实验六:外部中断实验

实验六:外部中断实验
实验六:外部中断实验

微控制器

综合设计与实训实验名称:实验六外部中断实验

实验六:外部中断实验

1 实训任务

(1) 编写外部中断服务函数;

(2) 初始化外部中断,配置触发条件,配置中断分组;

(3) 控制LED灯亮灭状态或闪烁状态。

1.1 实验说明

(1)STM32外部IO口有中断功能,通过中断的功能,达到实验4的效果,即:通过板载的3个按键,控制板载的三个LED的亮灭。本实验的代码主要分布在固件库的stm32f10x_exti.h和stm32f10x_exti.c文件中。

(2)使用IO口外部中断的一般步骤

1)初始化IO口为输入;

2)开启AFIO时钟;

3)设置IO口与中断线的映射关系;

4)初始化线上中断,设置触发条件等;

5)配置中断分组(NVIC),并使能中断;

6)编写中断服务函数。

通过以上几个步骤的设置,就可以正常使用外部中断。

1.2 实验步骤

(1) 实训平台上PA9和PA10已经与TXD、RXD连接,串口硬件配置完成;

(2) 将LED端口与对应IO口用导线连接;

(3) 用数据线将串口与电脑的USB接口连接;

(4) 复制上一个实验工程修改名称并保存为USART实验,并将工程文件名称修改为USART. uvprojx;

(5) 编写main()函数,程序编译成功后下载程序到实训平台;

(6) 打开串口调试助手XCOM V2.0,改变延时时间观察LED灯的变化。

2 程序设计

3 硬件原理图设计

4 总结

实验结果:

实验心得:通过本次实验,我了解了如何利用外部中断实现对按键的扫描。和定时器中断有点类似,不同的是,外部中断是靠外部硬件改变相应检测引脚的电平变化,进而产生的中断。而定时器中断则是通过系统时钟,到达指定时间周期即进入中断响应函数一次。从此可以看出外部中断是被动的中断,而定时器的中断则是主动进行的。当然,两个中断源相互独立,互不干预,执行顺序取决于所配置的优先级。一般而言,硬件的响应速度要优于软件的响应速度。

提出的问题:边沿触发和电平触发两种方式中断响应的原理与区别?

解释:

边沿触发:当从高至低电平或从低至高电平转变时,触发产生;电平保持多

久都只产生一次。所以,边沿触发适合与以负脉冲形式输入的外部中断请求。

电平触发:那么在电平时间内中断一直有效;因此如果在电平没有恢复之前中断程序就已经执行完成从而退出,那么会在退出后又再次进入中断;但只要中断没有退出是不会重复触发的。所以,电平触发方式适合于外部中断以电平输入而且中断服务能清除外部中断源的情况。

单片机实验六-中断系统实验

信息工程系实验报告 课程名称:单片微型计算机与接口技术 实验项目名称:实验六 中断系统实验 实验时间:2013-12-02 班级:电信*** 姓名:*** 学号:110706 实 验 目 的: 熟悉keil 仿真软件、proteus 仿真软件的使用和单片机外部中断的使用。了解并熟悉51单片机中中断的概念,中断处理系统的工作原理。理解51单片机中断管理系统处理五种中断源,特别是对外部中断的设置与控制方法。熟悉中断处理特别是外部中断处理的过程,掌握中断处理子程序的书写格式和使用方法。 实 验 原 理: 现代的计算机都具有实时处理功能,能对外部发生的事件如人工干预、外部事件及意外故障做出及时的响应或处理,这是依靠计算机的中断系统来实现的。 51单片机内部有一个中断管理系统,它能对内部的定时器事件、串行通信的发送和接收事件及外部事件(如键盘按键动作)等进行自动的检测判断,当有某个事件产生时,中断管理系统会置位相应标志通知CPU ,请求CPU 迅速去处理。CPU 检测到某个标志时,会停止当前正在处理的程序流程,转去处理所发生的事件(针对发生的事件,调用某一特定的函数,称为该事件的中断服务函数),处理完以后,再回到原来被中断的地方,继续执行原来的程序。 外部中断 内部 定时 外部中断 内部 定时内部 T 源允 总允 允许中断寄存中断优先级 中断源 中断源 高优中断 中断 低优中断 中断T —发送 I I 查询 成 绩: 指导教师(签名):

