上海大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告6p

1、第1頁共 10 頁上海大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告第2頁共 10 頁【最新資料，WORD文檔，可編輯修改】第3頁共 10 頁上海大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告十實(shí)驗(yàn)名稱：中斷機(jī)制和應(yīng)用（綜合實(shí)驗(yàn)）1.學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)箱感知中斷的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理。2.學(xué)習(xí)使用中斷系統(tǒng)。3.學(xué)習(xí)使用擴(kuò)展外設(shè)。二、實(shí)驗(yàn)原理1.程序中斷：因“隨機(jī)性”原因，使一個(gè)程序暫停執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行另一個(gè)程序，以處理隨機(jī)事件，然后 再返回原程序繼續(xù)執(zhí)行的過程成為“中斷”。中斷發(fā)生的時(shí)間是隨機(jī)的（不可預(yù)知，但發(fā)生后應(yīng)該如何處理是安排好的），中斷發(fā)生的“隨機(jī)性”決 定了“必須用硬件感知中斷請(qǐng)求”、“不僅要保存斷點(diǎn)，還必須保存現(xiàn)場(chǎng)

2、”。2.實(shí)驗(yàn)箱的中斷感知硬件：當(dāng)執(zhí)行取指微指令時(shí)，IREN= 0，于是號(hào)或門輸出 0，這時(shí)號(hào)“或門”對(duì)IREQ 的 Q 端開放，若有中斷請(qǐng)求就會(huì)在這時(shí)被CPU 感知。所以無論中斷請(qǐng)求在何時(shí)提出，都只能在取指階段被感知！當(dāng) 號(hào)“或門”輸出 0 時(shí)中斷被感知，同時(shí)這個(gè)低電平使IACK 的 SD 有效，迫使其 Q 端輸出 1, ACK 燈亮，并使號(hào)“或門”對(duì) IREN 關(guān)閉并輸出 1;這個(gè) 1 又使號(hào)“或門”對(duì)中斷請(qǐng)求關(guān)閉并輸出 1,這個(gè) 1 又返回 IACK 的 SD 端，使 IACK 保持 Q= 1 的狀態(tài)。所以系統(tǒng)進(jìn)入中斷服務(wù)子 程序后，ACK 燈保持亮，且不響應(yīng)新的中斷請(qǐng)求（僅一級(jí)中斷）。3

3、.ICOE 向下經(jīng)“與門”控制 PC+ 1 信號(hào)，ICOEICOE 的另一個(gè)作用是通過號(hào) “或門”控制 EMEM 中指令 的輸出，保證在輸出中斷指令 B8HB8H 時(shí)，EMEM 不輸出。實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?頁共 10 頁TH4 4.ICOE：:17 PE直COCZL KIREO so-24S耳四、實(shí)驗(yàn)步驟第 3 頁共 10 頁I 5VI 41312II三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.用 74LS 08 芯片搭建當(dāng)電鍵 K1 和 K2 都為 1 時(shí)不產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)的外部電路。2.編制中斷服務(wù)子程序使 OUT 交替顯示 AA BB 三次后返回源程序。源程序?yàn)閷?shí)驗(yàn)七完成的交替顯示 11 和 55 的程序。(1) .運(yùn)行上

4、述程序，在完成AABB 交替顯示三次之前恢復(fù) K1K2 都為 1 的狀態(tài)。記錄 OUT 顯示的現(xiàn)象、REQ 燈和 ACK 燈的情況以及 ST 寄存器的值及改變情況。(2) .運(yùn)行上述程序，在完成 AA、BB 交替顯示時(shí)不恢復(fù) K1K2 都為 1 的狀態(tài)。記錄 OUT 顯示的現(xiàn)象、REQ 丁和 ACK 燈的情況以及 ST 寄存器的值及改變情況。R2 記錄主程序延遲時(shí)間，R1 與主程序顯示同 步。分析上述二種顯示現(xiàn)象的原因。VCCCKCDCLKIREQD SD QOR171B RENB|1PC .B 8H iT呻+ INT2116，-OR1615.5.試4B4V3A3V10 -B8HPO QOP7

5、 1 Li245245T2: FFEF7T PCSTT1; FEFF3F 1A-PCTO: CBFFFF取荷尊- d丁二I b聖Ms1 AIBIV2A.m2 Y第 6 頁 共 10 頁1. 用 74LS 08 芯片搭建當(dāng)電鍵 K1 和 K2 都為 1 時(shí)不產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)的外部電路。打開電源，進(jìn)入手動(dòng)模式。將試驗(yàn)箱的外擴(kuò)箱的1 和 K1 相連，2 和 K2 相連，7 接地，40 接電源 vcc。開關(guān)都為 1 時(shí)不產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)。按一下 l 就會(huì)產(chǎn)生中斷。2. 啟動(dòng)桌面上 COMPUTE.EX 軟件。2連接通信口： COM1/COM23點(diǎn)擊源程序編寫程序：sta:mov a,#11hmov r

