zzzu 微机原理实验报告

简介：
微机原理实验报告 中断实验 一、实验目的 1. 熟悉PC机中断处理系统的基本理论。 2. 掌握用汇编语言编写中断服务程序的方法。 二、实验内容 在IBM PC、PCXT机中，用户可使用的中断仅有可屏蔽中断，这些由8259中断控制器进行管理。对于 IBM PC/AT及80286等微机来说，主片（Primary Chip）提供了8个外设级中断源（IRQ0～IRQ7）。而针对更高性能的IBM PC/AT和80286以上微机，则配备了一片从片（Secondary Chip），扩展了另外8个中断源（IRQ8～IRQ15）。 实验分为两部分： 1. 主片8259中断实验（TPC04-1.ASM） 使用TPC-ZK-USB实验板，该板的总线区配置了一个中断请求插孔IRQ，此插孔已连接至主片中断控制器的3号中断IRQ3。所采用的中断向量地址为0BH。 在实验中，将单脉冲输出信号接至IRQ信号上即可完成电路布线。通过手动产生单脉冲作为中断请求信号，在屏幕上显示“TPCA Interrupt No.3!”。每次按下开关后系统会立即产生一次中断，并显示相关信息；连续按动5次后程序退出。 2. 从片8259中断实验（TPC04-2.ASM） 使用USB核心板，该板配置了一个中断请求插孔IRQ10 《微机原理实验报告——中断实验详解》 微型计算机原理实验作为计算机科学教育的核心内容具有重要意义。其中中断实验则是深入探究计算机系统运行机理的基础环节。本实验以8259中断控制器为核心进行设计与实施。通过动手实践，可深入熟悉PC机中断处理系统的运行机制及用机器语言编写中断服务程序的方法。 在PC设备运行时，中断系统采用8259控制器进行管理。该系统分为支持不可屏蔽中断类型。对于早期配置的IBM PC及兼容机（如PCXT），仅配置一块主芯片8259，提供 IRQ0至IRQ7共八个中断源。而针对更高性能的 IBM PC AT 系列设备，则增加了另一块从片型8259芯片，支持 IRQ8至IRQ15八个额外中断类型。实验A重点考察了主芯片和附加从片8259中断源的行为与应用。采用主片8259进行中断实验，在TPC-ZK-USB开发板上设置 IRQ3 中断信号接口，并将其类型配置为 0BH。由实验人员操作连接单脉冲源并触发中断请求，每当开关按键动作发生时，系统将发送中断指令，并在显示屏上显示“TPCA 中断事件第 3 号”提示。经过五次中断操作后，程序会终止运行。从片8259中断实验：此部分涉及USB核心板上的 IRQ10 插孔接有中断请求，与来自片8259的第10个中断事件对应，其中断类型号为72H。每次操作时都会触发该中断，并在界面上显示TPCA Interrupt No.10!提示信息。当连续发生第五次此类中断后，系统将退出当前界面并返回主菜单。为了展示中断的嵌套处理过程，在实验大板和小板上分别连接两个单脉冲信号至IRQ和IRQ10端口。由于在优先级上，IRQ10高于IRQ3，因此当两个中断源同时触发时，系统会优先响应高优先级的 IRQ10 端口。为了清晰观察嵌套处理流程，中断服务程序需引入适当延迟以确保中断顺序可被准确捕捉和分析。该段代码具体包括初始化中断向量、注册中断服务程序以及中断服务程序的编写等主要环节。在中断服务程序中，首先需要保护当前状态并完成中断处理任务，在此之后才能恢复系统原状并退出相应操作。通过模拟中断请求并对相关中断服务程序进行设计与实现训练，学生能够深入理解该类系统的运行机制，并掌握如何有效编写和管理相应的中断服务程序。通过这一中断实验，学生不仅得到了实践操作的机会，并且在深入理解微机原理的基础上掌握了基本的编程方法和调试技能。这个过程帮助加深了对微机原理中中断系统的认识，理解其工作流程和编写基础程序的要领。同时，该实验还促进了对其后续进行复杂系统级软件开发以及硬件系统设计奠定的技术基础。