计算机组成原理 中断实验

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计算机组成原理实验报告-中断实验

计算机组成原理实验报告-中断实验

计算机组成原理实验报告-中断实验实验内容:实验实现方式可以任意选择,可以利用下列任意一种,或者自己设计1、下载DOSBOX和MASM32,利用汇编语言实现。

(1)实现利用21H(DOS)中断中的9号功能调用,在屏幕上显示一句话。

(2)编写0号中断处理程序,使得在除法溢出发生时,在屏幕中间显示字符串“divide error!”,然后返回操作系统。

(3)写一段程序,将其地址填入中断向量表,使发生中断时,调用用户自己的程序(4)每隔一定时间在屏幕上显示一句话2、利用proteus里面的8086和8259或者8255等芯片及按键,模仿硬件电路。

并且设计其软件代码3、阅读一段Linux内核代码,分析其代码,要求涉及中断号,中断调用和开关中断。

程序至少要30行以上例如(1)Linux中,从启动BIOS到操作系统内核加载(2)从实模式到保护模式转变(3)设备环境初始化及激活进程0实验步骤与预习:1、计算机中数据是如何表示的?计算机中数据都是以二进制形式表示,以二进制信息单元0和1的形式表示。

实际数表示方法:符号(正负数)数值处理(数制转换)小数点的处理(定点浮点)机器数的表示方法:原码反码补码2、计算机中二进制数的加、减、乘、除四则运算如何实现?二进制加法和十进制加法相似,所不同的是十进制有十个码,“满十进一”,二进制只有两个数码0和1,“满二进一”。

进位规则是逢“2进1”数字1在不同的位上代表不同的值,按从右至左的次序,这个值以二倍递增二进制的加法:即0 +0=0;0+1=1;1+0=1;1+1=10二进制的加法:即0 -0=0;1-1=1;1-0=1;10-1=1二进制的加法:即0 *0=0;0*1=0;1*0=0;1*1=1二进制的加法:即0 /1=0;1/1=1;3、运算器的基本结构和功能有哪些?运算器由:算术逻辑单元(ALU)、累加器(是一种暂存器,用来存储计算所产生的中间结果)、状态寄存器(体现当前指令执行结果,存放控制信息)、通用寄存器组等组成。

中断原理实验

中断原理实验

中断原理实验一、什么是中断?中断是计算机中的一种机制,用于打破程序的正常执行流程,以响应特定事件的发生。

当发生中断时,计算机会暂停当前的任务,转而执行一个中断处理程序,处理完中断事件后再返回原来的任务。

二、中断原理中断原理是计算机操作系统的核心概念之一,其基本原理是通过硬件或软件的方式,在计算机的执行过程中插入一个中断请求信号,使得CPU停止当前任务的执行,转而执行中断处理程序。

中断可以分为硬件中断和软件中断两种:2.1 硬件中断硬件中断是由计算机硬件设备发送给CPU的信号,表示某个事件已经发生。

例如,键盘的按键、鼠标的移动等都可以触发硬件中断。

硬件中断的处理过程如下: 1. 硬件设备发送中断请求信号给CPU。

2. CPU检测到中断请求信号后,中断当前正在执行的任务。

3. CPU保存当前任务的上下文信息,并跳转到预定义的中断向量表中查找中断服务程序的入口地址。

4. CPU开始执行中断服务程序,处理中断事件。

5. 中断服务程序执行完毕后,CPU恢复之前保存的任务上下文,并继续执行原来的任务。

2.2 软件中断软件中断是由程序员主动触发的中断,通过在代码中插入中断指令来进行触发。

软件中断的处理过程与硬件中断类似,区别在于触发的原因不同。

软件中断的处理过程如下: 1. 程序执行到中断指令。

2. CPU检测到中断指令后,中断当前正在执行的任务。

3. CPU保存当前任务的上下文信息,跳转到中断服务程序的入口地址。

4. CPU开始执行中断服务程序,处理中断事件。

5. 中断服务程序执行完毕后,CPU恢复之前保存的任务上下文,并继续执行原来的任务。

三、中断的应用中断机制的应用广泛存在于计算机系统中,它可以实现很多重要的功能,包括以下几个方面:3.1 外设设备的响应计算机可以通过中断机制来响应外设设备的事件,如按键、鼠标、打印机等。

当外设设备有数据需要处理时,可以通过产生中断请求信号,让CPU停止当前任务,转而处理外设设备的数据。

中断实验报告实验步骤

中断实验报告实验步骤

一、实验目的1. 了解中断的基本概念和作用。

2. 掌握中断处理程序的设计方法。

3. 熟悉中断控制器的工作原理。

4. 通过实验验证中断系统的功能。

二、实验原理中断是一种处理程序,当系统需要处理某个事件时,暂时中断当前程序的执行,转而执行中断处理程序。

中断处理程序执行完毕后,返回到被中断程序的原点继续执行。

中断系统由中断控制器、中断处理程序和中断请求源组成。

三、实验设备1. PC机一台2. 开发板一块3. 示波器一台4. 编译器一套四、实验步骤1. 实验环境搭建(1)将开发板插入PC机的USB接口。

(2)打开编译器,新建一个C语言项目。

(3)编写实验代码。

2. 编写中断处理程序(1)定义中断服务例程(ISR)函数。

(2)编写ISR函数,实现中断处理功能。

(3)在主函数中调用ISR函数。

3. 编写主函数(1)初始化中断控制器。

(2)设置中断向量表。

(3)启动中断控制器。

4. 编译与调试(1)将编写好的代码编译成可执行文件。

(2)将可执行文件烧写到开发板中。

(3)打开示波器,观察中断信号。

5. 实验验证(1)通过按键、串口或其他方式触发中断。

(2)观察示波器上的中断信号,验证中断处理程序是否正确执行。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,成功实现了中断系统的功能。

