微机原理实验5DOC.docx
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微机原理实验5DOC
实验五中断特性及8259应用编程实验
实验目的:
1、认识TDN86/51系统的中断特性。
2、掌握8259中断控制器的工作原理。
3、
掌握8259可编程中断控制器的应用编程。
4、学习掌握8259级联方式的使用方法。
5、学习在接口实验单元上连接实验电路的方法
相关理论知识:
1、8259A可编程中断控制器
中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片,它将中断源优先级排队、判别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中,因此无需附加任何电路,只需对8259A编程就可以管理8级外部中断,并可以选择优先模式和中断请求方式。
8259A的编程,就是根据应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4和操作命令字OCW1-OCW3分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。
命令字
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
设定值
入口
地址
ICW1
0
0
0
1
1:
电平触发
0:
边沿触发
0
1:
单片
0:
多片
1:
有ICW4
0:
无ICW4
13H
20H
ICW2
中断向量地址T7~T3位
0
0
0
08H
21H
ICW3(主)
1:
IRQi线上有级联从片
0:
无级联从片
—
21H
ICW3(从)
不用
与主片对应的从片识别码,从000~111
—
—
ICW4
不用
1:
特殊嵌套
0:
一般嵌套
1:
缓冲
0:
非缓冲
1:
主片
0:
从片
1:
自动EOI
0:
正常EOI
1
0DH
21H
操作命令字OCW1~OCW3可根据需要随时进行设置,其命令字格式如下:
命令字
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
入口
地址
OCW1
1:
置中断屏蔽位,0:
清除中断屏蔽位
21H
OCW2
R
SL
EOI
0
0
L2
L1
L0
20H
OCW3
0
00和01:
无意义
10:
撤销特殊屏蔽
11:
设定特殊屏蔽
0
1
P:
查询命令
00和01:
无意义
10:
读IRR
11:
读ISR
20H
其中对于OCW2命令字具体意义如下:
1L2~L0:
对应IRi的编码,取值从000~111
2R、SI、EOI组合编码
001
常规EOI命令
中断结束
011
特殊EOI命令
101
在常规EOI时循环
自动循环
100
在自动EOI时循环(置位)
000
在自动EOI时循环(复位)
111
在特殊EOI时循环
特殊循环
110
置优先权命令
010
无操作
2、系统中的8259A芯片
系统中的8259A芯片工作于单片方式,但可由用户扩展接成级联方式,线路如下所示。
图中的圈点表示此为排针形式引出脚。
系统启动时,8259A被初始化,其初始化是通过系统中的初始化程序设置初始化命令字ICW来实现的。
系统初始化时,规定0#和4#中断源分别提供给实时时钟和与PC微机联机的串口通信使用,用户可以使用其余中断源。
在进入监控后,只有4#中断源处于开启状态,其他中断源都被屏蔽了。
中断矢量地址和中断号之间的关系如下表:
中断序号
0
1
2
3
4
5
6
7
功能调用
08H
09H
0AH
0BH
0CH
0DH
0EH
0FH
矢量地址
20H
-
23H
24H
-
27H
28H
-
2BH
2CH
-
2FH
30H
-
33H
34H
-
37H
38H
-
3BH
3CH
-
3FH
说明
时钟
可用
可用
串口2
串口1
可用
可用
可用
3、接口实验单元中的R-S触发器电路
图R-S触发器图实验
(1)线路
实验内容:
一、8259应用实验
(1)
按上右图所示实验线路编写程序,使每次响应外部中断IRQ7时,显示字符“7”,中断10次后,程序退出。
主程序
STACKSEGMENTSTACK
DW64DUP(?
