中斷優(yōu)先級編碼判斷電路原理。其裁決邏輯由7個基本裁決器組成，其中6個一級裁決器和1個二級裁決器。備注：每個裁決器用一位裁決模式控制信號和兩位選擇控制信號確定優(yōu)先級順序，并且通過編程賦值可改變優(yōu)先級順序。5.4.