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微机原理与接口技术第五次作业 学院： 电子信息工程学院 专业： 轨道交通信号与控制 班级： 自动化1302 姓名： 安若琳 刘佳丽 刘琛  研究课题：不同CPU中断技术对比专题研究 本文从3种CPU(X86、80C51、ARM)的中断源、中断申请方式、中断优先级管理方式、中断的处理过程、中断向量等方面进行了综合的比较。以表格的形式呈现出来。 一、中断源 CPU 中断源 X86 外部中断和内部中断。其中外部中断是指来自CPU外部，由外设的请求引起，通过外部硬件产生，外部中断又分为两类，可屏蔽中断和不可屏蔽中断。可屏蔽中断指的是通过INTR引脚引入CPU，只有当中断允许标志位IF＝1时，才能被CPU响应。通过8259A，一个系统中可有多个可屏蔽中断。而不可屏蔽中断指的是通过NMI引脚引入CPU，不受中断允许标志IF的屏蔽，一个系统一般只允许有一个非屏蔽中断。而内部中断则是指来自CPU内部，由执行指令引起的。分为软件中断和微处理器内部中断。 80C51 两个外部中断源INT0、INT1和三个内部中断源T0、T1定时/计数谥出中断源和串行口发送或接收中断源。外部中断是由外部信号引起的，它们的中断请求信号分别从引脚INT0和INT1上引入 ARM 7TDMI ARM 7TDMI具有常规中断（IRQ）、快中断（FIQ）和软件中断(SoftWare Interrupt）三种中方式。 常规中断和快中断都是硬件中断。快中断是为支持数据传输或快速数据通道而设计的，为快速处理快中断。软件中断允许运行在用户模式的程序进入监督模式，并运行监督态下的函数。 二、中断申请方式 CPU 中断申请方式 X86 1、对于除法出错，单步中断，不可屏蔽中断NMI，断点中断和溢出中断，CPU分别自动提供中断类型号0～4。2、对于用户自己确定的软件中断INT n，类型号由n决定。3、对外部可屏蔽中断INTR，可以用可编程中断控制器8259A获得中断类型号。8个中断请求信号接到8259A。当外设申请中断时，8259A响应优先权高的中断源，将中断请求信号送到CPU的INTR端。8259A收到CPU发出的第二个中断响应信号时，将对应中断源的中断类型号送给CPU，CPU获取中断类型号后，自动转入相应的中断服务程序。 80C51 中断处理过程：中断申请、中断响应、中断处理、中断返回 80C51外部中断请求有两种信号触发方式。可通过设置有关控制位进行定义。 中断采样：针对外部中断请求信号进行的，而内部中断请求都发生在芯片内部，可以直接置位TCON或SCON中的中断请求标志。在每个机器周期的S5P2期间，各中断标志采样相应的中断源，并置入相应标志。 中断查询：若查询到某中断标志为1，则按优先级的高低进行处理，即响应中断。80C51的中断请求都汇集在TCON和SCON中。 中断响应：硬件自动生成长调用指令为LCALL addr16，而addr16就是各中断源的中断矢量地址（见附表一）。 ARM 7TDMI 进入异常过程： 1.程序在系统模式下运行用户程序，假定当前处理器状态为Thumb状态、允许IRQ中断； 2.用户程序运行时发生IRQ中断，硬件完成以下动作： *置位I位（禁止IRQ中断） *清零T位（进入ARM状态） *设置MOD位，切换处理器模式至IRQ模式 *将下一条指令的地址存入IRQ模式的LR寄存器 *将CPSR寄存器内容存入IRQ模式的SPSR寄存器 *将跳转地址存入PC，实现跳转 附表一 中断源 中断矢量地址 外部中断0（INT0） 0003H 定时器/计数器0（T0） 000BH 外部中断1（INT1） 0013H 三、中断优先级管理方式 CPU 中断优先级管理方式 X86 在8086中各类中断源的优先级：优先级 中断类型1、(高)内部中断(除单步中断)2、NMI3、INTR (IRQ0,...,IRQ7)4、(低)单步中断 80C51 在80C51中，只有两级中断优先级。通过IP来设定，IP寄存器中各位设置为0时，为低中断优先级，为1时，设为高中断优先级。系统复位后IP寄存器中各位均为0，全部设定为低中断优先级。（IP寄存器见附表二） 中断优先级控制，还有两个不可寻址的优先级状态触发器，一个用于指示某一高优先级中断正在进行服务，而屏蔽其它高优先级中断；另一个用于指示某一低优先级中断正在进行服务，从而屏蔽其它低优先级中断，但不能屏蔽高优先级中断。中断优先级由高到低为：外部中断0， 定时器T0中断，外部中断1