在触发中断后,示波器上出现了中断信号,表明中断处理程序已正确执行。

2. 实验分析(1)中断控制器初始化正确,中断向量表设置正确。

(2)ISR函数编写正确,能够正确处理中断事件。

(3)主函数调用ISR函数,实现了中断处理。

六、实验总结通过本次实验,掌握了中断的基本概念和作用,熟悉了中断处理程序的设计方法,了解了中断控制器的工作原理。

实验结果表明,中断系统能够正常工作,达到了实验目的。

七、实验改进与展望1. 在实验中,可以尝试使用不同类型的中断源,如定时器中断、串口中断等,以进一步验证中断系统的功能。

2. 可以研究中断嵌套处理,实现更复杂的中断处理流程。

中断原理实验

中断原理实验

中断原理实验一、中断原理概述中断是计算机系统中的一种重要机制,它可以使CPU在执行程序的过程中暂停当前工作,转而执行某些特定的程序或服务。

中断机制是实现多任务、实时处理和设备管理的重要手段。

二、中断分类1.硬件中断:由硬件设备向CPU发出的请求,如外部设备请求CPU 进行数据传输等。

2.软件中断:由软件程序向CPU发出的请求,如操作系统调用系统服务等。

3.异常中断:由于程序运行错误或硬件故障引起的异常情况所触发的中断。

三、中断处理过程1.触发中断:当一个设备需要向CPU请求服务时,它会向CPU发送一个信号,这个信号被称为“触发信号”。

2.保存现场:当CPU接收到触发信号后,它需要将当前执行程序的状态保存下来,并将控制权转移到相应的“中断处理程序”。

3.执行中断处理程序:在执行完保存现场操作后,CPU开始执行相应的“中断处理程序”,这个过程通常包括响应设备请求、读取数据、存储数据等操作。

4.恢复现场:当所有操作完成后,CPU需要将之前保存下来的状态恢复回来,并继续执行之前被打断的程序。

四、中断原理实验1.实验目的:了解中断机制的基本原理,掌握中断处理程序的编写方法。

2.实验器材:计算机、开发板、LED灯等。

3.实验步骤:(1)编写一个简单的中断处理程序,当按下按钮时,LED灯会亮起,松开按钮时,LED灯会熄灭。

(2)将程序烧录到开发板上,并将开发板连接到计算机上。

(3)在计算机上打开串口调试工具,并与开发板建立连接。

(4)按下按钮,观察串口调试工具输出是否正确,并确认LED灯是否亮起。

(5)松开按钮,观察串口调试工具输出是否正确,并确认LED灯是否熄灭。

五、总结通过本次实验,我们了解了中断机制的基本原理以及中断处理程序的编写方法。

中断机制是计算机系统中非常重要的一部分,在实现多任务、设备管理和实时处理等方面都有着广泛的应用。

在今后的学习和工作中,我们需要进一步深入学习和掌握这个知识点。

计算机组成原理_中断实验

计算机组成原理_中断实验

实验五中断实验实验地点:格致A315实验日期:2016年12月29日一、实验目的学习和掌握中断产生、响应、处理等技术;二、实验说明及内容说明:1.要求中断隐指令中执行关中断功能,如果用户中断服务程序允许被中断,必须在中断服务程序中执行EI开中断命令。

2.教学机的中断系统共支持三级中断,由三个无锁按键确定从右到左依次为一、二、三级中断,对应的INT2、INT1、INT0的编码分别是01、10、11,优先级也依次升高。

这决定了它们的中断向量〔即中断响应后,转去执行的程序地址为XXX4、XXX8、XXXC;可以看到,每级中断实际可用的空间只有四个字节,故这个空间一般只存放一条转移指令,而真正的用户中断服务程序则存放在转移指令所指向的地址。

3.用户需扩展中断隐指令、开中断指令、关中断指令、中断返回指令及其节拍。

内容:1.扩展中断隐指令。

2.扩展开中断指令EI、关中断指令DI、中断返回指令IRET。

3.确定中断向量表地址。

中断向量表是以XXX4H为首地址的一段内存区。

高12位由用户通过置中断向量用的插针〔在三个无锁按键下方确定。

三级中断对应的中断向量为XXX4H、XXX8H、XXXCH。

当有中断请求且被响应后,将执行存放在该中断的中断向量所指向的内存区的指令。

4.填写中断向量表。

在上述的XXX4H、XXX8H、XXXCH地址写入三条JR OFFSET 转移指令, OFFSET分别对应三段中断服务程序的相对地址。

但在本仿真终端中输入时,用户不需要计算偏移量,直接输入要转向的绝对地址即可。

5.编写中断服务程序。

中断服务程序可以放在中断向量表之后,中断服务程序可实现在程序正常运行时在计算机屏幕上显示与优先级相对应的不同字符;6.编写主程序。

可编写一死循环程序,等待中断;三、实验过程及步骤1.填写中断向量表。

〔1选择3级中断的中断向量为2104H、2108H、210CH。

〔2教学机中下方有一个12们波特开关,设置中断向量的高12位为:0010 0001 0000.开关向上为1,向下为0.〔3填写中断向量表:从2104H单元开始输入下面的程序:〔2104JR 2120 ;跳转到中断服务程序<2108> JR 2130<210C> JR 21402.编写中断服务程序该中断服务程序,先开中断,显示字符"BI"和对应的中断优先级"1"、"2"或"3"后,等待从键盘输入一个字符,在键盘输入一个字符后,显示该字符和字符"EI",然后退出当前中断服务程序,返回中断断点,继续执行。

5 组成原理与结构实验 实验五 中断实验[2页]

5 组成原理与结构实验 实验五 中断实验[2页]

实验五 中断实验
二、相关知识
(一)三个无锁按键。从左到右分别为3级,2级,1级。其中最左 边的按键3级,级别最高。
中断向量(即中断响应后,转去执行的程序地址)为XXX4、 XXX8、XXXC。 (二)中断向量表的高12位(左为高位)由“INT VECTOR”12组 3个插针确定。每一列上面的2个短接,表示该位为1;下面的2个 短接,表示该位为0,本实验取0010 0001 0000(210H)。
实验五 中断实验
一、实验结果现象
执行主程序,连续不断显示数字“6”,按三个无锁按键(3 级中断,最左边的按键3级,级别最高),屏幕上显示字符“BI” 和对应的中断等级“1”、“2”或“3”,等待从键盘输入一个字符。 在接收键盘一个字符后,显示字符“EI”和等级,退出当前中断 服务程序,恢复中断现场,继续执行断点处的程序。若在此期 间,又有更高一级的中断请求,则转向执行该级的中断服务程 序。三、编写程序(1来自主程序(2)显示子程序
(3)中断向量入口 (4)中断服务子程序

