中断传送方式
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1．中断传送方式的引入
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将中断技术用于处理计算机运行过程中遇到的紧急事件很容易理解。为何将中断技术应用于CPU与I／O设备的数据传送呢?这需从查询方式的缺点说起。外设的速度相对CPU而言一般慢得多。例如，串行通信时，若取传输速率为9 600 bps(bit per second)，则传送一个
, U5 P4 ?) A0 T. ]8 _& u字节的数据约需1 ms(以字节为单位的串行通信，在数据位的前面要加一位起始位，数据位后要有1～2位停止位，还可以选用1位奇偶检验位。因此传送一个字节的信息量，约需依次传送10～1l位)。采用查询方式，每传送一个字节，CPU约需等待1 ms，而1 ms内cPu可以执行几万条、几十万条乃至更多的指令，可见资源的浪费是惊人的。采用这种方式，cPu和外设的工作是串行的。外设工作时CPU处于等待状态。中断传送方式就是让cPu和外设并行工作。仍以串行通信为例，当CPU送一个数据至串行通信接口后继续进行自己的工作；当接口电路完成具体的发送后提出一个中断请求；CPU在条件许可时响应这个请求，进入相应的中断服务程序；在中断服务程序中给接口电路再送下一个数据，然后返回去接着做原来的工作。可见，在外设工作期间，CPU不需等待，机器最重要的资源得到充分利用。
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2．中断传送方式接口电路
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如图4．12所示为使用中断传送方式进行输入的接口电路。该电路由数据输入端口、写屏蔽输出端口、中断请求触发器和中断向量提供逻辑等组成。该接口电路的工作原理可分4个阶段来说明。
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+ E% K. U- c+ ]4 G+ L! P (1)发出中断请求
1 L4 S3 ]" ^+ W; R _5 B1 z 当输入设备准备好一个数据后，产生一个选通信号STB，该信号将设备的数据送入输入缓冲寄存器(供CPU读取)，同时把中断请求触发器置1。若这时该中断源没有被屏蔽，即屏蔽触发器为l，则中断请求触发器1端的输出通过与门，向CPU提出中断请求INTR。与此同
2 } ?6 @/ I* d- \时，请求触发器1端的输出送到输入设备的IBF(输入缓冲器满)端，表示CPU还未将输入缓冲器中的数据取走，输入设备不要送新的数据来。
8 _' y4 e5 Q, J m9 u U3 W (2)中断响应
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如果该输入设备提出请求时没有更高优先级的中断源提出请求，则cPU在当前指令执行结束时响应该中断请求，进人中断响应周期。在中断响应周期内中断响应信号INTA有效，该信号把事先准备好的中断标识码(或称中断向量)送上数据总线，于是CPU得到中断服务程序入口地址(或形成中断服务程序入口地址的有关信息)，从而进入中断服务程序。
$ b% N9 C8 \* L6 @0 `+ @; \ (3)在中断服务程序中读取输入缓冲器中的数据
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在中断服务程序中执行一条输入指令可将已存放在输入缓冲器中的数据读入到CPU指定的寄存器。同时，将中断请求触发器复位。复位中断请求触发器，一方面为下一次提中断请求作准备；另一方面通知输入设备，CPU已将输入缓冲器中的数据取走，可以送新的数据了。
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(4)中断返回
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中断服务程序中的最后一条指令是中断返回指令。执行该指令，CPU返回去继续执行被中断了的主程序。
- R1 a" j! ?. L3 v 如图4．13所示为用中断传送方式进行输出的接口电路。请读者自行分析它的组成和工作原理。分析时可从在中断服务程序中执行一条输出指令说起。提示两点：第一，设备输出一个数据后在ACK端会发出一个回答信号；第二，图中的引脚符号OBF英文全称是
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Output_Buffer Full，即输出缓冲器满。
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% d5 \: ]0 r4 w' @+ l 以上主要讲述了用中断方式传送数据的基本接口电路和基本工作原理。关于中断技术还有许多内容，将在后面进行专门的讨论。
