上海大學(xué)-計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告八(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上上海大學(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 八姓名 XXX 學(xué)號(hào) XXXXXX 教師 王雪娟時(shí)間 周三1113 地點(diǎn) 行健樓 6樓 機(jī)位 4中斷機(jī)制和應(yīng)用（綜合實(shí)驗(yàn)）一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 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(guò)程成為“中斷”。 中斷同子程序調(diào)用有共同點(diǎn)：執(zhí)行另一個(gè)程序，然后返回。所以在調(diào)用另一個(gè)程序（中斷服務(wù)子程序）時(shí)必須保存斷點(diǎn)。 中斷與子程序調(diào)用有一個(gè)根本區(qū)別：中斷發(fā)生的時(shí)間

2、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），而子程序調(diào)用時(shí)間是安排好的，由程序員寫(xiě)下的調(diào)用指令決定。 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)”。 中斷發(fā)生時(shí)間與正在運(yùn)行的程序的無(wú)關(guān)性，使得整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行一個(gè)程序的同時(shí)，還能感知其它事件的發(fā)生！這是實(shí)時(shí)監(jiān)控的技術(shù)基礎(chǔ)、是多用戶(hù)、多任務(wù)、多線程技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，因此是操作系統(tǒng)工作的前提，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“點(diǎn)睛”之筆！深刻理解中斷系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人員用好計(jì)算機(jī)的必備知識(shí)！2. 實(shí)驗(yàn)箱的中斷感知硬件： 只有“中斷返回”指令和復(fù)位操作使EINT為低電平，這個(gè)低電平作用到IREQ的SD端，使上面這個(gè)D觸發(fā)

3、器的Q端為1，作用到IACK的CD端使下面這個(gè)D觸發(fā)器的Q端輸出0。本課程稱(chēng)其為狀態(tài)0。系統(tǒng)復(fù)位結(jié)束或執(zhí)行其他指令時(shí),EINT為無(wú)效的高電平，這時(shí)在時(shí)鐘CK驅(qū)動(dòng)下，IREQ的Q端輸出D端的INT狀態(tài)。當(dāng)有中斷請(qǐng)求時(shí)INT為0，則一個(gè)CK后Q端輸出0，但這個(gè)0能否被CPU感知卻要看號(hào)“或門(mén)”是否允許它通過(guò)。而“非取指”微指令有IREN1，則號(hào)“或門(mén)”輸出1，于是IREQ的Q端無(wú)論輸出0或1，號(hào)“或門(mén)”總輸出1，即不允許中斷請(qǐng)求通過(guò)。同時(shí)這個(gè)1又送入IACK的SD端；于是下觸發(fā)器的SD和CD端的輸入都是無(wú)效狀態(tài)，這個(gè)觸發(fā)器保持穩(wěn)定。當(dāng)執(zhí)行取指微指令時(shí)，IREN0，于是號(hào)或門(mén)輸出0，這時(shí)號(hào)“或門(mén)”對(duì)

4、IREQ的Q端開(kāi)放，若有中斷請(qǐng)求就會(huì)在這時(shí)被CPU感知。所以無(wú)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(mén)”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(mén)”對(duì)IREN關(guān)閉并輸出1；三 實(shí)驗(yàn)步驟：<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： (1) 打開(kāi)電源，進(jìn)入手動(dòng)模式(2) 將試驗(yàn)箱的外擴(kuò)箱上的1、2號(hào)接口接于k1、k2，7號(hào)接地，40號(hào)接電源，3號(hào)接INT<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1

5、1和55的程序： 匯編源程序：L1:MOV A,#11H MOV 49H,A OUT MOV A,#15HL3:SUB A,#01H JZ L2 JMP L3L2:MOV A,#55H MOV 49H,A OUT MOV A,#15H JMP L4L4:SUB A,#01H JZ L1 JMP L4ORG 88HMOV 51H,AMOV A,#03HMOV 50H,AL5:MOV A,#AAH OUT MOV A,#15HL6:SUB A,#01H JZ L7 JMP L6L7:MOV A,#BBH OUT MOV A,#15HL8:SUB A,#01H JZ BEGIN JMP L8BEGI

6、N:MOV A,50H SUB A,#01H MOV 50H,A JZ L9 JMP L5L9:MOV A,49H OUT MOV A,51H RETI END<3>運(yùn)行上述程序，在完成AA、BB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：<4>.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燈和ACK燈的情況以及ST寄存器的值及改變情況:四 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2.OUT寄存器交替顯示11和55，當(dāng)發(fā)生中斷時(shí)，OUT寄存器交替顯示AA和BB三次，然后返回源程序繼續(xù)交替顯示11和55。3.在執(zhí)行中斷前，ACK和REQ燈均不亮，ST寄存器為00，OUT顯示11和55；執(zhí)行中斷時(shí)，ACK和REQ燈均亮，OUT顯示AA和BB；中斷后ACK和REQ燈又不亮，OUT寄存器又顯示11和55。4. 在執(zhí)行中斷前ACK和REQ燈均不亮，OUT顯示11和55；執(zhí)行中斷時(shí)ACK和REQ亮起，OUT交替顯示AAH和BBH；中斷后，ACK和REQ燈暗掉后又馬上亮，繼續(xù)顯示AA和BB。5.由于中斷結(jié)束后沒(méi)有停止中斷，程序又進(jìn)入中斷，所以O(shè)UT會(huì)繼續(xù)顯示AA和BB。五 體會(huì)由于中斷同子程序調(diào)用有共同點(diǎn)，所以完成了上一次實(shí)驗(yàn)的我對(duì)于這次中斷機(jī)制實(shí)驗(yàn)已經(jīng)有了一