MCS-51单片机最典型的有5个中断源(外部中断0、1,内部定时器中断0、1,串口中断),具有两个中断优先级。两个外部中断:(— INT0、— INT1)上输入的外部中断源,低电平或负跳变有效,置位TCON中的IE0和IE1中断请求标志位。通过外部中断源触发方式控制位IT可以使外部中断为电平触发方式(=0)或边沿触发方式(=1)。另外控制中断允许寄存器IE可以开放中断。 使用MCS-51的中断,要为使用到的中断源编写中断服务程序。C51为中断服务程序的编写提供了方便的方法。C51的中断服务程序是一种特殊的函数,它的说明形式为: void 函数名(void) interrupt n using m { 函数体语句 } 这里,interrupt和using是为编写C51中断服务程序而引入的关键字,interrupt表示该函数是一个中断服务函数,interrupt后的整数n表示该中断服务函数是对应哪一个中断源。 实验环境: 硬件:微机、单片机仿真器、单片机实验板、连线若干 软件:KEIL C51单片机仿真调试软件,proteus系列仿真调试软件 实验内容及过程: 一、利用外部中断INT1控制数码管显示0到9。 二、利用外部中断INT1控制两个数码管显示00到99。 1、打开Proteus,绘制电路图,如图6-1,6-2所示: 图6-1实验1整体电路图

《8259中断控制器实验》的实验报告

实验六8259中断控制器实验 6.1 实验目的 (1) 学习中断控制器8259的工作原理。 (2) 掌握可编程控制器8259的应用编程方法。 6.2 实验设备 PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。 6.3 实验内容 1. 单中断应用实验 (1)编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示一个字符。 (2)编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示“Hello”,中断5次后退出。 2.扩展多中断源实验 利用实验平台上8259控制器对扩展系统总线上的中断线INTR进行扩展。编写程序对8259控制器的IR0和IR1中断请求进行处理。 6.4 实验原理 1. 8259控制器的介绍 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中,因此无需附加任何电路,只需对8259A进行编程,就可以管理8级中断,并选择优先模式和中断请求方式,即中断结构可以由用户编程来设定。同时,在不需增加其他电路的情况下,通过多片8259A的级连,能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括:1)记录各级中断源请求,2)判别优先级,确定是否响应和响应哪一级中断,3)响应中断时,向CPU传送中断类型号。8259A的内部结构和引脚如图6-1所示。 8259A的命令共有7个,一类是初始化命令字,另一类是操作命令。8259A的编程就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1-OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4各命令字格式如图6-2所示,

信号与系统实验报告1

学生实验报告 (理工类) 课程名称:信号与线性系统专业班级:M11通信工程 学生学号:1121413017 学生姓名:王金龙 所属院部:龙蟠学院指导教师:杨娟

20 11 ——20 12 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 (1)细致观察,及时、准确、如实记录。 (2)准确说明,层次清晰。 (3)尽量采用专用术语来说明事物。 (4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。 (5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求

实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称:常用连续信号的表示 实验学时: 2学时 同组学生姓名: 无 实验地点: A207 实验日期: 11.12.6 实验成绩: 批改教师: 杨娟 批改时间: 一、实验目的和要求 熟悉MATLAB 软件;利用MATLAB 软件,绘制出常用的连续时间信号。 二、实验仪器和设备 586以上计算机,装有MATLAB7.0软件 三、实验过程 1. 绘制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?=; 2. 绘制指数信号at Ae t (f =),其中A=1,0.4a -=; 3. 绘制矩形脉冲信号,脉冲宽度为2; 4. 绘制三角波脉冲信号,脉冲宽度为4;斜度为0.5; 5. 对上题三角波脉冲信号进行尺度变换,分别得出)2t (f ,)2t 2(f -; 6. 绘制抽样函数Sa (t ),t 取值在-3π到+3π之间; 7. 绘制周期矩形脉冲信号,参数自定; 8. 绘制周期三角脉冲信号,参数自定。 四、实验结果与分析 1.制正弦信号)t Asin t (f 0?ω+=(),其中A=1,πω2=,6/π?= 实验代码: A=1;

软中断实验报告

篇一:linux软中断通信实验报告 实验2 linux软中断通信 1.实验目的 通过本实验,掌握软中断的基本原理;掌握中断信号的使用、进程的创建以及系统计时器的使用。 2.实验内容(上交的实验2统一取名为:test2) 由父进程创建两个子进程,通过终端输入crtl+\组合键向父进程发送sigquit软中断信号或由系统时钟产生sigalrm软中断信号发送给父进程;父进程接受到这两个软中断的其中某一个后,向其两个子进程分别发送整数值为16和17软中断信号,子进程获得对应软中断信号后,终止运行;父进程调用wait()函数等待两个子进程终止,然后自我终止。 3. 设计思想及算法流程 4. 源程序 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <signal.h> #include <unistd.h> #define sec 5 void waiting(); void stop(); int wait_mark; int main() { int p1, p2; /*定义两个进程号变量*/while ((p1 = fork()) == -1); /*循环创建进程至成功为止*/if (p1 > 0) { while ((p2 = fork()) == -1); /*循环创建进程至成功为止*/ if (p2 > 0) { wait_mark = 1; alarm(sec); signal(sigquit, stop); signal(sigalrm, stop); waiting(); kill(p1, 16); kill(p2, 17); wait(0); wait(0); printf(parent process is killed!\n); exit(0); } else { signal(sigquit, sig_ign); signal(sigalrm, sig_ign); wait_mark = 1; signal(17, stop); /*接收到软中断信号17,转stop*/ waiting();/*在wait置0前,不可往下执行*/lockf(1, 1, 0); /*加锁*/ printf(child process 2 is killed by parent!\n);