计算机组成原理中断实验报告

计算机组成原理中断实验报告

计算机组成原理中断实验报告Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998北京建筑大学2015/2016 学年第二学期课程设计课程名称计算机组成原理综合实验设计题目微程序控制器设计与实现系别电信学院计算机系班级计141学生姓名艾尼瓦尔·阿布力米提学号完成日期二〇一六年七月八日星期五成绩指导教师(签名)计算机组成综合实验任务书➢实验目的1.融合贯通计算机组成原理课程,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系(寄存器堆、运算器、存储器、控制台、微程序控制器)。

2.理解并掌握微程序控制器的设计方法和实现原理,具备初步的独立设计能力;3.掌握较复杂微程序控制器的设计、调试等基本技能;提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。

➢实验电路1. 微指令格式与微程序控制器电路2.微程序控制器组成仍然使用前面的CPU组成与机器指令执行实验的电路图,但本次实验加入中断系统。

这是一个简单的中断系统模型,只支持单级中断、单个中断请求,有中断屏蔽功能,旨在说明最基本的原理。

中断屏蔽控制逻辑分别集成在2片GAL22V10(TIMER1 和TIMER2)中。

其ABEL语言表达式如下:INTR1 := INTR;= CLK1;IE := CLR & INTS # CLR & IE & !INTC;= MF;INTQ = IE & INTR1;其中,CLK1是TIMER1产生的时钟信号,它主要是作为W1—W4的时钟脉冲,这里作为INTR1的时钟信号,INTE的时钟信号是晶振产生的MF。

INTS微指令位是INTS机器指令执行过程中从控制存储器读出的,INTC微指令位是INTC机器指令执行过程中从控制存储器读出的。

INTE是中断允许标志,控制台有一个指示灯IE显示其状态,它为1时,允许中断,为0 时,禁止中断。

当INTS = 1时,在下一个MF的上升沿IE变1,当INTC = 1时,在下一个MF 的上升沿IE变0。

实验报告四中断系统实验

实验报告四中断系统实验

实验报告四中断系统实验实验报告四:中断系统实验一、实验目的本次中断系统实验的主要目的是深入理解计算机中断系统的工作原理和机制,掌握中断的处理过程,以及学会如何在实际编程中有效地运用中断来提高系统的性能和响应能力。

二、实验原理中断是指计算机在执行程序的过程中,当出现某种随机事件或异常情况时,暂停现行程序的执行,转而执行相应的中断处理程序,处理完后再返回原程序继续执行的过程。

中断系统主要由中断源、中断控制器和中断处理程序组成。

中断源可以是外部设备(如键盘、鼠标、打印机等)发送的信号,也可以是内部事件(如定时器溢出、算术运算错误等)产生的条件。

中断控制器负责对多个中断源进行优先级管理和分配,确定哪个中断请求能够被响应。

中断处理程序则是用于处理具体中断事件的一段代码。

在中断处理过程中,计算机需要保存当前程序的上下文(包括程序计数器、寄存器等),以便在中断处理完成后能够正确地恢复原程序的执行。

同时,中断处理程序需要尽快完成处理任务,以减少对系统性能的影响。

三、实验设备与环境本次实验使用的设备包括一台计算机、开发板以及相应的编程软件。

开发板上集成了中断控制器和相关的外部设备接口,以便进行中断实验的操作和观察。

编程软件采用了常见的集成开发环境(IDE),如 Keil、IAR 等,用于编写和调试中断处理程序。

四、实验步骤1、硬件连接首先,将开发板与计算机通过数据线连接,并确保连接稳定。

然后,根据实验要求,将外部设备(如按键、传感器等)正确连接到开发板的相应接口上。

2、软件开发(1)在编程软件中创建一个新的项目,并选择适合开发板的芯片型号。

(2)配置中断控制器的相关参数,如中断优先级、触发方式等。

(3)编写中断处理程序,在程序中实现对中断事件的具体处理逻辑。

例如,当按键被按下时,控制 LED 灯的亮灭;当传感器检测到特定值时,进行数据采集和处理。

(4)编写主程序,在主程序中初始化系统,并开启中断功能。

3、编译与下载完成程序编写后,对代码进行编译,确保没有语法错误和逻辑错误。

中断原理实验报告

中断原理实验报告

中断原理实验报告中断原理实验报告摘要:本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解中断原理的工作机制和应用。

通过搭建实验电路和使用示波器等实验仪器,我们成功模拟了中断信号的产生和处理过程,并观察到了中断对程序执行的影响。

引言:中断是计算机系统中一种重要的机制,它能够打破程序的顺序执行,及时响应外部事件或内部异常。

中断机制的应用广泛,例如在操作系统中,中断用于处理外部设备的输入输出请求;在嵌入式系统中,中断用于实时处理各种事件。

因此,深入理解中断原理对于计算机科学和工程领域的学习和研究具有重要意义。

实验目的:1. 理解中断原理的工作机制;2. 学会搭建中断电路并进行实验操作;3. 观察中断信号对程序执行的影响。

实验器材和仪器:1. 电路板、电源线、示波器等;2. 电阻、电容、开关等元器件。

实验步骤:1. 搭建中断电路:按照实验指导书上的电路图,将所需的元器件正确连接在电路板上。

2. 连接示波器:将示波器正确接入电路,以便观察电路中的信号波形。

3. 开始实验:打开电源,启动程序,观察示波器上的波形变化。

4. 产生中断信号:通过按下开关等方式,产生中断信号,观察程序执行的变化。

5. 记录实验数据:记录示波器上的波形图,并记录中断信号对程序执行的影响。

实验结果:通过实验观察和数据记录,我们得出了以下结论:1. 中断信号的产生可以通过外部事件或内部异常引起,例如按下开关、时钟中断等。

2. 中断信号的处理过程包括保存现场、跳转到中断服务程序、执行中断服务程序、恢复现场等步骤。

3. 中断信号的处理会打断程序的正常执行流程,优先处理中断请求,提高了系统的响应速度和实时性。

4. 中断服务程序的编写需要考虑实时性和可重入性,以确保正确处理中断请求并不影响原程序的执行。

讨论与分析:中断机制在计算机系统中的应用非常广泛,它不仅可以提高系统的实时性和响应速度,还可以有效处理各种外部设备的输入输出请求。

在实验过程中,我们深入了解了中断原理的工作机制,并通过实际操作和观察,加深了对中断信号对程序执行的影响的理解。

实验5中断技术实验报告

实验5中断技术实验报告

实验5中断技术实验报告一、实验目的本实验旨在使学生理解中断技术的概念和工作原理,掌握中断处理流程,学会编写中断服务程序,并通过实际操作加深对中断技术在计算机系统中应用的认识。

