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1、上海大学计算机学院《计算机组成原理实验》报告十姓名学号教师顾惠昌时间周三7-9机位23报告成绩实验名称：中断机制和应用（综合实验）一、实验目的1.学习实验箱感知中断的硬件结构和工作原理。2.学习使用中断系统。3.学习使用扩展外设。二、实验原理1.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”。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
2、断点，还必须保存现场”。2.实验箱的中断感知硬件：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；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＝1的状态。所以系统进入中断服务子程序后，AC
3、K灯保持亮，且不响应新的中断请求（仅一级中断）。3.ICOE向下经“与门”控制PC＋1信号，ICOE的另一个作用是通过③号“或门”控制EM中指令的输出，保证在输出中断指令B8H时，EM不输出。4.5.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路。2.编制中断服务子程序使OUT交替显示AA、BB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。(1).运行上述程序，在完成AA、BB交替显示三次之前恢复K1K
4、2都为1的状态。记录OUT显示的现象、REQ灯和ACK灯的情况以及ST寄存器的值及改变情况。(2).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OUT显示的现象、REQ灯和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。分析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。打开电源，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。开
5、关都为1时不产生中断请求信号。按一下l就会产生中断。2.①启动桌面上COMPUTE.EXE软件。②连接通信口：COM1/COM2③点击源程序编写程序：sta:mova,#11hmovr1,aoutmova,#10hloop1:suba,#1hmovr2,ajzloop2jmploop1loop2:mova,#55hmovr1,aoutmova,#10hloop3:suba,#1hmovr2,ajzstajmploop3org50hmovr0,#04hloop4:mova,r0suba,#1hmovr0,
6、ajzexitmovr0,amova,#aahoutmova,#5hloop5:suba,#1hjzloop6jmploop5loop6:mova,#bbhoutmova,#5hloop7:suba,#1hjzloop4jmploop7exit:mova,r1outmova,r2adda,#0hretiend④保存，文件名后需加.asm后缀。⑤打开试验箱，编译下载。⑥全速运行按下中断键，在aa与bb交替显示3次之前松开中断键，记录OUT显示，REQ灯ACK灯的情况，及ST寄存器的值及改变情况。运行上述程
7、序，在完成aa与bb交替显示时不松开中断键，记录OUT显示，REQ灯ACK灯的情况，及ST寄存器的值及改变情况。五、实验现象刚开始运行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灯均不亮，ST寄存器为00，OUT显示11和55，按一下中断键松开后，就会产生中断，调用中断程序，aa与bb交替出现，ACK和REQ灯均亮，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，
8、然后中断结束后，ACK和REQ灯又不亮，从R2记录的延迟时间开始，OUT显示R1记录的主程序的值，依次交替出现11和55.刚开始运行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灯均不亮，ST寄存器为00，OUT显示11和55。按下中断键后不放开，执行中断时，ACK和REQ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，再放开，那么OUT会一直交替显示aa与bb，