中北大学《信号与系统》实验报告讲解

信号与系统实验报告 班级: 姓名: 信息与通信工程学院

实验一 系统的卷积响应 实验性质:提高性 实验级别:必做 开课单位:信息与通信工程学院 学 时:2 一、实验目的:深刻理解卷积运算,利用离散卷积实现连续卷积运算;深刻理解信号与系统的关系,学习MATLAB 语言实现信号通过系统的仿真方法。 二、实验设备: 计算机,MATLAB 软件 三、实验原理: 1、 离散卷积和: 调用函数:conv () ∑∞ -∞ =-= =i i k f i f f f conv S )()(1)2,1(为离散卷积和, 其中,f1(k), f2 (k) 为离散序列,K=…-2, -1, 0 , 1, 2, …。但是,conv 函数只给出纵轴的序列值的大小,而不能给出卷积的X 轴序号。为得到该值,进行以下分析: 对任意输入:设)(1k f 非零区间n1~n2,长度L1=n2-n1+1;)(2k f 非零区间m1~m2,长度L2=m2-m1+1。则:)(*)()(21k f k f k s =非零区间从n1+m1开始,长度为L=L1+L2-1,所以S (K )的非零区间为:n1+m1~ n1+m1+L-1。 2、 连续卷积和离散卷积的关系: 计算机本身不能直接处理连续信号,只能由离散信号进行近似: 设一系统(LTI )输入为)(t P ?,输出为)(t h ?,如图所示。 )t )()(t h t P ??→

)()(lim )(lim )(0 t h t h t P t =→=?→??→?δ 若输入为f(t): ??-?= ≈∑∞ -∞ =? ?)()()()(k t P k f t f t f k 得输出: ??-?= ∑∞ -∞ =? ?)()()(k t h k f t y k 当0→?时:?∑∞ ∞-∞ -∞ =? →??→?-=??-?==ττδτd t f k t P k f t f t f k )()()()(lim )(lim )(0 ?∑∞ ∞ -∞ -∞ =? →??→?-= ??-?==τττd t h f k t h k f t y t y k )()()()(lim )(lim )(0 所以: ? ?-?=-==∑?→?)()(lim )()()(*)()(21 2121k t f k f d t f f t f t f t s τ ττ 如果只求离散点上的f 值)(n f ? ] )[()()()()(2121 ∑∑∞ -∞ =∞ -∞=?-??=? ?-??= ?k k k n f k f k n f k f n f 所以,可以用离散卷积和CONV ()求连续卷积,只需?足够小以及在卷积和的基础上乘以?。 3、 连续卷积坐标的确定: 设)(1t f 非零值坐标范围:t1~t2,间隔P )(2t f 非零值坐标范围:tt1~tt2,间隔P )(*)()(21t f t f t s =非零值坐标:t1+tt1~t2+tt2+1 根据给定的两个连续时间信号x(t) = t[u(t)-u(t-1)]和h(t) = u(t)-u(t-1),编写程序,完成这

操作系统实验一中断处理

实习一中断处理 一、实习内容 模拟中断事件的处理。 二、实习目的 现代计算机系统的硬件部分都设有中断机构,它是实现多道程序设计的基础。中断机 构能发现中断事件,且当发现中断事件后迫使正在处理器上执行的进程暂时停止执行,而让操作系统的中断处理程序占有处理器去处理出现的中断事件。对不同的中断事件,由于它们的性质不同,所以操作系统应采用不同的处理。通过实习了解中断及中断处理程序的作用。本实习模拟“时钟中断事件”的处理,对其它中断事件的模拟处理,可根据各中断事件的性质确定处理原则,制定算法,然后依照本实习,自行设计。 三、实习题目 模拟时钟中断的产生及设计一个对时钟中断事件进行处理的模拟程序。 [提示]: (1) 计算机系统工作过程中,若出现中断事件,硬件就把它记录在中断寄存器中。中 断寄存器的每一位可与一个中断事件对应,当出现某中断事件后,对应的中断寄存器的某一位就被置成―1‖。 处理器每执行一条指令后,必须查中断寄存器,当中断寄存器内容不为―0‖时,说明有中断事件发生。硬件把中断寄存器内容以及现行程序的断点存在主存的固定单元,且让操作系统的中断处理程序占用处理器来处理出现的中断事件。操作系统分析保存在主存固定单元中的中断寄存器内容就可知道出现的中断事件的性质,从而作出相应的处理。 本实习中,用从键盘读入信息来模拟中断寄存器的作用,用计数器加1 来模拟处理器 执行了一条指令。每模拟一条指令执行后,从键盘读入信息且分析,当读入信息=0 时,表示无中断事件发生,继续执行指令;当读入信息=1 时,表示发生了时钟中断事件,转时钟中断处理程序。 (2)假定计算机系统有一时钟,它按电源频率(50Hz)产生中断请求信号,即每隔20 毫秒产生一次中断请求信号,称时钟中断信号,时钟中断的间隔时间(20 毫秒)称时钟单