二、实验环境1. 实验设备:个人计算机一台,配置有相应的操作系统和开发环境。

2. 软件工具:编程软件,如Visual Studio、GCC等。

3. 开发板或模拟环境:若使用硬件开发板,需具备中断功能;若使用软件模拟,需安装相应的模拟软件。

三、实验原理中断技术是计算机系统中的一种处理机制,允许外部设备或内部事件在程序执行过程中请求CPU的注意,以响应紧急任务或处理特殊事件。

中断处理通常包括以下几个步骤:- 中断请求:外部设备或内部事件发出中断信号。

- 中断识别:CPU识别中断源。

- 中断响应:CPU暂停当前任务,保存当前状态。

- 中断服务:执行中断服务程序,处理中断请求。

- 中断返回:恢复CPU状态,继续执行被中断的任务。

四、实验内容1. 编写一个中断服务程序,该程序在接收到中断信号时执行。

2. 配置中断向量表,将中断服务程序与中断号关联。

3. 模拟中断事件,测试中断服务程序的响应。

4. 分析中断服务程序的执行结果,验证中断处理流程。

五、实验步骤1. 打开编程软件,创建一个新的项目。

2. 编写中断服务程序,定义中断处理函数。

3. 在程序中配置中断向量表,将中断号与中断服务程序关联。

4. 编写主程序,模拟中断事件的发生。

5. 编译程序,生成可执行文件。

6. 运行程序,观察中断服务程序的执行情况。

7. 根据实验结果,分析中断处理流程的正确性。

六、实验结果在实验过程中,成功编写了中断服务程序,并配置了中断向量表。

通过模拟中断事件,程序能够正确响应中断请求,并执行中断服务程序。

实验结果显示,中断处理流程符合预期,中断服务程序能够及时响应并处理中断事件。

七、实验总结通过本次实验,加深了对中断技术的理解,掌握了中断服务程序的编写和中断向量的配置方法。

微机原理_中断实验报告(3篇)

微机原理_中断实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解中断系统的基本概念和工作原理。

2. 掌握中断源、中断向量、中断服务程序等基本概念。

3. 学习使用Keil软件进行中断程序的编写和调试。

4. 熟悉中断在微机系统中的应用。

二、实验原理中断系统是微机系统中重要的组成部分,它允许CPU在执行程序的过程中,响应外部事件或内部事件,从而实现多任务处理。

中断系统主要包括以下几个部分:1. 中断源:产生中断请求的设备或事件,如外部设备、定时器、软件中断等。

2. 中断向量:中断服务程序的入口地址,用于CPU在响应中断时找到相应的服务程序。

3. 中断服务程序:处理中断请求的程序,完成中断处理任务。

4. 中断优先级:不同中断源的优先级不同,用于确定中断响应的顺序。

三、实验设备与软件1. 实验设备:单片机实验板、计算机、Keil软件、Proteus仿真软件。

2. 实验软件:Keil uVision4、Proteus 8.0。

四、实验内容1. 外部中断实验(1)使用外部中断0(INT0)实现按键控制LED灯的亮灭。

(2)使用外部中断1(INT1)实现按键控制LED灯的闪烁。

2. 定时器中断实验(1)使用定时器0产生1秒的定时中断,实现LED灯的闪烁。

(2)使用定时器1产生1秒的定时中断,实现按键输入的计数。

3. 软件中断实验(1)使用软件中断实现按键输入的字符显示。

(2)使用软件中断实现按键输入的字符加密显示。

五、实验步骤1. 在Keil软件中创建一个新项目,选择合适的单片机型号。

2. 根据实验要求,编写中断服务程序,设置中断向量。

3. 在Proteus软件中搭建实验电路,包括单片机、按键、LED灯等。

4. 将Keil软件编译后的程序下载到单片机中。

5. 在Proteus软件中运行仿真,观察实验结果。

六、实验结果与分析1. 外部中断实验(1)按键按下时,LED灯亮;按键松开时,LED灯灭。

(2)按键按下时,LED灯闪烁;按键松开时,LED灯停止闪烁。

中断实验原理实验报告

中断实验原理实验报告

一、实验目的1. 理解中断的基本概念和原理。

2. 掌握中断请求和中断响应的过程。

3. 熟悉中断处理程序的编写和调试。

二、实验原理1. 中断的概念中断是指计算机在执行程序过程中,由于某些事件的发生而暂时中止当前程序的执行,转而执行处理该事件的程序。

中断是计算机系统中一种重要的处理机制,可以提高计算机的效率和处理能力。

2. 中断请求和中断响应中断请求是指由外部设备或其他事件产生的请求,要求CPU暂停当前程序的执行。

中断响应是指CPU接收到中断请求后,暂停当前程序的执行,转而执行中断处理程序。

3. 中断处理程序中断处理程序是专门用来处理中断事件的程序。

当CPU接收到中断请求后,会自动调用中断处理程序,执行相应的中断处理操作。

三、实验内容1. 编写中断请求程序编写一个简单的中断请求程序,实现以下功能:(1)设置中断向量表,将中断处理程序入口地址存储在表中。

(2)编写中断处理程序,处理中断事件。

(3)向CPU发送中断请求。

2. 编写中断响应程序编写一个简单的中断响应程序,实现以下功能:(1)接收中断请求,判断中断类型。

(2)调用对应的中断处理程序。

(3)恢复被中断程序的执行。

3. 编写中断处理程序编写一个简单的中断处理程序,实现以下功能:(1)读取中断请求中的相关信息。

(2)处理中断事件。

(3)返回中断向量表,继续执行被中断程序。

四、实验步骤1. 编写中断请求程序(1)定义中断向量表,存储中断处理程序入口地址。

(2)编写中断处理程序,处理中断事件。

(3)编写中断请求函数,向CPU发送中断请求。

2. 编写中断响应程序(1)接收中断请求,判断中断类型。

(2)调用对应的中断处理程序。

(3)恢复被中断程序的执行。

3. 编写中断处理程序(1)读取中断请求中的相关信息。

(2)处理中断事件。

(3)返回中断向量表,继续执行被中断程序。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过编写中断请求程序、中断响应程序和中断处理程序,实现了中断请求、中断响应和中断处理的基本功能。

