CPU响应中断程序的过程可以总结为以下几个步骤:
中断请求的检查
CPU在执行当前指令的最后一个时钟周期会查询中断请求信号(如INTR引脚)。
如果查询到中断请求信号有效,并且系统开中断(即IF=1),CPU会向发出中断请求的外设回送一个低电平有效的中断应答信号。
中断响应条件
CPU响应中断必须满足三个条件:
中断源有中断请求。
CPU允许中断及开中断(即IF=1)。
一条指令执行完毕,且没有更紧迫的任务。
保护断点和现场
CPU将当前指令的地址(PC值)和保护断点压入堆栈,以保留断点信息。
将有关寄存器的内容和标志位状态推入堆栈,以保护现场信息。这些操作由硬件自动完成。
寻找中断入口
CPU根据中断请求信号,从堆栈中取出中断向量,该向量包含中断服务程序的入口地址。
CPU根据中断向量的信息,跳转到相应的中断服务程序入口地址。
执行中断服务程序
CPU开始执行中断服务程序,完成中断处理任务。
中断服务程序执行完毕后,CPU需要恢复原程序的断点和现场信息。
中断返回
CPU执行恢复现场指令,将之前保存的寄存器内容和标志位状态恢复到CPU中。
CPU执行返回指令RETI,恢复PC值,使CPU返回到断点处继续执行原程序。
总结起来,CPU响应中断程序的过程包括检查中断请求、满足响应条件、保护断点和现场、寻找中断入口、执行中断服务程序以及中断返回等步骤。这个过程由硬件和软件共同完成,确保中断请求得到及时有效的处理。