上海大学计算机学院计算机组成原理实验报告【最新资料，上海大文档计算编辑修改】《计算机组成原理实验》报告十实验名称：中断机制和应用（综合实验）一、实验目的学习实验箱感知中断的硬件结构和工作原理。学习使用中断系统。学习使用扩展外设。二'实验原理程序中断：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”O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”O实验箱的中断感知硬件：当执行取指微指令时，IREN二0,于是②号或门输出0,这时①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①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,ACKT亮，并使②号“或门”对IREN关闭并输出1;这个1又使①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二1的状态。所以系统进入中断服务子程序后，ACKT保持亮，且不响应新的中断请求（仅一级中断）。ICOE向下经“与门”控制PC+1信号，ICOE的另一个作用是通过③号“或广T控制EMfr指令的输出，保证在输出中断指令B8H时，EM不输出。4.4.试验箱外扩系统6.74LS08结构俯视图三、实验内容1.用74LS08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2.编制中断服务子程序使OUT交替显示AABB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。・运行上述程序，在完成AABB交替显示三次之前恢复K1K2都为1的状态。记录OUTS示的现象、REQT和ACK灯的情况以及ST寄存器的值及改变情况。・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OUTS示的现象、REQT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。
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上述二种显示现象的原因。四、实验步骤1•用74LS08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。打幵电源，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。幵关都为1时不产生中断请求信号。按一下丨就会产生中断。2.①启动桌面上COMPUTE.EXE件。连接通信口：COM1/COM2点击源程序编写程序：sta:mova,#11hmovr1,aoutmova,#10hloopl:suba,#1hmovr2,ajzIoop2jmplooplIoop2:mova,#55hmovr1,aoutmov比#1OhIoop3:suba,#1hmovr2,ajzstajmpIoop3org50hmovr0,#04hIoop4:mova,rOsuba,#1hmovrO,ajzexitmovrO,amova,#aahoutmova,#5hIoop5:suba,#1hjzIoop6jmpIoop5Ioop6:mova,#bbhoutmova,#5hIoop7:suba,#1hjzIoop4jmpIoop7exit:mova,r1outmova,r2adda,#Ohretiend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ma与bb交替显示3次之前松幵中断键，记录OUTS示，REQ灯灯的情况，及ST寄存器的值及改变情况。运行上述程序，在完成aa与bb交替显示时不松幵中断键，记录OUTS示，REQ灯ACKff的情况，及ST寄存器的值及改变情况。五、实验现象刚幵始运行11与55交替出现，R1与OUTS示同步，R2记录的是主程序的延迟时间，执行中断前，ACK和REC灯均不亮，ST寄存器为00,OUTS示11和55,按下中断键松幵后，就会产生中断，调用中断程序，aa与bb交替出现，ACK和REQT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丁又不亮，从R2记录的延迟时间幵始，OUT显示R1记录的主程序的值，依次交替出现11和55.刚幵始运行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丁均不亮，ST寄存器为00,OUT显示11和55。按下中断键后不放幵，执行中断时，ACK和REC亮起，OUT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，再放幵，那么OUT会一直交替显示aa与bb,ACK和REQ丁暗掉后又马上亮，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a*bb交替显示3次时，不松幵中断键，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。另外呢，在做实验的时候，一定要有耐心，要有做对的信心，和失败的不灰心，才有可能最终得到你想要的结果。九、思考题实验箱的中断服务程序中可以嵌套一般的子程序吗？答：不能，因为实验箱的ST寄存器只能存放8位二进制，仅能实现一级中断，所以不能嵌套一般的子程序。
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