计组二实验报告十.doc

1、上海大学计算机学院计算机组成原理实验报告十姓名学号 教师顾惠昌时间周三7-9机位23报告成绩实验名称：中断机制和应用（综合实验）一、实验目的1. 学习实验箱感知中断的硬件结构和工作原理。2. 学习使用中断系统。3. 学习使用扩展外设。二、实验原理1. 程序中断：因“随机性”原因，使一个程序暂停执行，转而执行另一个程序，以处理随机事件，然后再返回原程序继续执行的过程成为“中断”。中断发生的时间是随机的（不可预知，但发生后应该如何处理是安排好的），中断发生的“随机性”决定了“必须用硬件感知中断请求”、“不仅要保存断点，还必须保存现场”。2. 实验箱的中断感知硬件：当执行取指微指令时，IREN 0，

2、于是号或门输出 0，这时号“或门”对IREQ 的 Q端开放，若有中断请求就会在这时被CPU感知。所以无论中断请求在何时提出，都只能在取指阶段被感知！ 当 号“或门” 输出 0 时中断被感知， 同时这个低电平使IACK 的 SD有效， 迫使其 Q端输出 1，ACK灯亮，并使号“或门”对IREN 关闭并输出1；这个 1 又使号“或门”对中断请求关闭并输出1，这个 1 又返回 IACK 的 SD端，使 IACK 保持 Q 1 的状态。所以系统进入中断服务子程序后，ACK灯保持亮，且不响应新的中断请求（仅一级中断）。3.ICOE 向下经“与门”控制PC 1 信号， ICOE的另一个作用是通过号“或门”

3、控制EM中指令的输出，保证在输出中断指令B8H 时， EM不输出。4.5. 试验箱外扩系统结构俯视图三、实验内容1. 用 74LS 08 芯片搭建当电键 K1 和 K2 都为 1 时不产生中断请求信号的外部电路。2.编制中断服务子程序使OUT交替显示AA、BB三次后返回源程序。源程序为实验七完成的交替显示11 和55的程序。(1).运行上述程序，在完成AA、 BB 交替显示三次之前恢复K1K2 都为1 的状态。记录OUT显示的现象、REQ灯和ACK灯的情况以及ST 寄存器的值及改变情况。(2).运行上述程序，在完成AA、BB交替显示时不恢复K1K2 都为1 的状态。记录OUT显示的现象、REQ

4、灯和ACK灯的情况以及ST 寄存器的值及改变情况。R2 记录主程序延迟时间，R1 与主程序显示同步。分析上述二种显示现象的原因。四、实验步骤1. 用 74LS 08 芯片搭建当电键 K1 和 K2 都为 1 时不产生中断请求信号的外部电路。打开电源，进入手动模式。将试验箱的外扩箱的1 和 K1 相连， 2 和 K2 相连， 7 接地， 40 接电源 vcc 。开关都为 1时不产生中断请求信号。按一下l就会产生中断。2. 启动桌面上软件。连接通信口：COM1/COM2点击源程序编写程序：sta:mov a,#11hmov r1,aoutmov a,#10hloop1:sub a,#1hmov r

5、2,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 loop4jmp loop7exit:mov a,r1outmov a,r2add

6、 a,#0hretiend保存，文件名后需加.asm 后缀。打开试验箱，编译下载。全速运行按下中断键，在 aa 与 bb 交替显示3 次之前松开中断键，记录 OUT显示， REQ灯 ACK灯的情况， 及 ST 寄存器的值及改变情况。运行上述程序，在完成aa 与 bb 交替显示时不松开中断键，记录OUT显示， REQ灯 ACK灯的情况，及ST 寄存器的值及改变情况。五、实验现象刚开始运行 11 与 55 交替出现， R1 与 OUT显示同步， R2 记录的是主程序的延迟时间，执行中断前，ACK和REQ灯均不亮， ST寄存器为 00， OUT显示 11和 55，按一下中断键松开后，就会产生中断，调

7、用中断程序，aa与 bb 交替出现， ACK和 REQ灯均亮， R0 记录 aa 与 bb 交替出现的次数，由3 依次减1，依次出现 3、 2、 1，然后R2保持中断时的主程序的延迟时间，R1 保持中断时 OUT显示的值，然后中断结束后，ACK和 REQ灯又不亮，从R2记录的延迟时间开始，OUT显示 R1 记录的主程序的值，依次交替出现11 和 55.刚开始运行 11 与 55 交替出现， R1 与 OUT显示同步， R2 记录的是主程序的延迟时间，执行中断前，ACK和REQ灯均不亮， ST寄存器为 00， OUT显示 11和 55。按下中断键后不放开，执行中断时，ACK和 REQ亮起， OU

8、T交替显示 aa 和 bb，直到中断程序依次交替显示3 次 aa 与 bb 后，再放开，那么 OUT会一直交替显示aa 与 bb，ACK和 REQ灯暗掉后又马上亮，寄存器R1 显示 11，寄存器 R2 显示 06.六、实验结论在完成 aa 与 bb 交替显示3 次之前，松开中断键，这样产生中断后，中断返回，进行原来的程序执行。在完成aa， bb 交替显示3 次时，不松开中断键，这样就一直进行中断，无法返回原来的程序执行。七、建议八、体会通过这次试验，我了解了中断机制，知道了中断的原理，知道了如何进行程序中断和中断程序的返回和如何对断点进行保存，知道了中断机制的重要性。在实验过程中， 编写那个延迟和中断子程序的时候，出现了很多波折， R2 记录主程序的延迟时间， 这个老是显示不对， 然后中断返回时不是从中断断点开始接着执行的， 后来老师提示了一下， 修改了一下程序， 终于成功了。另外