单片机中断实验报告

人的一生要疯狂一次,无论是为一个人,一段情,一段旅途,或一个梦想 ------- 屠呦呦 实验三定时器中断实验 一、实验目的 1、掌握51单片机定时器基本知识; 2、掌握定时器的基本编程方法; 3、学会使用定时器中断。 二、实验内容 1、利用定时器设计一个秒表,计数范围为0—59,并在数码管实时显示。 三、实验设备 PC 机一台、单片机实验箱 主要器件:AT89C52、7SEG-BCD、 四、实验步骤 1、使用Proteus设计仿真原理图; 2、使用Keil设计程序; 3、联合调试仿真。 五、实验流程图 六、实验程序与结果 #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit F=P2^1;

void timer1_init() { TMOD=0x10;//将定时器1设置为工作方式1 TH1=(65536-6000)/256;//定时器每加一时间为1/fsoc,定时时间为1/500 //(1/500)s/(1/3000000)s=6000 TL1=(65536-6000)%256;//fsoc=3000000,所以装入16位定时器中值为65536-6000 EA=1; ET1=1; TR1=1; } void main() { timer1_init(); while(1); } void timer1() interrupt 3 { TH1=(65536-6000)/256;//每次进入中断,重装初值TL1=(65536-6000)%256; F=~F;//每次进入中断P1.1口取反 } #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit F=P2^1; void timer0_init() {TMOD=0x01;//将定时器0设置为工作方式1 TH0=(65536-83)/256;//定时器每加一时间为1/fsoc,定时时间为2Khz,既500us //500us/6us=83.3333 TL0=(65536-83)%256;//fsoc=6000000,所以装入16位定时器中值为65536-83 EA=1; ET0=1; TR0=1; }void main() { timer0_init(); while(1); } void timer0() interrupt 1 { TH0=(65536-83)/256;//每次进入中断,重装初值 TL0=(65536-83)%256; F=~F;//每次进入中断P1.1口取反,表示定时时间到 } #include // 包含51单片机寄存器定义的头文件 #define seg_data P1 #define seg_data2 P3 #define uint unsigned int sbit D1=P2^0; //将D1位定义为P2.0引脚 uint counter=0; unsigned int unit=0,decade=0,avs=0;//time=0;

信号与系统实验6

信号与系统实验(六) 班级11083415 章仕波(11081522) 刘贺洋(11081515) 实验内容 1离散时间傅里叶变换 (1)下面参考程序是如下序列在范围44πωπ-≤≤的离散时间傅里叶变换 ()210.6j j j e F e e ω ω ω --+=- %计算离散时间傅里叶变换的频率样本 clear all; w=-4*pi;8*pi/511;4*pi; num=[2 1]; den=[1 -0.6]; h=freqz(num,den,w); subplot(2,1,1) plot(w/pi,real(h)); grid; title(‘实部’) xlabel(‘omega/\pi ’); ylabel(‘振幅’); subplot(2,1,2) plot(w/pi, imag(h)); grid; title(‘虚部’) xlabel(‘omega/\pi ’); ylabel(‘振幅’); figure; subplot(2,1,1) plot(w/pi, abs(h)); grid; title(‘幅度谱’) xlabel(‘omega/\pi ’); ylabel(‘振幅’); subplot(2,1,2) plot(w/pi, angle (h)); grid; title(‘相位谱’) xlabel(‘omega/\pi ’); ylabel(‘以弧度为单位的相位’); 修改程序,在范围0ωπ≤≤内计算如下有限长序列的离散时间傅里叶变换 h[n]=[1 2 3 4 5 6 7 8 9] (2)利用(1)的程序,通过比较结果的幅度谱和相位谱,验证离散时间傅里叶变换的时移

计算机组成原理实验

实验一基础汇编语言程序设计 一、实验目的: 1、学习和了解TEC-XP16教学实验系统监控命令的用法。 2、学习和了解TEC-XP16教学实验系统的指令系统。 3、学习简单的TEC-XP16教学实验系统汇编程序设计。 二、预习要求: 1、学习TEC-XP16机监控命令的用法。 2、学习TEC-XP16机的指令系统、汇编程序设计及监控程序中子程序调用。 3、学习TEC-XP16机的使用,包括开关、指示灯、按键等。 4、了解实验内容、实验步骤和要求。 三、实验步骤: 在教学计算机硬件系统上建立与调试汇编程序有几种操作办法。 第一种办法,是使用监控程序的A命令,逐行输入并直接汇编单条的汇编语句,之后使用G命令运行这个程序。缺点是不支持汇编伪指令,修改已有程序源代码相对麻烦一些,适用于建立与运行短小的汇编程序。 第二种办法,是使用增强型的监控程序中的W命令建立完整的汇编程序,然后用M命令对建立起来的汇编程序执行汇编操作,接下来用G命令运行这个程序。适用于比较短小的程序。此时可以支持汇编伪指令,修改已经在内存中的汇编程序源代码的操作更方便一些。 第三种办法,是使用交叉汇编程序ASEC,首先在PC机上,用PC机的编辑程序建立完整的汇编程序,然后用ASEC对建立起来的汇编程序执行汇编操作,接下来把汇编操作产生的二进制的机器指令代码文件内容传送到教学机的内存中,就可以运行这个程序了。适用于规模任意大小的程序。