计算机中断技术实验报告

计算机中断技术实验报告

计算机中断技术实验报告实验6 中断技术⼀、实验⽬的1、了解中断原理,包括对中断源、中断向量、中断类型号以及中断过程的理解;2、掌握汇编语⾔中断程序的设计⽅法;3、(选作)了解C语⾔中断程序设计⽅法⼆、实验基本任务1、中断过程的理解通过阅读汇编语⾔中断程序L6_P1_int.s43,说明程序执⾏的流程和实现的功能。

回答下列问题,了解⽤汇编语⾔编写中断程序的⽅法。

(1)、阅读程序L6_P1_int.s43,从程序中判断⽤的是哪⼀个中断源?其中断类型号是多少?设计将实验板上的某⼀按键与该中断源对应的引脚相连。

运⾏程序,操作按键,观察现象。

答:从程序中可以判断出使⽤的是P1⼝作为中断源。

P1⼝的中断类型是4。

在中断⼦程中进⾏了触发中断的具体引脚的检测,当触发中断的是P1.1⼝的时候,将P2OUT寄存器中的数值取反。

烧写程序后,每按下KEY2键⼀次,8个LED 灯的亮灭状态改变⼀次。

(2)、在L6_P1_int.s43中,没有CALL语句,中断程序如何被执⾏?何时会被执⾏?答:中断程序只有在其对应的中断源被触发的时候才会执⾏。

中断程序的执⾏是由硬件控制的,与软件编程⽆关,硬件依次⾃动完成⼊栈保护断点、⼊栈保护SR、清零SR,从中断向量表中取中断向量值PC,转去执⾏中断服务⼦程序。

所以不需要CALL语句也可以实现;在本例中,当KEY2键被按下之后,执⾏中断程序。

(3)、在L6_P1_int.s43中,如果中断⼦程序中不清分中断标志P1IFG的后果是什么?答:如果不清除分中断标志,则不论是否再次按键,中断⼦程序会不断的被执⾏。

(4)、如果L6_P1_int.s43中的PORT1-VECTOR改为PORT2_VECTOR,其他不变,程序执⾏的后果是什么?为什么?答:不会触发中断,因为做出上述语句更改后,中断源更改为了PORT2,⽽在程序的初始化语句段并没有对PORT2中断相关的寄存器进⾏设置,故不会有中断被触发。

中断的原理及应用实验报告

中断的原理及应用实验报告

中断的原理及应用实验报告1. 引言中断是计算机系统中常用的一种机制,用于处理来自外部设备的异步事件。

本实验报告旨在介绍中断的原理,并通过实际应用实验来验证中断的使用方法和效果。

2. 中断的原理中断是一种CPU在执行程序时,根据外部设备发出的请求,主动暂停当前正在执行的程序,并转而执行中断处理程序的机制。

其原理如下:•当外部设备发生需要处理的事件时,会向CPU发送一个中断请求信号。

•CPU收到中断请求信号后,立即停止当前正在执行的指令,并将程序状态保存在栈中,以便于以后从中断处继续执行。

•CPU将控制权转移到中断服务程序,开始处理中断事件,执行特定的指令序列。

•中断服务程序执行完毕后,CPU从保存的栈中恢复之前的执行状态,并继续执行被中断的程序。

3. 中断的应用实验3.1 实验目的本次实验旨在通过一个简单的应用实验来演示中断的使用方法和效果,以加深对中断原理的理解。

3.2 实验材料•一台计算机•开发环境(如C语言编译器)3.3 实验步骤1.使用开发环境创建一个简单的程序,进行累加计算。

2.在程序中设置中断功能,当键盘输入特定字符时,触发中断事件。

3.编写中断服务程序,在中断发生时执行一段特定的代码。

4.运行程序,并在键盘输入特定字符时,观察中断事件的发生和中断服务程序的执行情况。

3.4 实验结果根据实验步骤进行实验后,我们观察到以下结果:•在正常的程序执行过程中,中断并未触发,程序按照预期进行累加计算。

•当键盘输入特定字符时,中断事件发生,程序跳转至中断服务程序。

•中断服务程序执行特定的代码,可以是打印信息、保存数据等。

•中断服务程序执行完毕后,程序从中断处继续执行。

3.5 实验总结通过本次实验,我们深入了解了中断的原理并完成了一个简单的中断应用实验。

中断作为一种常用的计算机系统机制,能够提高系统的响应能力和处理效率。

在实际应用中,中断可以用于处理各种外部设备的事件,如键盘输入、鼠标点击等。

掌握中断的原理和使用方法对于编写高效可靠的程序至关重要。

微机原理实验6中断实验

微机原理实验6中断实验

微机原理实验6实验设备:LAB6000通用微控制器实验系统实验用时8小时一、实验内容:中断实验1.简单中断程序:INT0为中断入口,对单脉冲按键开关次数计数,并用发光二极管二进制方式显示按键次数。

2.用逻辑分析仪分析中断时序3.中断程序:采用INT0和INT1两个中断源,INT1输入改为实验系统上频率输入,INT0接单脉冲按键开关。

设计中断服务程序,要求INT1中断服务程序对输入计数,每1000次,发光二极管显示加1。

INT0中断服务程序开、关INT1中断。

(程序启动后,INT0不计数,按单脉冲按键开关后,开INT0中断,发光二极管二进制方式显示中断次数,再次按单脉冲按键开关,关INT0中断,如此反复)4.绘制电路原理图,增加8259芯片,要求地址9000H起。

