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  • 2020-12-19 13:28:25

    hello,大家好!播妞又来给大家分享干货了!今天就CPU中断响应过程的九个步骤进行简单讲述,希望大家都能通过本文大致了解中断响应过程。

    CPU响应中断:就是CPU要去执行相应的中断服务程序,其响应过程是CPU将现在执行程序的指令地址压入堆栈,跳转到中断服务程序入口地址,中断服务程序的入口地址就是中断向量,这个中断向量用2个16位寄存器存放。

    入口地址是22位的,地址的低16位保存在该向量的低16位,地址的高16位则保存在它的高6位,更高的10位保留。

    步骤一:任何一个PIE中断组的外设或外部中断产生中断。如果外设模块内的中断被使能,中断请求将被送到PIE模块。

    步骤二:PIE模块将识别出别的PIE中断组x内的y中断(INTx.y)申请,然后相应的PIE中断标志位被锁存:PIEIFRx.y=1。

    步骤三:PIE的中断如要送到CPU需满足下面两个条件:

    1.相应的使能位必须被设置(PIEIERx.y=1)。

    2.相应的PIEACKx位必须被清除。

    步骤四:如果满足步骤三中的两个条件,中断请求将被送到CPU并且相应的响应寄存器位被置1(PIEACKx=1)。PIEACKx位将保持不变,除非为了使本组中的其他中断向CPU发出申请而清除该位。

    步骤五:CPU中断标志位被置位(CPUIFRx=1),表明产生一个CPU级的挂起中断。

    步骤六:如果CPU中断被使能(CPUIERx=1,或DBGIERx=1),并且全局中断使能(INTM=0),CPU将处理中断INTx。

    步骤七:CPU识别到中断并且自动保存相关的中断信息,清除使能寄存器(IER)位,设置INTM,清除EALLOW。CPU完成这些任务准备执行中断服务程序。

    步骤八:CPU从PIE中获取相应的中断向量。

    步骤九:对于复用中断,PIE模块用PIEIERx和PIEIFRx寄存器中的值确定响应中断的向量地址。有以下两种情况:

    1.在步骤四中若有更高优先级的中断产生,并使能了PIEIERx寄存器,且PIEIFRx的相应位处于挂起状态,则首先响应优先级更高的中断。

    2.如果在本组内没有挂起的中断被使能,PIE将响应组内优先级最高的中断,调转地址使用INTx.1。这种操作相当于处理器的TRAP或INT指令。

    CPU进入中断服务程序后,将清除PIEIFRx.y位。需要说明的是,PIEIERx寄存器用来确定中断向量,在清除PIEIERx寄存器时必须注意。

    以上就是CPU中断响应过程,讲解的每一个步骤都是干货,大家都弄清楚了吗?

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    CPU响应中断条件  1.中断源如何向CPU表达中断请求  一般是设置中断请求触发器,在需要CPU服务时,将中断请求触发器置位,其1端或0端输出的跳变作为中断请求信号。显然中断源可以随时提出中断请求。   2.中断...

    CPU响应中断的条件

      1.中断源如何向CPU表达中断请求

      一般是设置中断请求触发器,在需要CPU服务时,将中断请求触发器置位,其1端或0端输出的跳变作为中断请求信号。显然中断源可以随时提出中断请求。    

      2.中断请求何种情况下才可能得到CPU响应

      一个中断请求在同时具备下列两个条件时,才有可能得到CPU响应:

      ①该中断源未被屏蔽;

      ②该中断请求在当前所有中断请求中级别最高。

      3.CPU何时响应中断

      CPU在同时满足下列两个条件时,响应中断:

      ①IF=1(对非屏蔽中断,没有此项要求);

      ②现行指令执行完。

      CPU在每一个指令周期的最后一个总线周期的最后一个时钟周期的开始采样中断请求输入线,若有中断请求,则下一步不进入取指令周期,而进入中断响应周期,如图所示。对于8086系列CPU,中断响应周期为两个。

                               

        之所以把一条指令执行完作为响应中断的条件,是因为中断响应周期以及中断服务程序要占用CPU资源。如果在执行一条指令的中间响应中断,则指令的当前状态既不能保存也无法加以恢复。与此相对比,DMA操作是在DMA控制器的作用下进行的,不占用CPU资源,所以在一条指令执行中间、当前总线周期结束即可进入DMA周期。

     

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  • cpu是如何响应中断

    千次阅读 2020-07-20 20:44:17
    cpu是如何响应中断 话不多说,先来看看本篇文章的思维导图。 1.NVIC的理解 在讲解cpu是如何响应中断之前,我们先来讲解以下NVIC,可能不是讲的很全,只是挑一些比较深的东西。 先来看看NVIC的结构。 这是NVIC的...

    cpu是如何响应中断

    话不多说,先来看看本篇文章的思维导图。
    在这里插入图片描述

    1.NVIC的理解

    在讲解cpu是如何响应中断之前,我们先来讲解以下NVIC,可能不是讲的很全,只是挑一些比较深的东西。
    先来看看NVIC的结构。
    在这里插入图片描述