6、1,aoutmov a,#10hloop1:sub a,#1hmov r2,ajz loop2jmp loop1loop2:mov a,#55hmov r1,aoutmov a,#10hloop3:sub a,#1hmov r2,ajz stajmp loop3org 50hmov r0,#04hloop4:mov a,r0sub a,#1hmov r0,ajz exitmov r0,amov a,#aahoutmov a,#5hloop5:sub a,#1hjz loop6jmp loop5loop6:mov a,#bbhoutmov a,#5hloop7:sub a,#1hjz loop4

7、jmp loop7第 7 頁 共 10 頁exit:mov a,r1outmov a,r2add a,#0hretiend4保存，文件名后需加 .asm 后綴。 打開試驗(yàn)箱， 編譯下載。全速運(yùn)行按下中斷鍵，在 aa 與 bb 交替顯示 3 次之前松開中斷鍵，記錄 OUT 顯示，REQ 燈 ACK 燈的情況，及 ST 寄存器的值及改變情況。運(yùn)行上述程序，在完成 aa 與 bb 交替顯示時(shí)不松開中斷鍵，記錄OUT 顯示，REQ 燈 ACK 燈的情況，及 ST 寄存器的值及改變情況。五、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象剛開始運(yùn)行 11 與 55 交替出現(xiàn)， R1 與 OUT 顯示同步， R2 記錄的是主程序的延遲時(shí)間， 執(zhí)

8、行中斷前，ACK 和 REQ燈均不亮，ST 寄存器為 00, OUT 顯示 11 和 55,按一下中斷鍵松開后，就會(huì)產(chǎn)生中斷，調(diào)用中斷程序，aa 與 bb 交替出現(xiàn)，ACK 和 REQ 燈均亮，R0 記錄 aa 與 bb 交替出現(xiàn)的次數(shù)，由 3 依次減 1，依 次出現(xiàn) 3、2、1，然后 R2 保持中斷時(shí)的主程序的延遲時(shí)間，R1 保持中斷時(shí) OUT 顯示的值，然后中斷結(jié)束后，ACK 和 REQ 燈又不亮，從 R2 記錄的延遲時(shí)間開始， OUT 顯示 R1 記錄的主程序的值，依次交替出現(xiàn)11和 55.剛開始運(yùn)行 11 與 55 交替出現(xiàn)， R1 與 OUT 顯示同步， R2 記錄的是主程序的延遲時(shí)

9、間， 執(zhí)行中斷前，ACK 和 REQ燈均不亮，ST 寄存器為 00, OUT 顯示 11 和 55。按下中斷鍵后不放開， 執(zhí)行中斷時(shí)，ACK 和 REQ 亮起，OUT 交替顯示 aa 和 bb， 直到中斷程序依次交替顯示 3 次 aa 與 bb 后， 再放開， 那么 OUT 會(huì)一直交 替顯示 aa 與 bb， ACK 和 REC燈暗掉后又馬上亮，寄存器 R1 顯示 11,寄存器 R2 顯示 06.六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論在完成 aa 與 bb 交替顯示 3 次之前,松開中斷鍵,這樣產(chǎn)生中斷后,中斷返回,進(jìn)行原來的程序執(zhí) 行。在完成 aa, bb 交替顯示 3 次時(shí),不松開中斷鍵,這樣就一直進(jìn)行中斷,無法返回原來的程序執(zhí)行。七、 建議八、體會(huì)通過這次試驗(yàn),我了解了中斷機(jī)制,知道了中斷的原理,知道了如何進(jìn)行程序中斷和中斷程序的返回 和如何對(duì)斷點(diǎn)進(jìn)行保存,知道了中斷機(jī)制的重要性。在實(shí)驗(yàn)過程中，編寫那個(gè)延遲和中斷子程序的時(shí)候，出現(xiàn)了很多波折，R2 記錄主程序的延遲時(shí)間，這 個(gè)老是顯示不對(duì)，然后中斷返回時(shí)不是從中斷斷點(diǎn)開始接著執(zhí)行的，后來老師提示了一下，修改了一下 程序，終于成功了。另外呢，在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，一定要有耐心，要有做對(duì)的信心，和