在这里我们只采用第一种方法。 在TEC-XP16机终端上调试汇编程序要经过以下几步: 1、使教学计算机处于正常运行状态(具体步骤见附录联机通讯指南)。 2、使用监控命令输入程序并调试。 ⑴用监控命令A输入汇编程序 >A 或>A 主存地址 如:在命令行提示符状态下输入: A 2000↙;表示该程序从2000H(内存RAM区的起始地址)地址开始 屏幕将显示: 2000: 输入如下形式的程序: 2000: MVRD R0,AAAA ;MVRD 与R0 之间有且只有一个空格,其他指令相同 2002: MVRD R1,5555 2004: ADD R0,R1 2005: AND R0,R1 2006: RET ;程序的最后一个语句,必须为RET 指令 2007:(直接敲回车键,结束A 命令输入程序的操作过程) 若输入有误,系统会给出提示并显示出错地址,用户只需在该地址重新输入正确的指令即可。 ⑵用监控命令U调出输入过的程序并显示在屏幕上 >U 或>U 主存地址

深圳大学 计算机系统(1) 实验报告6 中断实验

深圳大学实验报告 课程名称计算机系统1 项目名称 LC-3 中断实验 学院计算机与软件学院 专业 指导教师 报告人学号 实验时间 2017年5月19日 提交时间 2017年5月19日 教务处制

一、实验目的与要求 (1)实现中断程序 (2)不调用trap,实现字符的输入与输出 二、实验内容与方法 试验要求: 用户程序将会连续地输出纵横交替的ICS,通过交替,输出两个不同行,如下: 然后按下键盘上任一字符,程序自动启动中断子程序。键盘中断服务程序将会简单地在屏幕上写上十次用户随机输入的字符并以Enter(x0A)结束。 主程序起始位置为x3000,中断子程序起始地址为x2000 。 试验方法: 本实验主要分为以下三部分程序: A. 用户程序 B. 键盘中断服务程序 C. 操作系统支持的代码 三、实验步骤与过程 用户程序: 用户程序主要是实现如下字符串的输出。最外面是一个死循环,里面两个小循环,一个循环输出一行(当然也可以只用一个小循环实现,但需要引入变量,比原方案复杂一点)。由于程序运行非常快,为了让字符串缓慢输出,在每次输出“ICS ”或者“ ICS”时,添加一个延迟子函数。 C++实现如下:

键盘中断服务程序 中断服务程序其实就相当于主函数的一个子函数,只不过不是用户来调用,而是由系统自己来调用。 输入字符先要检查KBSR(键盘状态寄存器)是否被最高位被置为1,若是被置为1,则将KBDR中的数据加载到寄存器中(此时该寄存器中存的值就是输入字符)。 输出字符时,先要检查DSR最高位是否被置为1,若被置为1,则说明可进行输出。 此时将要输出的字符加载到DDR中,屏幕上便会显示该字符。 操作系统支持的代码 系统支持主要有以下几个方面: 1)设置栈指针:将R6初始化成x4000即可; 2)建立中断向量表:键盘中断的中断向量是x80,在内存中地址为x0180,在x0180中存入中断子程序的起始地址x2000即可; 3)设置KBSR的IE(Interrupt Enable)位。IE位为第14为,只需在KBSR,即地址xFE00中存入x4000即可。 最终程序见附件。

微机接口实验报告-8259中断控制器应用实验

姓名 院专业班 年月日实验内容8259中断控制器实验指导老师 【实验目的】 (1)学习中断控制器8259的工作原理。 (2)掌握可编程控制器8259的应用编程方法。 【试验设备】 PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。 【实验内容】 (1) 编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示一个字符。 (2) 编写中断处理程序,利用PC机给实验系统分配的中断线,使用单次脉冲单元的KK1+按键模拟中断源,每次PC机响应中断请求,在显示器上显示“9”,中断显示6次后退出。 【实验原理】 1. 8259控制器的介绍 中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中,因此无需附加任何电路,只需对8259A进行编程,就可以管理8级中断,并选择优先模式和中断请求方式,即中断结构可以由用户编程来设定。同时,在不需增加其他电路的情况下,通过多片8259A的级连,能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括:1)记录各级中断源请求,2)判别优先级,确定是否响应和响应哪一级中断,3)响应中断时,向CPU传送中断类型号。8259A的内部结构和引脚如图6-1所示。 8259A的命令共有7个,一类是初始化命令字,另一类是操作命令。8259A的编程就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1- OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4各命令字格式如图6-2所示,OCW1-OCW3各命令字格式如图6-3所示,其中OCW1用于设置中断屏蔽操作字,OCW2用于设置优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字,OCW3用于设置和撤销特殊屏蔽方式、设置中断查询方式以及设置对8259内部寄存器的读出命令。 图6-1 8259内部结构和引脚图

