2023年北科大微机原理实验报告

实验一：82５9中断控制器应用实验实验名称PC机内中断应用实验成绩班级通信姓名学号实验目的:1.学习可编程中断控制器8259的工作原理;２.掌握可编程中断控制器82５9的应用控制方法;实验内容:ＰＣ机中断实验。使用单次脉冲模拟中断产生。验证中断解决程序,在显示屏幕上显示一行预设定的字符串。实验环节：实验结果及分析:DATＡSEＧMEＮＴＭＥSSDＢ'TPＣAiｎtｅrrｕpt！',0ＤH,０AH,'＄'ＤＡTAEＮDSCODESEＧMＥNTASＳUMＥＣS:CODＥ，DS:DATASTＡRT:ＭＯＶＡX，CＳMOVDS，AＸMOVDＸ,ＯFFSEＴIＮT３；采用间接修改法,调用DOS功能，设立中断向量,取得偏移地址MOVＡＸ,SEGIＮT3；通过AX的过渡，得到段首地址。ＭOVDS,AXMOVＡL,０ＢＨ;设立ＩＲＱ３相应的中断向量0ＢHMOＶAH,25HＩNT２1ＨINAＬ，２1H;读中断屏蔽寄存器,21H是该寄存器的端标语ＡNDAL,０F7H;开放IＲQ3中断,允许IRQ3的中断申请，111１0111OUT21H,ＡL;输出到中断屏蔽寄存器MＯVCＸ，10；记中断循环次数为１０次SＴＩ；允许中断发生WＡＩT:JMPWＡITINT3:ＭOVＡＸ,DATA；中断服务程序MＯＶDS，AXMOVＤＸ，OFFSＥTＭESSMOＶAＨ,09H;在屏幕上显示每次中断的提醒信息INT２1HMOVAL,2０H;发出EOＩ结束中断到PC内主片的地址20HOUT20Ｈ,ALLOＯPＮＥXＴ;当CX为０,跳转到ＮEＸTINAL,21Ｈ;读中断屏蔽寄存器,获取中断屏蔽字ＯＲAＬ,04H;关闭IRQ3中断,０0000100OUT2１H，ＡL;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器STI;置中断标志位MＯVAH,4CＨ;返回ＤＯSINT21HＮEXT:IＲET；中断返回ＣＯＤEENDSＥＮDＳＴAＲT收获体会:使用间接法设立中断向量：１.将中断解决程序的段首地址送入DS寄存器，偏移量送入DX寄存器。2．将需要修改的中断向量类型号送入AL.3.25号功能送AH。4.执行INT２1Ｈ指令。实验名称PＣ机内中断嵌套实验成绩班级姓名学号实验目的:1．学习可编程中断控制器8２59的工作原理;2.掌握可编程中断控制器8259的应用控制方法;实验内容:PC机内中断嵌套实验。使用单次脉冲模拟两个中断源的中断产生,填写中断解决程序，体会中断嵌套的过程。实验环节:实验结果及分析：ＣODESＥGＭＥＮTAＳSUＭECS：ＣＯDＥSTART：.386;伪指令ＣLIMOVAX,CSMOVDS,AXMOVＤX,ＯＦFＳＥＴINT10；设立ＩRQ10相应的中断向量MＯＶAX,SEGIＮT10;以AX为过渡,取得段首地址ＭＯVDS,ＡXMＯＶAL,７2H;IRQ10的中断向量地址为72HＭＯVＡH,25HINT21HMＯVDX，OFFSETINT3；设立ＩRＱ3相应的中断向量MOVＡX,ＳEGIＮＴ3;以AＸ为过渡,取得段首地址MOVＤS,AXMＯVAL,0ＢH;IRQ3的中断向量地址为0BHMＯＶＡH,２5HINT21HINAL，２１H；读入中断控制寄存器ANＤAＬ，0Ｆ7H;开放ＩRQ３中和IRQ2中断请求,1111011１OUT21Ｈ,ＡL;输出到中断控制寄存器INAL,0Ａ1HANDAL,0FＢＨ;开放IRQ10中断请求11１11０１1ＯUＴ0A1H,ALMOVCX，10；设立计数器STIＷAＩT:JＭPＷＡIT;跳转，等待中断请求信号INT10:CLI;将解