北理工计算机原理与应用实验二

1、 本科实验报告实验名称： 计算机原理与应用实验二 课程名称：计算机原理与应用实验时间：任课教师：实验地点：实验教师：实验类型： 原理验证 综合设计 自主创新学生姓名：学号/班级：组 号：学 院：同组搭档：专 业：成 绩：实验二 利用中断方式设计数字时钟一、 实验目的1. 掌握PC机中断处理系统的基本原理。2. 熟悉定时/计数器8254工作原理及其编程方法。3. 利用实验板上的8254定时器为中断源发中断申请，中断请求用IRQ3（系统总线区的IRQ）。4. 熟悉数码管显示原理，掌握数码管显示接口技术。5. 学习数字时钟原理，实现数字时钟。6. 掌握中断控制器8259管理二、 实验内容与步骤1)

2、接线（参考）：PB7PB0/8255接dpa /LED 数码管CS /8254 接Y0 /IO 地址PC3PC0 /8255接S3S0/LED 数码管CS/8255接Y1 /IO 地址IRQ /总线接OUT1/8254GATE0 /8254接+5VCLK0 /8254接1M时钟OUT0 /8254接CLK1 /8254GATE1 /8254接+5V三、 实验原理1、PC 机用户可使用的硬件中断只有可屏蔽中断，由8259 中断控制器管理。中断控制器用于接收外部的中断请求信号，经过优先级判别等处理后向CPU 发出可屏蔽中断请求。IBMPC、PC/XT 机内有一片8259 中断控制器对外可以提供8个

3、中断源：中断源 中断类型号 中断功能IRQ0 08H 时钟IRQ1 09H 键盘IRQ2 0AH 保留IRQ3 OBH 串行口2IRQ4 0CH 串行口1IRQ5 0DH 硬盘IRQ6 0EH 软盘IRQ7 0FH 并行打印机8 个中断源的中断请求信号线IRQ0IRQ7 在主机的62 线ISA 总线插座中可以引出，系统已设定中断请求信号为“边沿触发”，普通结束方式。对于PC/AT 及286 以上微机内又扩展了一片8259 中断控制，IRQ2 用于两片8259 之间级连，对外可以提供16 个中断源：中断源 中断类型号 中断功能IRQ8 070H 实时时钟IRQ9 071H 用户中断IRQ10 0

4、72H 保留IRQ11 O73H 保留IRQ12 074H 保留IRQ13 075H 协处理器IRQ14 076H 硬盘IRQ15 077H 保留实验系统总线区的IRQ 接到了3 号中断IRQ3 上，即进行中断实验时，所用中断类型号为0BH。2、中断控制器8259 可利用系统初始化设定如不进行新的初始化，只需对8259 中断控制器的屏蔽寄存器设定IRQ3 为中断允许，其他原有中断允许保持不变。3、将实验板上的8253 的通道，设定为10ms 周期信号发生器该芯片的通道1 设定为计数器，其输入来自定时器通道0 的输出，利用通道1 的计数器输出作为IRQ3 中断请求信号。4、8254 定时器的CL

5、K0 由实验板上的1MHZ 振荡器来提供。5、编写中断服务程序，进行数字钟显示：XX：XX（分秒）其中X 为一数码管。6、数码管显示接口电路如图所示。实验台上的七段数码管为共阴型，段码采用同相驱动，输入端加高电平,选中的数码管亮，位码加反相驱动器，位码输入端高电平选中。实验时用PB7PB0/8255 接dpa /LED 数码管，PC3PC0 /8255 接S3S0/LED 数码管。七段数码管的字型代码表如下表：字型gefdcba段码000111113FH1000011006H210110115BH310011114FH4110011066H511011016DH611111017DH70000

6、11107H811111117FH911011116FH7、程序流程图四、 实验代码：p8259 equ 20h ;端口首地址 p8255 equ 288h ;端口首地址 p8253 equ 280h ;IO Y1 data segmentled db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh ;数码管 sec1 db 0 sec2 db 0 min1 db 0 min2 db 0 mes db 42h Old_0A DW 0,0 ;原中断向量 Old_8259 DB 0 data ends stacks segment db 64 dup (0) sta

7、cks ends code segment assume cs:code,ds:data,es:datastart: mov ax,data mov ds,ax cli;关闭中断 mov al,00110110b mov dx,p8253+3 ;计数器0,工作在模式3 out dx,al mov ax,10000 mov dx,p8253 out dx,al mov al,ah ;先赋高八位 再赋低八位 out dx,al mov al,01110110b mov dx,p8253+3 ;计数器1,工作在模式3 out dx,al mov ax,100 mov dx,p8253+1 out d

8、x,al mov al,ah ;先赋高八位 再赋低八位 out dx,al ;设置中断向量表 PUSH ES PUSH BX MOV Al,0BH ;保护原中断向量,0B中断类型号 mov ah,35h INT 21H ;读中断向量表 MOV Old_0A+2,ES;ES为段地址,BX为段偏移地址 MOV Old_0A,BX POP BX POP ES push ds mov al,0bh ; 写新中断向量 mov ah,25h mov dx,seg INT_0A mov ds,dx mov dx,offset INT_0A int 21h pop ds mov al,10000000b ;对

9、8255进行设置,PB/PC输出 mov dx,p8255+3 out dx,al in al,p8259+1 ;8259奇地址中断向量屏蔽 mov old_8259,al ;字设置 保护原屏蔽字 and al,11110111b ;开IRQ3 out p8259,al sti ;开中断 play: lea bx,led ;led段码 mov dl,sec1 ;秒个位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮led out dx,al mov ah,00001110b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号

10、 out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay1: LOOP delay1 POP CX mov ah,00001111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号 out dx,al mov dl,sec2 ;秒十位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮led out dx,al mov ah,00001101b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号 out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay2

11、: LOOP delay2 POP CX mov ah,00001111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号 out dx,al mov dl,min1 ;分个位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮led out dx,al mov ah,00001011b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号 out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay3: LOOP delay3 POP CX mov ah,00001111b mov a

12、l,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号 out dx,al mov dl,min2 ;分十位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮led out dx,al mov ah,00000111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号 out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay4: LOOP delay4 POP CX mov ah,00001111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号 out dx,al jmp play mov ah,4ch int 21h INT_0A proc near ;中断服务子程序 cmp sec1,9 jz int1 inc sec1 jmp exit int1: mov sec1,0 inc sec2 cmp sec2,6 jnz exit mov sec2,0 inc min1 cmp min1,10 jnz exit mov min1,0 inc min2 cmp min2,6 jnz exit mov min2,0 exit: mov al,20h out 20h,al iret INT_0A endp code ends end start五、 实验结果：编