信号与系统实验二

实验二 常用信号分类与观察 一、实验目的 1、观察常用信号的波形特点及产生方法。 2、学会使用示波器对常用波形参数的测量。 二、实验内容 1、信号的种类相当的多,这里列出了几种典型的信号,便于观察。 2、这些信号可以应用到后面的“基本运算单元”和“无失真传输系统分析”中。 三、实验仪器 1、信号与系统实验箱一台(主板)。 2、20MHz 双踪示波器一台。 四、实验原理 对于一个系统特性的研究,其中重要的一个方面是研究它的输入输出关系,即在一特定的输入信号下,系统对应的输出响应信号。因而对信号的研究是对系统研究的出发点,是对系统特性观察的基本手段与方法。在本实验中,将对常用信号和特性进行分析、研究。 信号可以表示为一个或多个变量的函数,在这里仅对一维信号进行研究,自变量为时间。常用信号有:指数信号、正弦信号、指数衰减正弦信号、抽样信号、钟形信号、脉冲信号等。 1、正弦信号:其表达式为)sin()(θω+=t K t f ,其信号的参数:振幅K 、角频率ω、与初始相位θ。其波形如下图所示: 图 1-5-1 正弦信号 2、指数信号:指数信号可表示为at Ke t f =)(。对于不同的a 取值,其波形表现为不同的形式,如下图所示:

图 1-5-2 指数信号 3、指数衰减正弦信号:其表达式为 ?? ???><=-)0()sin()0(0)(t t Ke t t f at ω 其波形如下图: 图 1-5-3 指数衰减正弦信号 4、抽样信号:其表达式为: sin ()t Sa t t = 。)(t Sa 是一个偶函数,t = ±π,±2π,…,±n π时,函数值为零。该函数在很多应用场合具有独特的运用。其信号如下图所示:

计算机组成原理实验完整版

河南农业大学 计算机组成原理实验报告 题目简单机模型实验 学院信息与管理科学学院 专业班级计算机科学与技术2010级1班 学生姓名张子坡(1010101029) 指导教师郭玉峰 撰写日期:二○一二年六月五日

一、实验目的: 1.在掌握各部件的功能基础上,组成一个简单的计算机系统模型机; 2.了解微程序控制器是如何控制模型机运行的,掌握整机动态工作过程; 3定义五条机器指令,编写相应微程序并具体上机调试。 二、实验要求: 1.复习计算机组成的基本原理; 2.预习本实验的相关知识和内容 三、实验设备: EL-JY-II型计算机组成原理试验系统一套,排线若干。 四、模型机结构及工作原理: 模型机结构框图见实验书56页图6-1. 输出设备由底板上上的四个LED数码管及其译码、驱动电路构成,当D-G和W/R均为低电平时将数据结构的数据送入数据管显示注:本系统的数据总线为16位,指令、地址和程序计数器均为8位。当数据总线上的数据打入指令寄存器、地址寄存器和程序寄存器时,只有低8位有效。 在本实验我们学习读、写机器指令和运行机器指令的完整过程。在机器指令的执行过程中,CPU从内存中取出一条机器指令到执行结束为一个指令周期,指令由微指令组成的序列来完成,一条机器指令对应一段微程序。另外,读、写机器指令分别由相应的微程序段来完成。

为了向RAM中装入程序和数据,检查写入是否正确,并能启动程序执行,必须设计三个控制操作微程序。 存储器读操作(MRD):拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后,指令译码器输入CA1、CA2为“00”时,按“单步”键,可对RAM连续读操作。 存储器写操作(MWE):拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后,指令译码器输入CA1、CA2为“10”时,按“单步”键,可对RAM连续写操作。 启动程序(RUN):拨动开关CLR对地址、指令寄存器清零后,指令译码器输入CA1、CA2为“11”时,按“单步”键,即可转入第01号“取指”微指令,启动程序运行。 注:CA1、CA2由控制总线的E4、E5给出。键盘操作方式有监控程序直接对E4、E5赋值,无需接线。开关方式时可将E4、E5接至控制开关CA1、CA2,由开关控制。 五、实验内容、分析及参考代码: 生成的下一条微地址 UA5 UA0 MS5 MS0 微地址