决器标志寄存器的中断标志位清0，当前不允许中断PＵSHAD;将所有的３2位通用寄存器压入堆栈ＰＵSＨFD;然后将3２位标志寄存器EFLAGS压入堆栈MOVCX,１0NEXT1０＿1:;在*号之间填写代码，在屏幕上显示"１0"和"空格"的字符;******＊*********＊***＊*********＊****＊＊＊**MOVDL,＇1'；在屏幕显示字符1MOVAＨ,2INT21HMOＶDＬ,'0';在屏幕显示字符0MOVAH,2ＩNT21HMOVＤＬ,20H；在屏幕显示空格字符MOVAＨ,2INT２１Ｈ;****＊**＊＊***＊＊****＊*******＊****＊****＊＊**＊*ﻩ ﻩﻩ CＡLＬＤELＡY１；调用延时子程序LＯＯＰＮEＸT1０_1ＭOVDX,０DH;调用DOS的中断功能，回车MＯＶAH,02HIＮＴ21HＭOVDＸ,0AH;调用DOS的中断功能，换行MＯVAH,02HINT2１HMOVAＬ,20HOUT0A0H,ALOUＴ２0H,ALPＯPFDPOPAＤSTIＩREＴＩＮT3：ＣLIPUSHＡDPＵＳHＦDＭOVＣＸ,1０ＮＥXＴ3_１:;在*号之间填写代码，在屏幕显示"3"和"空格"的字符;*＊*********＊****＊＊**＊**＊*＊****＊********＊MOVDL,'3'；在屏幕显示字符3MＯＶAH,２INT２1HMOＶDＬ,２０Ｈ;在屏幕显示空格字符ＭOVAH,2IＮT21H;＊＊＊**＊＊＊*＊***＊＊***＊＊＊*********＊**＊***＊＊**＊CALLDＥLAY1；调用延时子程序ＬOOPNEＸT３＿1MＯVDX，0ＤH;调用DOS的中断功能，回车ＭOVＡH,０２ＨIＮT21HMOVDX,0ＡH；调用DＯS的中断功能,换行ＭOVAH,02HＩＮT2１HMOＶAL,2０HOUT2０Ｈ，ALOＵT0Ａ０Ｈ,ALPOPFDＰOＰADSTIＩREＴDELAY１PROC;延时子程序PUSHAD；将所有的３2位通用寄存器压入堆栈PＵSHFD;然后将３2位标志寄存器EFLＡGＳ压入堆栈MOＶCX，0FＨ;向ＣX送数据0ＦHDELAＹ_LOOP１:MOVBX,0FFＦFHDELAY＿LＯOP2:DECＢＸNＯPJNZDELＡY_LOOP2LＯOPＤELAＹ＿LOＯP1POPFDPOPADRETＤＥLAＹ1ENDPCODEENDSＥNDSＴＡRT收获体会:(１)按下连接IRQ的单次脉冲按键，在屏幕上10次显示未结束之前，按下连接IＲQ１0的单次脉冲按键,观测现象；答：按下IＲQ时屏幕上会显示1０个3，此时按下IRQ１０,会直接在屏幕上显示10个１０，然后结束后再显示剩余的３（2）按下连接IRQ10的单次脉冲按键,在屏幕上10次显示未结束之前,按下连接ＩRQ3的单次脉冲按键,观测现象。答:在屏幕上显示10个10的过程中按下IRＱ无反映,等到10个１0所有显示完毕后才再显示10个3因素:IRQ10的中断优先级比IRQ的高。实验名称扩展多中断应用实验成绩班级姓名学号实验目的：1.学习可编程中断控制器8259的工作原理；2.掌握可编程中断控制器８259的应用控制方法;实验内容：扩展多中断源查询方式应用实验。运用实验平台上的8259控制器作为中断扩展源，编写程序对8２5９控制器的中断请求进行解决。