5、中断与中断处理详解

中断与中断处理详解

1. 中断基础

在计算机系统中，当外部设备需要处理器关注时，就会涉及到外部中断服务。一般来说，CPU 通常至少有一个中断请求（IRQ）引脚和一个中断确认（INTA）引脚，用于响应来自外设的中断请求。

• IRQ 引脚 ：这是外设用来中断处理器正常程序流的输入引脚。不过，CPU 会先完成当前指令的执行，才会处理外部中断，所以外设可能需要等待几个时钟周期，CPU 才会响应中断请求。
• INTA 引脚 ：这是用于向通过 IRQ 信号请求中断的外设发送信号的输出引脚，告知外设 CPU 已开始处理中断请求，此时外设可以停用 IRQ 信号。

在图 2.1 中，IRQ 和 INTA 引脚都是低电平有效。当没有设备驱动这些引脚时，会使用两个电阻在 IRQ 和 INTA 信号上建立逻辑 1，即两个信号都处于停用状态。

CPU 对中断的响应方式主要有两种：
- 边沿触发 ：中断信号输入设计为由特定的信号边沿（电平转换）触发，包括下降沿（高到低）或上升沿（低到高）。
- 电平触发 ：中断信号输入设计为由逻辑信号电平触发。外设通过将信号驱动到并保持在有效电平来触发电平触发的中断，我们将此操作称为置位信号。当处理器发出信号时，外设会撤销信号。电平触发中断输入的一个优点是允许多个设备共享一个公共中断信号。通常，中断输入信号的有效电平为低电平，此时会使用上拉电阻将中断信号连接到高电压电平。当多个外设共享一个电平触发的中断输入信号时，想要置位中断请求的设备只