计算机组成原理中断实验报告

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

指令执行流程图; ?5、利用上端软件,把所编写的微程序控制器内容写入实验台中控制器中。 ?6、利用单拍测试控制器与编程的要求是否一致。如果有错误重新修改后再写入控制器中。 7、编写一段测试程序,测试控制器运行是否正确。 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; INTR1.CLK = CLK1; IE := CLR & INTS # CLR & IE & !INTC; IE.CLK= 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。CLR信号实际是控制台产生的复位信号CLR#。当CLR = 0时,在下一个CLK1的上升沿IE变0。当 CLR=1 且INTS = 0 且 INTC = 0时,IE保持不变。 INTR是外部中断源,接控制台按钮INTR。按一次INTR按钮,产生一个中断请求正脉冲INTR。INTR1是INTR经时钟CLK1同步后产生的,目的是保持INTR1与实验台的时序信号同步。INTR脉冲信号的上升沿代表有外部中断请求到达中断控制器。INTQ是中断屏蔽控制逻辑传递给CPU的中断信号,接到微程序控制器上。当收到INTR脉冲信号时,若中断允许位INTE=0,则中断被屏蔽,INTQ仍然为0;若INTE =1,则INTQ =1。

单片机中断实验报告

实验三定时器中断实验 一、实验目的 1、掌握51单片机定时器基本知识; 2、掌握定时器的基本编程方法; 3、学会使用定时器中断。 二、实验内容 1、利用定时器设计一个秒表,计数范围为0—59,并在数码管实时显示。 三、实验设备 PC 机一台、单片机实验箱 主要器件:AT89C52、7SEG-BCD、 四、实验步骤 1、使用Proteus设计仿真原理图; 2、使用Keil设计程序; 3、联合调试仿真。 五、实验流程图 六、实验程序与结果 #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit F=P2^1; void timer1_init() 开始 设置显示初值启动定时器 判断是否到59 继续 是 否

{ TMOD=0x10;//将定时器1设置为工作方式1 TH1=(65536-6000)/256;//定时器每加一时间为1/fsoc,定时时间为1/500 //(1/500)s/(1/3000000)s=6000 TL1=(65536-6000)%256;//fsoc=3000000,所以装入16位定时器中值为65536-6000 EA=1; ET1=1; TR1=1; } void main() { timer1_init(); while(1); } void timer1() interrupt 3 { TH1=(65536-6000)/256;//每次进入中断,重装初值TL1=(65536-6000)%256; F=~F;//每次进入中断P1.1口取反 } #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit F=P2^1; void timer0_init() {TMOD=0x01;//将定时器0设置为工作方式1 TH0=(65536-83)/256;//定时器每加一时间为1/fsoc,定时时间为2Khz,既500us //500us/6us=83.3333 TL0=(65536-83)%256;//fsoc=6000000,所以装入16位定时器中值为65536-83 EA=1; ET0=1; TR0=1; }void main() { timer0_init(); while(1); } void timer0() interrupt 1 { TH0=(65536-83)/256;//每次进入中断,重装初值 TL0=(65536-83)%256; F=~F;//每次进入中断P1.1口取反,表示定时时间到 } #include // 包含51单片机寄存器定义的头文件 #define seg_data P1 #define seg_data2 P3 #define uint unsigned int

信号与系统实验报告六

一.实验目的 1.复习采样定理 2.掌握应用matlab 函数设计模拟滤波器的方法 3.掌握系统性能分析的方法 4.结合实际综合应用信号与系统的基础理论 二.实验原理 在数字语音系统中,需首先对语音信号(模拟信号)采样,语音信号频率范围[-fh ,fh],信号中一般含有干扰噪声,其频带宽度远大于fh 。本次实验以电话系统中的语音信号采样系统为对象,设计语音信号采样前滤波器。数字电话系统结构框图如图8.1,电话系统中一般要保证4kHz 的音频带宽,即取fh =4kHz ,但送话器发出的信号的带宽比fh 大很多。因此在A/D 转换之前需对其进行模拟预滤波,以防止采样后发生频谱混叠失真。为使信号采集数量尽量少,设模数转换器的采样频率为8kHz 。 图8.1 数字电话系统结构框图 滤波器的定义 在信号处理时,通常都会遇到有用信号中混入(叠加)噪声的问题,消除或减弱噪声对信号的干扰,是信号处理中的一种最基本且重要的技术。根据有用信号与噪声不同的特性,抑制不需要的噪声或干扰, 提取出有用信号的过程称为滤波,实现滤波功能的装置称为滤波器。 在A/D 变换前,常常需要设置一个模拟滤波器进行预滤波以限 制信号带宽,去掉高于1/2抽样频率以上的高频分量,防止频谱 混叠现象的发生,称为抗混叠滤波器或预抽样滤波器 模拟滤波器的设计 模拟滤波器的理论和设计方法已发展得相当成熟,且有若干典型的模拟滤波器供我们选择,这些滤波器都有严格的设计公式、现成的曲线和图表供设计人员使用。 典型的模拟滤波器