实验环节：实验结果及分析：;*＊*****＊*＊＊*******＊*＊***＊**＊＊***************＊＊＊**＊**＊＊**＊*＊＊＊＊***;8259中断查询方式应用实验;*******＊＊*******＊*＊***＊******＊＊*＊＊*＊＊***＊****＊＊**********＊**＊＊**＊Ｉ82５９_1ＥQU2B0Ｈ;８2５9的ＩＣＷ1端口地址I82５9_２ＥQＵ２B１H;8259的ＩＣＷ2端口地址Ｉ８2５9_3EQＵ２Ｂ１H;8２5９的IＣW3端口地址I8２59_4EQU2B1H;8２59的IＣW4端口地址O8259_１EQU2B1Ｈ;8２５９的OCW１端口地址O８２５９＿2EQＵ2Ｂ0H;8259的OCW2端口地址Ｏ8２59_３EQU2B0H；8２59的OCW3端口地址DATASEＧMＥNTMＥS1DB'YOUCＡＮPLAYＡKEYＯNTHEKEYBOＡＲD!＇，０DＨ,０AH,２４HMEＳ2ＤＤＭES1ＭＥSS1ＤB'HＥLLＯ！THISＩSINTERRＵPＴ*0*!＇,0ＤＨ，0AH,＇$'MESS2DＢ'HELLO！TＨＩSISＩNTERＲUＰT＊１*!＇，0DＨ,0AH,＇$'MＥSS３DB'HELLO!ＴＨIＳIＳIＮＴＥＲRUＰT*2*!',0ＤH，0AH,'$＇MESS4DB'HELＬO！THＩSISINTＥRRUＰT*3*!＇,0ＤＨ,0AH，'$'ＭESS５DB＇HEＬLＯ!THISISＩNＴERRUPT*4*!＇，0DH,０ＡＨ，'$'ＭESS6DB'HEＬＬＯ!THISISＩＮTＥRRUPT＊5*!',0DH,0AＨ,'$＇MESＳ7DB'HELLO!THＩSＩＳＩNTＥRRUPT*6*!'，0DH,０ＡH,'$＇MESＳ8ＤB＇HELLO!THＩSISIＮTERRUPＴ*7*!',０DＨ,0ＡＨ,'$'ＤAＴAＥNDSSTＡCKSSEＧMENTDB100ＤUＰ(?)ＳTACKSENＤSSTAＣK1ＳＥGMENTSTAＣＫDＷ２56DUＰ(?）STAＣＫ１ENDSCＯDＥSEＧMENＴAＳSUMＥCS：ＣODE,ＤＳ:ＤATA,ＳＳ:STACKＳ,ＥS:DＡＴA.38６;伪指令，告诉编译器在本程序中使用的指令集为8０３86指令集SＴART：MOVAX,ＤAＴAMＯVDS,AＸＭOVES,AXＭOVAＸ,STAＣKSＭＯＶSS，AXMOＶDＸ，Ｉ８2５9_１;初始化8２５9的ICW１MOVＡL,13H;边沿触发、单片8259、需要ＩCＷ400０1０011OUTDＸ,ALMＯVDX,I8２５9＿2;初始化8２5９的ICＷ２MOVAＬ,0B0HＯUTDX，ALMＯVAL,0３HOUTDX,ALMOＶDX，Ｏ82５９_1;初始化825９的ＯＣW１MＯVＡＬ,00H；打开屏蔽位OＵTDX,ALＱUERY:MOＶAＨ,１;判断是否有按键按下IＮT1６HＪNＺQＵIT;有按键则退出MＯVDX,Ｏ82５9_3;向8２59的ＯCＷ３发送查询命令MＯVAL，0ＣH;0０００1100D2=1，设立为中断查询方式工作OＵTＤX，ALＩＮAＬ，DX;读出查询字MOＶAH,AＬANDＡＬ,80Ｈ;判断中断是否已响应ＴEＳＴAL，80HJZQUEＲY;没有响应则继续查询MＯVAL，AHANＤAL,07H;取出查询字的末三位０000０１11;通过下面的比较判断程序，判断中断请求来自哪个优先级CＭPAＬ，00H;将查询字末三位与０0H比较，相等,为IＲ0请求JEＩR０ISR；若为IR０请求，跳到ＩＲ０解决程序CＭPAL,01HJＥIＲ1ISＲ;若为IR１请求，跳到ＩR1解决程序CＭＰAL，０2HJEＩR2ISR;若为IR2请求，跳到IR２解决程序CMＰAL，03HJＥIR3ISＲ;若为IR3请求,跳到IＲ3解决程序CＭPAＬ,0４HJＥIR4ISＲ;若为ＩＲ４请求,跳到ＩR4解决程序CMPAL，05HJEIＲ5IＳR;若为IR5请求,跳到IＲ5解决程序CMPＡL,06HJＥIR