(完整版)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p

1、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【最新資料，上WORD海大學(xué)文檔，計(jì)算可機(jī)編學(xué)輯院修改】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)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 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. 實(shí)驗(yàn)箱的中斷感知硬件：當(dāng)執(zhí)行

2、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(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”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.ICOE向下經(jīng)“與門”控制PC1 信號(hào)， ICOE的另一個(gè)作用是

3、通過(guò)號(hào)“或門”控制EM中指令的輸出，保證在輸出中斷指令B8H時(shí)， EM不輸出。4.5. 試驗(yàn)箱外擴(kuò)系統(tǒng)6.74LS08 結(jié)構(gòu)俯視圖三、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。(2).運(yùn)行上述程序，在完成AA、BB交替顯示時(shí)不恢復(fù) K1

4、K2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。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。四、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。打開(kāi)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(kāi)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.EXE軟件。 連接通信口： COM1/COM2 點(diǎn)擊源程序編寫程序：sta:mov a,#11hmo

5、v r1,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 lo

6、op4jmp loop7exit:mov a,r1outmov a,r2add a,#0hretiend 保存，文件名后需加.asm 后綴。打開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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)行中斷前， ACK和 REQ燈均不亮， ST 寄

7、存器為 00， OUT顯示 11 和 55，按一下中斷鍵松開(kāi)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(kāi)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(kāi)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)行中斷前， ACK和 REQ燈均不亮， ST 寄存器為 00， O

8、UT顯示 11 和 55。按下中斷鍵后不放開(kāi)，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(kāi)，那么 OUT會(huì)一直交替顯示 aa 與 bb， ACK 和 REQ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(kāi)中斷鍵，這樣產(chǎn)生中斷后，中斷返回，進(jìn)行原來(lái)的程序執(zhí)行。在完成 aa，bb 交替顯示 3 次時(shí)，不松開(kāi)中斷鍵，這樣就一直進(jìn)行中斷，無(wú)法返回原來(lái)的程序執(zhí)行。七、建議八、體會(huì)通過(guò)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(guò)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(kāi)始接著執(zhí)行的，后來(lái)老師提示了一下，修改了一下程序，終