这里增加一译码芯片,每一引脚具有16地址单元。

为以后芯片扩展用实验报告:中断服务程序清单和中断时序分析电路原理图二、程序代码如下:mode equ 82h ; 8255 工作方式PA8255 equ 8000h ; 8255 PA口输出地址CTL8255 equ 8003hICW1 equ 00010011b ; 单片8259, 上升沿中断, 要写ICW4ICW2 equ 00100000b ; 中断号为20HICW4 equ 00000001b ; 工作在8086/88 方式OCW1 equ 11111100b ; 既响应INT0 中断,也响应INT1中断CS8259A equ 09000h ; 8259地址CS8259B equ 09001hdata segmentCNT dw 0CNNT dw 0sign db 11111100bdata endscode segmentassume cs:code, ds: dataIEnter proc nearpush axpush dxmov dx, PA8255inc CNTcmp CNT,50jnb add1jmp outputadd1:inc CNNTmov CNT,0mov ax, CNNTout dx, ax ; 输出计数值output:mov dx, CS8259Amov al, 20h ; 中断服务程序结束指令out dx, alpop dxpop axiretIEnter endpIEnter2 proc nearpush axpush dxmov dx, PA8255xor sign, 00000001bmov dx, CS8259Bmov al, signout dx, almov dx, CS8259Amov al, 20h ; 中断服务程序结束指令out dx, alpop dxpop axiretIEnter2 endpIInit procmov dx, CS8259Amov al, ICW1out dx, almov dx, CS8259Bmov al, ICW2out dx, almov al, ICW4out dx, almov al, OCW1out dx, alretIInit endpstart proc nearmov dx, CTL8255mov al, modeout dx, alclimov ax, 0mov ds, axmov bx, 4*ICW2 ; 中断号mov ax, codeshl ax, 4 ; x 16add ax, offset IEnter ; 中断入口地址(段地址为0)mov [bx], axmov ax, 0inc bxinc bxmov [bx], ax ; 代码段地址为0;添加内容inc bxinc bxmov ax, codeshl ax, 4add ax, offset IEnter2mov [bx], axmov ax, 0inc bxinc bxmov [bx], ax;添加结束call IInitmov ax, datamov ds, axmov CNT, 0 ; 计数值初始为0mov ax, CNTmov dx, PA8255out dx, axstiLP: ; 等待中断,并计数。

计组实验报告-5 中断实验

计组实验报告-5 中断实验

综合实验报告( 2011 -- 2012年度第一学期)名称:计算机组成原理综合实验题目:综合实验院系:计算机系班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数:一周成绩:日期:年月一、目的与要求(1)掌握中断在计算机系统中的作用;(2)了解可以响应中断请求的条件和时刻,响应中断的过程和实现方案;理解使用中断隐指令的必要性;(3)了解中断处理的完整过程,开中断、关中断操作的作用,保存现场信息和恢复现场信息必须确保完整完成的含义和可行措施;(4)掌握确定中断向量、设计中断处理程序的操作步骤和实现方法;二、实验正文1.实验内容(1)读懂教材中有关中断的概念、中断响应和中断处理的内容,了解这些功能在教学计算机中是如何体现的;(2)如果所用的教学计算机的基本指令集合中尚未实现中断隐指令、与处理中断有关的EI、DI和IRET三条指令,则需要首先实现中断隐指令和扩展这三条指令;如果在基本指令集中已经实现了上述内容,则直接跳过这一实验步骤。

(3)确定中断向量表地址。

这个向量表是以XXX4为首地址的一段内存区(为每一个中断保留4个字的空间),用于存放对应每一个中断源的中断处理程序的首地址,要在中断隐指令中把这里的选定的一个地址传送到程序计数器PC中,之后就进入响应中断处理程序的执行过程。

常用的可行方案是在这里保存一条转移指令,实现依据不同的中断源转移到不同的中断处理程序。

教学机设置了3个中断源并为每个中断源分配了不同的优先级,则3个中断程序入口地址分别为16进制的XXX4、XXX8和XXXC。

(4)设计对应每一个中断的处理程序,例如显示对应各自中断优先级的一个数字符,重复显示80或160次。

(5)设计一个死循环程序并执行,例如反复显示大写英文字母M。

在这个程序运行过程中,通过按用作为中断请求源的3个不同按钮,则屏幕上会显示不同的字符序列,可以清楚地看到中断嵌套的运行情况。

例如在主程序运行时,屏幕上显示字母M,随时按下哪一个中断源按钮(例如中间位置的一个,对应中断优先级2),会立即进入相应的中断处理过程(屏幕上显示字符2);在执行某一个级别(例如2级)的中断处理的过程中,当按下更低级别(例如1级,右面位置的那个)的中断源按钮时,这个中断请求不会得到响应(屏幕上仍显示字符2,而不是字符1);当按下的是更高级别(例如3级,左面位置的那个)的中断源按钮时,这个中断请求会立即得到响应(屏幕上将变为显示字符3,而不再是字符2);当3级中断处理程序执行结束之后(80或160个字符3显示完成),则会返回到原来尚未完成的2级中断处理过程(屏幕上继续显示字符2);当2级中断处理程序执行结束之后,则返回主程序,屏幕上又开始重复显示字母M。

微机原理中断实验报告(3篇)

微机原理中断实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解中断的概念和作用;2. 掌握中断系统的组成和基本工作原理;3. 熟悉中断向量表、中断服务程序和中断处理过程;4. 通过实验验证中断系统的正确性和可靠性。

二、实验原理1. 中断的概念:中断是CPU在执行程序过程中,由于某些事件的发生,暂时停止当前程序的执行,转而执行相应的事件处理程序的过程。

2. 中断系统的组成:中断系统主要由中断控制器、中断源、中断向量表、中断服务程序和CPU等组成。

3. 中断向量表:中断向量表是存储中断服务程序入口地址的表格,其中每个中断向量对应一个中断服务程序。

4. 中断服务程序:中断服务程序是处理中断事件的核心程序,用于完成中断事件的处理任务。

5. 中断处理过程:当中断事件发生时,CPU会根据中断向量表找到对应的中断服务程序入口地址,并跳转到该地址执行中断服务程序。

三、实验仪器与设备1. 实验台:微机原理实验台2. 电脑:一台3. 软件环境:Keil uVision、emu8086等四、实验步骤1. 启动实验台,打开微机原理实验台软件。

