中断原理实验 一 实验类型原理性 分析性二 实验目的 从硬件 软件结合的角度 模拟单级中断和中断返回的过程 通过简单的中断系统 掌握中断控制器 中断向量 中断屏蔽等概念 了解微程序控制器与中断控制器协调的基本原理 掌握中断子程序和一般子程序的本质区别 掌握中断的突发性和随机性 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 1 中断原理实验 三 实验设备TEC 8实验系统1台TDS1001数字存储示波器1台UT60A数字万用表1块逻辑测试笔 在TEC 8实验台上 1支四 实验电路 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 2 中断原理实验 TEC 8模型计算机中有一个简单的单级中断系统 只支持单级中断 单个中断请求 有中断屏蔽功能 旨在说明最基本的工作原理 TEC 8模型计算机中有2条指令用于允许和屏蔽中断 EI指令称作开中断指令 此条指令执行后 TEC 8响应中断 DI指令称作关中断指令 此条指令执行后 即使发生中断请求 TEC 8也不响应中断请求 按下PULSE按钮产生高电平有效的中断请求脉冲信号 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 3 中断原理实验 为保存中断断点的地址 以便程序被中断后能够返回到原来的地址继续执行 设置了一个中断地址寄存器IAR 当信号LIAR为1时 在T3的上升沿 将PC保存在IAR中 当信号IABUS为1时 IABUS中保存的PC送数据总线DBUS 指示灯显示出中断地址 中断向量即中断服务程序的入口地址 本实验系统中由数据开关SD7 SD0提供 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 4 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 5 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 6 微程序控制器实验 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 7 微程序控制器实验 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 8 微程序控制器实验 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 9 中断原理实验 五 实验任务1 了解中断每个信号的意义和变化条件 将主程序和中断服务程序手工汇编成十六进制机器代码 此项任务在预习中完成 2 将TEC 8连接成一个完整的模型计算机 3 将主程序和中断服务程序装入存储器 执行3遍主程序和中断服务程序 列表记录中断有关信号的变化情况 特别记录好断点和R0的值 4 将存储器00H中的EI指令改为DI 重新运行程序 记录发生的现象 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 10 中断原理实验 六 实验步骤将控制器转换开关拨到微程序位置 将编程开关设置为正常位置 将信号IR4 I O IR5 I O IR6 I O IR7 I O C I O Z I O依次通过接线孔连接 使TEC 8模型计算机成为能够运行程序的整机系统 打开电源 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 11 中断原理实验 2 通过控制台写存储器操作 将主程序和中断服务程序写入存储器 为了保证此程序能够循环执行 应当将R1预先设置为01H R0的初值设置为00H 3 执行3遍主程序和中断子程序 DP设置为连续运行方式 DP 0 使模型计算机复位 按QD按钮 启动程序开始执行 按一次PULSE按钮 产生一个中断请求信号PULSE 中断主程序的运行 记录断点PC R0的值 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 12 中断原理实验 DP设置为单拍方式 DP 1 在数据开关上设置中断服务程序的入口地址45H 按QD按钮 一步步执行中断服务程序 直到返回到断点为止 4 将存储器00H的指令改为DI 按照步骤3 重做一遍 记录发生的现象 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 13 中断原理实验主程序 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 14 中断原理实验中断服务程序 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 15 中断原理实验 七 实验要求1 认真做好实验的预习 在预习时将程序汇编成机器十六进制代码 2 写出实验报告 内容是 实验目的 填写主程序的机器码 填写中断服务程序的机器码 填写中断原理实验结果 3 分析实验结果 得到什么结论 4 简述TEC 8模型计算机的中断机制 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 16 中断原理实验 八 可研究和探索的问题在TEC 8模型计算机中 采用的是信号PULSE高电平产生中断 如果改为信号PULSE的上升沿产生中断 怎么设计时序发生器中的中断机制 提出设计方案 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 17 参考资料 计算机组成原理 第五版白中英主编科学出版社 TEC 8计算机硬件综合实验系统实验指导书 清华大学科教仪器厂 TEC 8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 18 。