巴特沃斯 Butterworth 滤波器 幅频特性单调下降 切比雪夫 Chebyshev 滤波器 幅频特性在通带或者在阻带有波动 贝塞尔 Bessel 滤波器 通带内有较好的线性相位持性 椭圆 Ellipse 滤波器 以这些数学函数命名的滤波器是低通滤波器的原型 模拟滤波器按幅度特性可分成低通、高通、带通和带阻滤波器,它们的理想幅度特性如图所示。 模拟低通滤波器的设计指标有αp, Ωp,αs 和Ωs 。 Ωp ;通带截止频率 Ωs :阻带截止频率 αp :通带中最大衰减系数 αs ;阻带最小衰减系数 αp 和αs 一般用dB 数表示。对于单调下降的幅度特性,可表示成: 222 2 (0) (0) 10lg 10lg () () a a p s a s a p H j H j H j H j αα==ΩΩ 三.实验内容

计算机组成原理实验报告

实验报告书 实验名称:计算机组成原理实验 专业班级:113030701 学号:113030701 姓名: 联系电话: 指导老师:张光建 实验时间:2015.4.30-2015.6.25

实验二基本运算器实验 一、实验内容 1、根据原理图连接实验电路

3、比较实验结果与手工运算结果,如有错误,分析原因。 二、实验原理 运算器可以完成算术,逻辑,移位运算,数据来自暂存器A和B,运算方式由S3-S0以及CN来控制。运算器由一片CPLD来实现。ALU的输入和输出通过三态门74LS245连接到CPU内总线上。另外还有指示灯进位标志位FC和零标志位FZ。 运算器原理图: 运算器原理图 暂存器A和暂存器B的数据能在LED灯上实时显示。进位进位标志FC、零标志FZ 和数据总线D7…D0 的显示原理也是如此。 ALU和外围电路连接原理图:

ALU和外围电路连接原理图运算器逻辑功能表:

三、实验步骤 1、按照下图的接线图,连接电路。 2、将时序与操作台单元的开关KK2 置为‘单拍’档,开关KK1、KK3 置为‘运行’档。 3、打开电源开关,如果听到有‘嘀’报警声,说明有总线竞争现象,应立即关闭电源,重新检查接线,直到错误排除。然后按动CON 单元的CLR 按钮,将运算器的A、B 和FC、FZ 清零。 4、用输入开关向暂存器A 置数。 ①拨动CON 单元的SD27…SD20 数据开关,形成二进制数01100101 (或其它数值),数据显示亮为‘1’,灭为‘0’。 ②置LDA=1,LDB=0,连续按动时序单元的ST 按钮,产生一个T4 上沿,则将二进制数01100101 置入暂存器A 中,暂存器A 的值通过ALU 单元的 A7…A0 八位LED 灯显示。 5、用输入开关向暂存器B 置数。 ①拨动CON 单元的SD27…SD20 数据开关,形成二进制数10100111 (或其它数值)。 ②置LDA=0,LDB=1,连续按动时序单元的ST 按钮,产生一个T4 上沿,则将二进制数10100111 置入暂存器B 中,暂存器B 的值通过ALU 单元的 B7…B0 八位LED 灯显示。 6、改变运算器的功能设置,观察运算器的输出。置ALU_B=0 、LDA=0、LDB=0,然后按表2-2-1 置S3、S2、S1、S0 和Cn的数值,并观察数据总线LED 显示灯显示的结果。如置S3、S2、S1、S0 为0010 ,运算器作逻辑与运算,置S3、S2、

计算机组成原理中断实验报告精编WORD版

计算机组成原理中断实验报告精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

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

?4、在原有指令集基础上自行设计或扩展4~8条指令。画出扩展指令的指令执行流程图; ?5、利用上端软件,把所编写的微程序控制器内容写入实验台中控制器中。 ?6、利用单拍测试控制器与编程的要求是否一致。如果有错误重新修改后再写入控制器中。 7、编写一段测试程序,测试控制器运行是否正确。 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; INTR1.CLK = CLK1; IE := CLR & INTS # CLR & IE & !INTC; IE.CLK= 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。CLR信号实际是控制台产生的复位信号CLR#。当CLR = 0时,在下一个CLK1的上升沿IE变0。当 CLR=1 且INTS = 0 且 INTC = 0时,IE保持不变。 INTR是外部中断源,接控制台按钮INTR。按一次INTR按钮,产生一个中断请求正脉冲INTR。INTR1是INTR经时钟CLK1同步后产生的,目的是保持INTR1与实验台的时序信号同步。INTR脉冲信号的上升沿代表有外部中断请求到达中断控制器。INTQ是中断屏蔽控制逻辑传递给CPU的中断信号,接到微程序控制器上。当收到INTR脉冲信号时,若中断允许位INTE=0,则中断被屏蔽,INTQ仍然为0;若INTE =1,则INTQ =1。

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