2. 在软件中设置实验参数,如中断源、中断向量等。

3. 编写中断服务程序,实现中断事件的处理任务。

4. 编写主程序,调用中断服务程序。

5. 运行实验程序,观察中断系统的运行情况。

五、实验内容1. 实验一:单级中断系统(1)设置一个外部中断源,如按键中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键按下时的处理任务。

(3)在主程序中调用中断服务程序。

2. 实验二:多级中断系统(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。

(3)设置中断优先级,实现多级中断。

(4)在主程序中调用中断服务程序。

3. 实验三:中断嵌套(1)设置两个外部中断源,如按键中断和定时器中断。

(2)编写中断服务程序,实现按键中断和定时器中断的处理任务。

(3)实现中断嵌套,即在定时器中断服务程序中再次触发按键中断。

中断原理实验报告

中断原理实验报告

一、实验目的1. 理解中断的基本概念和作用。

2. 掌握中断请求的生成和中断处理的过程。

3. 学习中断控制器的工作原理和编程方法。

4. 通过实际操作,加深对中断机制的理解和应用。

二、实验原理中断是一种使CPU暂时中止当前程序的执行,转而执行中断服务程序的机制。

它允许计算机在执行某个程序时,能够迅速响应来自外部设备或内部事件的需求,从而提高系统的实时性和效率。

中断请求(IRQ)是指由外部设备或内部事件产生的,请求CPU执行中断服务程序的信号。

中断控制器(如8259)负责接收和处理中断请求,并根据中断优先级将中断服务程序插入到当前程序执行过程中。

三、实验内容1. 实验设备:计算机、实验箱、示波器、按键、LED灯等。

2. 实验步骤:1. 连接实验箱上的各个元件,包括按键、LED灯、中断控制器等。

2. 编写中断服务程序,实现按键按下时LED灯闪烁的功能。

3. 编写主程序,初始化中断控制器,设置中断优先级,并启动中断。

4. 观察实验现象,分析中断处理过程。

四、实验过程1. 连接实验设备:按照实验箱说明书,将按键、LED灯、中断控制器等元件连接到实验箱上。

2. 编写中断服务程序:```cvoid interrupt 0 handler(void) {LED = ~LED; // 翻转LED灯状态}```该程序使用C语言编写,当外部中断发生时,CPU会自动调用该中断服务程序。

3. 编写主程序:```cvoid main(void) {EA = 1; // 开启全局中断EX0 = 1; // 开启外部中断0IT0 = 1; // 设置外部中断0为下降沿触发LED = 0; // 初始化LED灯状态while(1) {// 主程序循环,等待中断发生}}```该程序初始化中断控制器,设置中断优先级,并开启全局中断和外部中断0。

当按键按下时,外部中断0发生,CPU会调用中断服务程序,实现LED灯闪烁的功能。

4. 观察实验现象:按下按键,观察LED灯是否闪烁。

计算机组成原理实验报告-中断实验

计算机组成原理实验报告-中断实验

千里之行,始于足下。

计算机组成原理实验报告-中断实验计算机组成原理实验报告-中断实验实验目的:1. 了解中断的概念和工作原理;2. 掌握中断在计算机系统中的应用;3. 学会使用中断相关指令。

实验原理:中断是计算机系统中一种重要的通信和协调机制,它能够打破程序的顺序执行,使得系统能够响应外部事件。

在计算机系统中,中断分为外部中断和内部中断两种,外部中断是由外设或者其他处理器引起的,而内部中断则是由CPU内部产生的。

当中断发生时,CPU执行一段特殊的代码(中断服务程序),完成与中断事件相关的处理,然后返回到原来的程序继续执行。

实验步骤:本次实验将使用MIPS指令集来完成中断编程,以下是实验的具体步骤:1. 配置和初始化中断控制器:首先,我们需要在MIPS处理器中配置和初始化中断控制器,使其能够正确地响应外设的中断请求。

我们可以通过设置适当的位于中断控制器相关寄存器中的值来实现这一目标。

2. 编写中断服务程序:中断服务程序是用来处理中断事件的一段特殊代码,我们需要编写一个中断服务程序,在中断发生时进行相应的处理。

根据实际需求,中断服务程序可以完成一系列任务,如保存现场、处理中断事件、恢复现场等。

第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。

3. 注册中断处理程序:将编写好的中断服务程序注册到中断向量表中,以便在中断发生时能够正确地调用。

4. 测试中断程序:编写一个测试程序,通过触发中断事件来测试中断程序的正确性和可靠性。

实验结果:经过以上步骤的操作和实验,我们成功地实现了中断程序的编写和测试。

在实验中,我们编写了一个简单的中断服务程序,在中断发生时,程序能够正确地执行相应的处理代码,并返回到原来的程序继续执行。

实验心得:通过本次中断实验,我对中断的概念和工作原理有了更加深入的了解。

中断作为计算机系统中的一个重要的通信和协调机制,能够使系统能够及时响应外部事件,提高系统的并发性和实时性。

实验过程中,我学会了使用中断相关指令,并成功地编写和测试了一个简单的中断服务程序。

组成原理实验十 中断机制

组成原理实验十 中断机制

四. 参考资料 实验指导书P37-38,P64-66,p102,P108
五. 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?
下次实验:课堂练习(3),要求学生不能随 (3)
当执行取指微指令时,IREN=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,ACK灯亮,并使②号“或门”对IREN关闭并输出1;
Vcc
CD
CK INT CLK
IREQ