)
STACKENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK
START:
PUSHDS
MOVAX,0000H
MOVDS,AX;数据段段寄存器清零
MOVAX,OFFSETIRQ7;取中断服务程序入口地址(相对地址)
ADDAX,2000H;加装载时IP地址(绝对地址)
MOVSI,003CH;填8259中断7中断矢量
MOV[SI],AX;填偏移地址
MOVAX,0000H
MOVSI,003EH
MOV[SI],AX;填段地址
CLI;关中断
POPDS
INAL,21H;读8259中断屏蔽字
ANDAL,7FH;开8259中断7
OUT21H,AL
MOVCX,000AH;设置中断次数
A1:
CMPCX,0000H
JNZA2
INAL,21H;读8259中断屏蔽字
ORAL,80H;关8259中断7
OUT21H,AL
STI
HLT
A2:
STI
JMPA1
IRQ7:
MOVAH,01H;中断服务程序入口
MOVAL,37H
INT10H
MOVAL,20H;“空格”
INT10H
DECCX
MOVAL,20H
OUT20H,AL;结束中断命令
CLI
IRET
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤:
(1)按图连接试验线路,检查无误后打开实验箱电源。
(2)输入程序并检查无误,经汇编、连接后通过调试窗口装入系统0000:
2000处。
(3)G=0000:
2000运行程序。
(4)重复按KK2微动开关,观察显示屏上显示结果。
二、8259应用实验
(2)
编写程序实现:
⏹当无中断请求时,执行主程序,延时显示“main”,每显示一个空一格;
⏹若有中断请求,则执行其中断服务程序,显示对应中断号“6”或“7”;
⏹若正在执行较低级的中断服务程序,则允许比它优先级高的中断被相应(IRQ6>IRQ7)。
实验程序如下:
STACKSEGMENTSTACK
DW64DUP(?
)
STACKENDS
DATASEGMENT
TABLEDB4DH,41H,49H,4EH,20H,00H
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,SS:
STACK
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
PUSHDS
MOVAX,0000H
MOVDS,AX
MOVAX,OFFSETIRQ6;取中断服务程序入口地址
ADDAX,2000H
MOVSI,0038H;填8259中断6中断矢量
MOV[SI],AX
MOVAX,0000H
MOVSI,003AH
MOV[SI],AX
MOVAX,OFFSETIRQ7;取中断服务程序入口地址
ADDAX,2000H
MOVSI,003CH;填8259中断7中断矢量
MOV[SI],AX
MOVAX,0000H
MOVSI,003EH
MOV[SI],AX
POPDS
MOVAL,13H;初始化ICW1
OUT20H,AL
MOVAL,08H;初始化ICW2
OUT21H,AL
MOVAL,09H;初始化ICW4
OUT21H,AL
MOVAL,3DH;配置OCW1
OUT21H,AL
STI
A1:
MOVCX,0007H
MOVAL,0DH
MOVAH,01H
INT10H;显示回车
A2:
MOVAH,06H
MOVBX,OFFSETTABLE
INT10H;显示main
CALLDALLY
LOOPA2;循环显示main
JMPA1
IRQ6:
STI;开中断
CALLDALLY
MOVAL,36H
MOVAH,01H
INT10H;显示6
MOVAL,20H
OUT20H,AL
IRET
IRQ7:
STI;开中断
CALLDALLY
MOVAL,37H
MOVAH,01H
INT10H;显示7
MOVAL,20H
OUT20H,AL
IRET
DALLY:
PUSHCX;出栈CX
PUSHAX
MOVCX,0040H
A3:
MOVAX,056CH
A4:
DECAX
JNEA4
LOOPA3
POPAX
POPCX
RET
CODEENDS
ENDSTART
实验步骤:
(1)画出以上程序流程图,并在程序后面填写相应注释。
(2)按图连接实验电路,检查无误后打开实验箱电源。
(3)输入程序并检查无误,经汇编、连接后装入系统。
(4)G=0000:
2000运行实验程序,记录运行结果:
1没有按键时:
延时显示MAIN,每显示一个空一格
2单独按下KK1或KK2时:
按下KK1显示6,接着延时显示MAIN,每显示一个空一格
按下KK2显示7,接着延时显示MAIN,每显示一个空一格
3先按下KK1再按下KK2时:
延时显示6,接着延时显示MAIN,
4先按下KK2再按下KK1时:
延时显示67,接着延时显示MAIN
分析结果:
实验小结:
实验5主要是中断实验,通过这次实验:
1、掌握了8259A的工作原理;
2、掌握了编写中断服务程序的方法;
3、掌握了初始化中断向量的方法。
教师评语:
实验六8253定时/计数器应用实验
实验目的:
1、熟悉定时/计数器在系统中的典型接法。
2、掌握定时/计数器的工作方式及应用编程
相关理论知识:
一、8253可编程定时/计数器介绍
8253可编程定时/计数器是Intel公司生产的通用外围芯片之一。
它有3个独立的十六位计数器,计数频率范围为0-2MHz,所有计数方式和操作方式都通过编程进行控制。
1、8253的功能
在实际应用当中,8253可以在不同场合实现以下功能:
延时终端、可编程频率发生器、事件计数器、分频器、实时时钟、数字单稳、复杂的电机控制器。
2、8253的工作方式
方式0
计数结束产生中断
方式1
可重触发的单稳触发器
方式
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