6ISＲ；若为IR6请求,跳到ＩR6解决程序CMＰAL,０7HJEＩR７IＳR;若为IR７请求，跳到IR７解决程序JMＰQUEＲYIR０ISＲ：MOVＡX，DAＴA；将数据段首地址放入ＡＸ寄存器ＭOVDS，ＡXMＯＶDX，ＯFFSETＭESS１;显示提醒信息MOVＡH,09INＴ21HＪMＰEOＩIR1ISR：MOＶAX,DＡTAＭOVDS,AXMOVDX,OFFSETMESＳ２;显示提醒信息MOVAH，0９ＩNT2１HJＭPEOIIR2ＩSR：ＭOVＡX，ＤATAMOVDS,AＸMＯVＤX,ＯＦFSEＴＭESS３;显示提醒信息ＭOVAH,０9ＩNT2１HJMPＥＯＩIＲ3IＳR:ＭOVAX,ＤAＴAMOVDS,ＡXＭOＶDX,ＯFFSETMＥSS4;显示提醒信息MOVAＨ,09INT2１HJMＰEOIIR4ISR:MOVAX，DＡTAMOVDS,AXMＯVDX,ＯFFSETMESＳ5;显示提醒信息ＭOVＡH,09INT21HＪMPEＯIIＲ5IＳＲ:MＯＶAX,DATAMＯＶDS,AＸMＯVDX,OＦＦSETMＥSS6;显示提醒信息MOVAH,09IＮT2１ＨJMPＥOIIＲ6ISR:MＯＶAＸ,DATAMOＶDＳ，AＸＭOVＤX,ＯＦＦSETMEＳS７;显示提醒信息MOVAＨ,09ＩNT21HJMPEOＩIＲ7ISＲ：MOVＡX,DATAMOVＤS,AXＭOVDX,OＦFSETMESS8;显示提醒信息MOVAＨ,０9INT21HEOI:ＭＯVDX，O8２５9_２;向8259的ＯＣW2发送中断结束命令MOVAL,20H;０0１000０0D5=1,中断结束OＵTＤX,ALJMPＱUＥＲYQUIＴ:MOVＡX,4C00H;结束程序退出INT21HCODEEＮDSEＮDSTＡRT收获体会：所填数据的形成原理：１．ＭＯVAＬ,１3H;边沿触发，单片82５９，需要ICW4解释：在初始化ICW1中，Ｄ7~D5都是0．D4=1,是ICW1.D３=0,上升沿触发。D２=０，８0８6中固定设为0.Ｄ1＝１,单片工作方式。Ｄ0=1，需要ＩＣW4。所以ICW1=0０0１００11B＝１3H２.MOVAL，0０H;打开屏蔽位。解释:中断屏蔽寄存器中,某一位为0时允许中断,为1时屏蔽中断。3.MOVDX,O8259_３;向８259的OCＷ３发送查询命令。MＯVＡL,Ｌ,０CＨ；0０0０１100D２=1，设立为中断查询方式工作.４．ＡNDAＬ,80H;判断中断是否已响应解释：取得ＡL的最高位，判断是1或0.5.ＭOVDX，O８25９＿2;向8259的OCW2发送中断结束命令MOVAL，２0H;０010００00Ｄ5=１，中断结束解释:OCW2的D5=１时，中断结束。思考题:单中断和多中断有何不同？单中断就是从中断开始到中断结束只能完毕一次中断,多中断应当是多重中断,这种中断方式可以允许在一次中断未完毕时响应更高级别的中断申请,也叫中断嵌套。如何改变中断优先级的顺序？可以根据程序中中断的书写顺序和逻辑结构来进行判断。可编中断控制寄存器８2５９A在协助CＰU解决中断事务中起到那些作用?[1］优先级排队管理根据任务的轻重缓急或设备的特殊规定,分派中断源的中断等级。8259A具有完全嵌套。循环优先级、特定屏蔽等多种方式的优先级排队管理。[２]可屏蔽中断INTR当CPU的ＩNTR引脚上有一个来自外部的“高”有效信号输人时,则产生硬件可屏蔽中断请求ＩNＴR,这种请求可以被CPU用指令ＣLI来严禁,也可由指令STＩ来允许。只有在ＩNＴR被允许时,CPU才发中断响应信号ＩNTＡ，这时，中断源一定要向CＰＵ提供中断类型号，以便找到中断服务程序入口。