OR ICOE 灯
D SD Q ② 17 EINT OR
18 IREN
IACK
SD
21 EMRD
16 ELP
CD Q
EMRDP OR
Q

&
PC+1
CK驱动下,IREQ的Q端输出D端的INT状 态。当有中断请求时INT为0,则一个CK后 Q端输出0,但这个0能否被CPU感知却要 看①号“或门”是否允许它通过。而“非 取指”微指令有IREN=1,则②号“或门” 输出1,于是IREQ的Q端无论输出0或1, ①号“或门”总输出1,即不允许中断请求 通过。同时这个1又送入IACK的SD端;于 是下触发器的SD和CD端的输入都是无效 状态,这个触发器保持稳定。
Vcc
CD
CK INT CLK
18 IREN
μPC B8H μM INT
T2:FFEF7F PC→ST T1:FEFF3F IA→PC T0:CBFFFF 取指
IREQ

OR ICOE 灯
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实验五中断实验
实验地点:格致A315
实验日期:2016年12月29日
一、实验目的
学习和掌握中断产生、响应、处理等技术;
二、实验说明及内容
说明:
1.要求中断隐指令中执行关中断功能,如果用户中断服务程序允许被中断,必须在中断服务程序中执行EI开中断命令。

2.教学机的中断系统共支持三级中断,由三个无锁按键确定从右到左依次为一、二、三级中断,对应的INT2、INT1、INT0的编码分别是01、10、11,优先级也依次升高。

这决定了它们的中断向量(即中断响应后,转去执行的程序地址)为XXX4、XXX8、XXXC;可以看到,每级中断实际可用的空间只有四个字节,故这个空间一般只存放一条转移指令,而真正的用户中断服务程序则存放在转移指令所指向的地址。

3.用户需扩展中断隐指令、开中断指令、关中断指令、中断返回指令及其节拍。

内容:
1.扩展中断隐指令。

2.扩展开中断指令EI、关中断指令DI、中断返回指令IRET。

3.确定中断向量表地址。

中断向量表是以XXX4H为首地址的一段内存区。

高12位由用户通过置中断向量用的插针(在三个无锁按键下方)确定。

三级中断对应的中断向量为XXX4H、XXX8H、XXXCH。

当有中断请求且被响应后,将执行存放在该中断的中断向量所指向的内存区的指令。

4.填写中断向量表。

在上述的XXX4H、XXX8H、XXXCH地址写入三条JR OFFSET转移指令,OFFSET分别对应三段中断服务程序的相对地址。

但在本仿真终端中输入时,用户不需要计算偏移量,直接输入要转向的绝对地址即可。

5.编写中断服务程序。

中断服务程序可以放在中断向量表之后,中断服务程序可实现在程序正常运行时在计算机屏幕上显示与优先级相对应的不同字符;
6.编写主程序。

可编写一死循环程序,等待中断;
三、实验过程及步骤
1.填写中断向量表。

(1)选择3级中断的中断向量为2104H、2108H、210CH。

(2)教学机中下方有一个12们波特开关,设置中断向量的高12位为:0010 0001 0000.开关向上为1,向下为0.
(3)填写中断向量表:
从2104H单元开始输入下面的程序:
(2104)JR 2120 ;跳转到中断服务程序
(2108) JR 2130
(210C) JR 2140
2.编写中断服务程序
该中断服务程序,先开中断,显示字符“BI”和对应的中断优先级“1”、“2”或“3”后,等待从键盘输入一个字符,在键盘输入一个字符后,显示该字符和字符“EI”,然后退出当前中断服务程序,返回中断断点,继续执行。

用A、E命令从2120H单元开始输入下面的程序(标有*的语句要用E命令输入)2120:PUSH R0
2121: PUSH R3
2122: MVRD R3,31
2124: JR 2150
2130: PUSH R0
2131: PUSH R3
2132: MVRD R3,32
2134: JR 2150
2140: PUSH R0
2141: PUSH R3
2142: MVRD R3,33
2144: JR 2150
*2150: EI
2151: MVRD R0,0042
2153: CALA 2200
2155: MVRD R0,0049
2157: CALA 2200
2159: MVRR R0,R3 215A: CALA 2200
215C: IN 81
215D: SHR R0
215E: SHR R0
215F: JRNC 215C 2160: IN 80
2161: MVRD R0,0045 2163 CALA 2200 2165: MVRD R0,0049 2167: CALA 2200 2169: MVRR R0,R3
216C: POP R3
216D: POP R0
*216E: IRET
2200: PUSH R0
2201: IN 81
2202: SHR R0
2203: JRNC 2201
2204: POP R0
2205: OUT 80
2206: RET
3、编写主程序
从地址2000H开始输入下列程序*2000: EI
2001: MVRD R0,0036
2005: MVRD R0,4000
2007: DEC R0
2008: JRNZ 2007
2009: JR 2001
200A: RET
4、运行主程序,等待、响应中断。

在命令行提示符状态下输入:
G 2000
屏幕将连续显示“6”.在程序执行过程中接下教学机右下方任意一个无锁按键。

此时,教学机转向执行本级中断服务程序。

在接收键盘一个字符后,退出当前级的中断服务程序,恢复中断现场,接着执行断点处的程序。

若在此期间,又有更高一级的中断请求,则教学机转向执行该级的中断服务程序。

需要注意的是,若当前中断为高级的中断,则不会响应低级中断。

5、扩展提高内容:在保证上述案例所有功能条件下,补充实现:
(1)按键盘上的任意键退出中断过程中要求显示所按键字符;
(2)将主程序的死循环修改为按空格键退出循环。

四、实验结果及分析
实验结论:通过中断可以调用子程序,同时中断可以嵌套,同时中断也有优先级,优先级较高的优先调用,优先级较低的要等到优先级比他高的中断调用以后才调用。

实验心得体会:通过本次实验懂得了什么是中断,同时也学会了中断的调用,以及中断的优先级和中断的调用次序。

同时通过本次实验我懂了计算机内部线程与进程的调用。

在写入程序的时候,监控程序的A命令只支持基本指令,扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中;上述程序中带*者为扩展指令。

在扩展实验中,应循环地址写为实验指导书上默认的“2007”导致输入的“6”不能一直循环,导致实验不能成功,最后在老师的指导下,发现错误,及时将地址改正为“2009”,获取到循环值后,最后实验成功,让我意识到做实验时,应该准确、细心的操作和输入正确的值。

教师评阅:。

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