    这是NVIC的控制器,其实NVIC在内存中就是一个接口芯片,通过译码电路连接到总线上,可以把NVIC想象成一个内存块。
    在这里插入图片描述

    这些寄存器就是控制NVIC的主要的寄存器,我们对NVIC的配置大部分都是通过对上面的寄存器进行配置以实现我们想要的功能。每个寄存器的功能可以去CORTEX-M4手册上去看看。

    2.配置NVIC

    我们一般的工程中,配置NVIC主要用到的寄存器也就三个。
    AIRCR,ISER,IP
    1.配置AIRCR 2.配置ISER,3.配置IP.
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    上面两个函数的作用就是配置那三个寄存器。但凡是要用到中断的项目都要加上这两个函数。对NVIC的配置主要就是先配置优先级分组,但是,在这里说一下,在一个工程项目中,组别是要确定的,不可以是不一样的,标准要统一,配置好分组后就得将相应的中断给使能了,如果你不使能,即使触发了中断,cpu也不会去响应(但是会被悬挂起来),cpu如何去响应,在后文中有讲解。之后,你还得配置优先级,这样,对NVIC的配置也就算完成了。
    我觉得最重要的还是将相应中断使能才是配置NVIC最重要的步骤。

    3.cpu是如何响应中断

    CPU响应中断的条件

    1.中断源如何向CPU表达中断请求

    一般是设置中断请求触发器,在需要CPU服务时,将中断请求触发器置位,其1端或0端输出的跳变作为中断请求信号。显然中断源可以随时提出中断请求。

    2.中断请求何种情况下才可能得到CPU响应

    一个中断请求在同时具备下列两个条件时,才有可能得到CPU响应:

    ①该中断源未被屏蔽;

    ②该中断请求在当前所有中断请求中级别最高。

    3.CPU何时响应中断

    CPU在同时满足下列两个条件时,响应中断:

    ①IF=1(对非屏蔽中断,没有此项要求);

    ②现行指令执行完。

    CPU在每一个指令周期的最后一个总线周期的最后一个时钟周期的开始采样中断请求输入线,若有中断请求,则下一步不进入取指令周期,而进入中断响应周期。 之所以把一条指令执行完作为响应中断的条件,是因为中断响应周期以及中断服务程序要占用CPU资源。如果在执行一条指令的中间响应中断,则指令的当前状态既不能保存也无法加以恢复。
    也就是说cpu每执行完一条指令后,它都会去采样中断请求输入线,如果有,则就会根据中断源的信息(中断源是什么)到中断向量表中去查询相应的中断函数的入口地址从而去执行中断服务函数。(不会轮询(个人理解))
    因为我找不到NVIC的框图,所以我根据我自己的理解对这个中断请求输入线进行了画图描述。
    由外设产生的中断信号,除了 SysTick 的之外,全都连接到 NVIC 的中断输入信号线在这里插入图片描述
    以上就是本篇博客的的理解,其中有一些内容是“抄袭”其他博主优秀的博文,我就投自制了。

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    1.中断源 引起CPU中断的事件——中断源 除法溢出:类型号0,商大于目的操作数所能表达的范围时产生。 单步中断:类型号1,TF=1时产生(当前指令需执行完)。 断点中断:类型号3,这是一个软件中断,即...CPU中断响应

    1.中断源

    引起CPU中断的事件——中断源
    在这里插入图片描述
    除法溢出:类型号0,商大于目的操作数所能表达的范围时产生。
    单步中断:类型号1,TF=1时产生(当前指令需执行完)。
    断点中断:类型号3,这是一个软件中断,即INT 3指令。
    溢出中断:类型号4,这是一个软件中断,即INTO指令。
    软件中断:即INT n指令,类型号n(0~255)

    优先级从高到低顺序如下:
    内部中断
    NMI
    INTR
    单步中断

    2.中断处理的一般过程

    中断请求
    中断源识别(中断判优)
    中断响应
    中断处理
    中断返回

    2.1中断响应
    CPU中断响应时,要做下述三项工作:
    向中断源发出INTA中断响应信号;
    断点保护,包括CS、IP和PSW(FLAGS)。这主要是保证中断结束后能返回被中断的程序。
    获得中断服务程序首地址(入口)

    2.2中断处理
    保护现场(PUSH reg’s)
    开中断(STI)
    进行中断处理
    恢复现场(POP reg’s)
    中断返回(IRET)

    2.3中断返回
    在这里插入图片描述

    3.8088CPU的中断处理过程
    在这里插入图片描述
    4.可编程中断控制器8259A

    D0~D7——双向数据线
    WR、RD——写和读控制信号
    CS——片选信号
    A0——内部寄存器选择信号
    INT——中断请求输出信号
    INTA——中断响应输入信号
    CAS0~CAS2——级联控制线
    SP/EN——双功能引线

    8259A的内部结构
    在这里插入图片描述
    中断嵌套方式
    在这里插入图片描述

    展开全文
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