計(jì)算機(jī)組成原理 中斷實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)五 中斷實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：格致A315實(shí)驗(yàn)日期：2016年12月29日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)和掌握中斷產(chǎn)生、響應(yīng)、處理等技術(shù)；二、實(shí)驗(yàn)說明及內(nèi)容 說明：1要求中斷隱指令中執(zhí)行關(guān)中斷功能，如果用戶中斷服務(wù)程序允許被中斷，必須在中斷服務(wù)程序中執(zhí)行EI開中斷命令。 2教學(xué)機(jī)的中斷系統(tǒng)共支持三級(jí)中斷，由三個(gè)無鎖按鍵確定從右到左依次為一、二、三級(jí)中斷，對(duì)應(yīng)的INT2、INT1、INT0的編碼分別是01、10、11，優(yōu)先級(jí)也依次升高。這決定了它們的中斷向量（即中斷響應(yīng)后，轉(zhuǎn)去執(zhí)行的程序地址）為XXX4、XXX8、XXXC；可以看到，每級(jí)中斷實(shí)際可用的空間只有四個(gè)字節(jié)，故這個(gè)空間一般只存放一條轉(zhuǎn)移指令，而真正的用

2、戶中斷服務(wù)程序則存放在轉(zhuǎn)移指令所指向的地址。 3用戶需擴(kuò)展中斷隱指令、開中斷指令、關(guān)中斷指令、中斷返回指令及其節(jié)拍。內(nèi)容：1擴(kuò)展中斷隱指令。2擴(kuò)展開中斷指令EI、關(guān)中斷指令DI、中斷返回指令I(lǐng)RET。 3確定中斷向量表地址。中斷向量表是以 XXX4H為首地址的一段內(nèi)存區(qū)。高12位由用戶通過置中斷向量用的插針（在三個(gè)無鎖按鍵下方）確定。三級(jí)中斷對(duì)應(yīng)的中斷向量為XXX4H、XXX8H、XXXCH。當(dāng)有中斷請(qǐng)求且被響應(yīng)后，將執(zhí)行存放在該中斷的中斷向量所指向的內(nèi)存區(qū)的指令。 4填寫中斷向量表。在上述的XXX4H、XXX8H、XXXCH地址寫入三條JR OFFSET轉(zhuǎn)移指令， OFFSET分別對(duì)應(yīng)三段中

3、斷服務(wù)程序的相對(duì)地址。但在本仿真終端中輸入時(shí)，用戶不需要計(jì)算偏移量，直接輸入要轉(zhuǎn)向的絕對(duì)地址即可。5編寫中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序可以放在中斷向量表之后，中斷服務(wù)程序可實(shí)現(xiàn)在程序正常運(yùn)行時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示與優(yōu)先級(jí)相對(duì)應(yīng)的不同字符； 6編寫主程序。可編寫一死循環(huán)程序，等待中斷；三、實(shí)驗(yàn)過程及步驟1填寫中斷向量表。（1）選擇3級(jí)中斷的中斷向量為2104H、2108H、210CH。（2）教學(xué)機(jī)中下方有一個(gè)12們波特開關(guān)，設(shè)置中斷向量的高12位為：0010 0001 0000.開關(guān)向上為1，向下為0.（3）填寫中斷向量表：從2104H單元開始輸入下面的程序：（2104）JR 2120 ；跳轉(zhuǎn)到中斷服

4、務(wù)程序(2108) JR 2130(210C) JR 21402編寫中斷服務(wù)程序 該中斷服務(wù)程序，先開中斷，顯示字符“BI”和對(duì)應(yīng)的中斷優(yōu)先級(jí)“1”、“2”或“3”后，等待從鍵盤輸入一個(gè)字符，在鍵盤輸入一個(gè)字符后，顯示該字符和字符“EI”，然后退出當(dāng)前中斷服務(wù)程序，返回中斷斷點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行。用A、E命令從2120H單元開始輸入下面的程序（標(biāo)有*的語(yǔ)句要用E命令輸入）2120：PUSH R02121: PUSH R32122: MVRD R3,312124: JR 21502130: PUSH R02131: PUSH R32132: MVRD R3,322134: JR 21502140: PU

5、SH R02141: PUSH R32142: MVRD R3,332144: JR 2150*2150: EI2151: MVRD R0,00422153: CALA 22002155: MVRD R0,00492157: CALA 22002159: MVRR R0,R3215A: CALA 2200215C: IN 81215D: SHR R0215E: SHR R0215F: JRNC 215C 2160: IN 802161: MVRD R0,00452163 CALA 22002165: MVRD R0,00492167: CALA 22002169: MVRR R0,R3216A

6、: CALA 2200216C: POP R3216D: POP R0*216E: IRET2200: PUSH R02201: IN 812202: SHR R02203: JRNC 22012204: POP R02205: OUT 802206: RET3、編寫主程序從地址2000H開始輸入下列程序*2000: EI2001: MVRD R0,00362003: CALA 22002005: MVRD R0,40002007: DEC R02008: JRNZ 20072009: JR 2001200A: RET4、運(yùn)行主程序，等待、響應(yīng)中斷。在命令行提示符狀態(tài)下輸入：G 2000屏幕將

7、連續(xù)顯示“6”.在程序執(zhí)行過程中接下教學(xué)機(jī)右下方任意一個(gè)無鎖按鍵。此時(shí)，教學(xué)機(jī)轉(zhuǎn)向執(zhí)行本級(jí)中斷服務(wù)程序。在接收鍵盤一個(gè)字符后，退出當(dāng)前級(jí)的中斷服務(wù)程序，恢復(fù)中斷現(xiàn)場(chǎng)，接著執(zhí)行斷點(diǎn)處的程序。若在此期間，又有更高一級(jí)的中斷請(qǐng)求，則教學(xué)機(jī)轉(zhuǎn)向執(zhí)行該級(jí)的中斷服務(wù)程序。需要注意的是，若當(dāng)前中斷為高級(jí)的中斷，則不會(huì)響應(yīng)低級(jí)中斷。 5、擴(kuò)展提高內(nèi)容：在保證上述案例所有功能條件下，補(bǔ)充實(shí)現(xiàn)： （1）按鍵盤上的任意鍵退出中斷過程中要求顯示所按鍵字符； （2）將主程序的死循環(huán)修改為按空格鍵退出循環(huán)。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過中斷可以調(diào)用子程序，同時(shí)中斷可以嵌套，同時(shí)中斷也有優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)較高的優(yōu)先調(diào)用，優(yōu)先級(jí)較低的要等到優(yōu)先級(jí)比他高的中斷調(diào)用以后才調(diào)用。 實(shí)驗(yàn)心得體會(huì):通過本次實(shí)驗(yàn)懂得了什么是中斷，同時(shí)也學(xué)會(huì)了中斷的調(diào)用，以及中斷的優(yōu)先級(jí)和中斷的調(diào)用次序。同時(shí)通過本次實(shí)驗(yàn)我懂了計(jì)算機(jī)內(nèi)部線程與進(jìn)程的調(diào)用。在寫入程序的時(shí)候，監(jiān)控程序的A命令只支持基本指令，擴(kuò)展指令應(yīng)用E命令將指令代碼寫入到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中；上述程序中帶*者為擴(kuò)展指令。在擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)循環(huán)地址寫