中断向量表中中断号为08～０FＨ和０70H~077Ｈ的中断，属于这种中断（见表５．2)。很明显，这种中断是由外部设备产生的。[３]提供中断类型号８２５９A最突出的特点是具有对中断服务程序入口地址的寻址能力,也就是当CPＵ响应中断申请后,通过825９A提供的中断类型号可以找到中断服务程序的人口地址,转移到中断服务程序去执行。［４]进行中断请求的屏蔽和开放8259A可以对提出中断请求的外部设备进行屏蔽或开放。可见,采用825９A可使系统的硬中断管理无需附加其他电路，只需对8259A进行编程,就可管理8级、15级或更多的硬中断,并且还可实现向量中断和查询中断可屏蔽中断与8259A是什么关系？一片Ｉntｅｌ8２59可管理8个中断请求，并把当前优先级最高的中断请求送到ＣＰU的IＮTＲ端；并在ＣPU响应中断时,为ＣPU提供中断类型码；８个外部中断的优先级排列方式，可以通过对8259编程进行指定。也可以通过编程屏蔽某些中断请求，或者通过编程改变中断类型码。允许9片８２59级联，构成64级中断系统。中断可分为可屏蔽中断与不可屏蔽中断。其中可屏蔽中断是外设使用最多的中断方式。实验二：8255并口控制应用实验实验名称可编程并行接口8255方式0应用实验成绩班级姓名学号实验目的:1.掌握8255的工作方式及应用编程;2.掌握8255典型应用电路的接法。实验内容：1．基本输入输出实验。编写程序，使8２５5的B口为输入,A口为输出，完毕拨动开关到数据灯的数据传输。规定只要开关拨动，数据灯的显示就改变。实验环节:实验结果及分析:IO825５_MOＤEEＱU28ＢHＩO8２55_AEＱU２88HIO8255_BEQＵ２8９HCOＤＥSEGＭEＮTＡSＳUMＥＣS：ＣOＤESTART:ＭＯVDＸ，IＯ8255_MODE;设8255为B口输入，A口输出MOＶAL,82H;设立控制字为1000０01０BOUTＤX,ALINOUＴ:MOVDX,IO８２5５＿B;从B口读入数据IＮＡL,DXMOVDX,ＩO８25５_Ａ;从A口输出数据ＯUTDX，AＬMOＶDL,0ＦＦH;判断是否有按键MOVAH,06ＨINT２１HJＺINOUＴ;若无，则继续自B口输入,A口输出MＯＶＡH，4CH;否则返回ＩＮT21HCＯDEENDＳENDＳTARＴ收获体会:825５芯片需要设立好控制字，然后进行读写控制操作。实验名称流水灯实验成绩班级姓名学号实验目的:１.掌握８2５5的工作方式及应用编程；2.掌握825５典型应用电路的接法。实验内容:流水灯显示实验。编写程序，使８255的A口为输出,数据灯D7~D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示。实验环节:实验结果及分析：IO8２55_AEQU288H;8255的A口地址ＩO8255＿MODEＥQU28BH;82５5的控制寄存器地址STＡＣK1SＥGMENTSTＡCKDＷ２56DUP（？）STACＫ1ＥＮDＳDATAＳEGＭENTＬADＢ？;定义数据变量DATAEＮDSCODESEGＭENＴASSUＭECS:CＯDE，DS:DAＴASＴＡＲＴ:ＭOＶAＸ,ＤATAＭOＶＤS,ＡXMＯVＤX,IO8255_MODE；定义82５5工作方式ＭOVAL,80H;工作方式0,Ａ口为输出,所以控制字为:１０000００0BOUTDX,ALＭOVDX,IO８２55_Ａ；写A口发出的起始数据MOVAL,80H;设立第一盏灯亮OUＴＤX,ALＭOＶLA,ALLＯＯP1：CALLDALLＹMOVAL,ＬA;将Ａ口起始数据右移再写入A口RＣRAL,1;循环右移指令ＭOＶLＡ,AＬＭOVDX,IO８２