北理工計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)二

1、 本科實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)： 計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)二 課程名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)時(shí)間：任課教師：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)教師：實(shí)驗(yàn)類(lèi)型： 原理驗(yàn)證 綜合設(shè)計(jì) 自主創(chuàng)新學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)/班級(jí)：組 號(hào)：學(xué) 院：同組搭檔：專(zhuān) 業(yè)：成 績(jī)：實(shí)驗(yàn)二 利用中斷方式設(shè)計(jì)數(shù)字時(shí)鐘一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握PC機(jī)中斷處理系統(tǒng)的基本原理。2. 熟悉定時(shí)/計(jì)數(shù)器8254工作原理及其編程方法。3. 利用實(shí)驗(yàn)板上的8254定時(shí)器為中斷源發(fā)中斷申請(qǐng)，中斷請(qǐng)求用IRQ3（系統(tǒng)總線區(qū)的IRQ）。4. 熟悉數(shù)碼管顯示原理，掌握數(shù)碼管顯示接口技術(shù)。5. 學(xué)習(xí)數(shù)字時(shí)鐘原理，實(shí)現(xiàn)數(shù)字時(shí)鐘。6. 掌握中斷控制器8259管理二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1)

2、接線（參考）：PB7PB0/8255接dpa /LED 數(shù)碼管CS /8254 接Y0 /IO 地址PC3PC0 /8255接S3S0/LED 數(shù)碼管CS/8255接Y1 /IO 地址IRQ /總線接OUT1/8254GATE0 /8254接+5VCLK0 /8254接1M時(shí)鐘OUT0 /8254接CLK1 /8254GATE1 /8254接+5V三、 實(shí)驗(yàn)原理1、PC 機(jī)用戶可使用的硬件中斷只有可屏蔽中斷，由8259 中斷控制器管理。中斷控制器用于接收外部的中斷請(qǐng)求信號(hào)，經(jīng)過(guò)優(yōu)先級(jí)判別等處理后向CPU 發(fā)出可屏蔽中斷請(qǐng)求。IBMPC、PC/XT 機(jī)內(nèi)有一片8259 中斷控制器對(duì)外可以提供8個(gè)

3、中斷源：中斷源 中斷類(lèi)型號(hào) 中斷功能IRQ0 08H 時(shí)鐘IRQ1 09H 鍵盤(pán)IRQ2 0AH 保留IRQ3 OBH 串行口2IRQ4 0CH 串行口1IRQ5 0DH 硬盤(pán)IRQ6 0EH 軟盤(pán)IRQ7 0FH 并行打印機(jī)8 個(gè)中斷源的中斷請(qǐng)求信號(hào)線IRQ0IRQ7 在主機(jī)的62 線ISA 總線插座中可以引出，系統(tǒng)已設(shè)定中斷請(qǐng)求信號(hào)為“邊沿觸發(fā)”，普通結(jié)束方式。對(duì)于PC/AT 及286 以上微機(jī)內(nèi)又?jǐn)U展了一片8259 中斷控制，IRQ2 用于兩片8259 之間級(jí)連，對(duì)外可以提供16 個(gè)中斷源：中斷源 中斷類(lèi)型號(hào) 中斷功能IRQ8 070H 實(shí)時(shí)時(shí)鐘IRQ9 071H 用戶中斷IRQ10 0

4、72H 保留IRQ11 O73H 保留IRQ12 074H 保留IRQ13 075H 協(xié)處理器IRQ14 076H 硬盤(pán)IRQ15 077H 保留實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)總線區(qū)的IRQ 接到了3 號(hào)中斷IRQ3 上，即進(jìn)行中斷實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用中斷類(lèi)型號(hào)為0BH。2、中斷控制器8259 可利用系統(tǒng)初始化設(shè)定如不進(jìn)行新的初始化，只需對(duì)8259 中斷控制器的屏蔽寄存器設(shè)定IRQ3 為中斷允許，其他原有中斷允許保持不變。3、將實(shí)驗(yàn)板上的8253 的通道，設(shè)定為10ms 周期信號(hào)發(fā)生器該芯片的通道1 設(shè)定為計(jì)數(shù)器，其輸入來(lái)自定時(shí)器通道0 的輸出，利用通道1 的計(jì)數(shù)器輸出作為IRQ3 中斷請(qǐng)求信號(hào)。4、8254 定時(shí)器的CL

5、K0 由實(shí)驗(yàn)板上的1MHZ 振蕩器來(lái)提供。5、編寫(xiě)中斷服務(wù)程序，進(jìn)行數(shù)字鐘顯示：XX：XX（分秒）其中X 為一數(shù)碼管。6、數(shù)碼管顯示接口電路如圖所示。實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的七段數(shù)碼管為共陰型，段碼采用同相驅(qū)動(dòng)，輸入端加高電平,選中的數(shù)碼管亮，位碼加反相驅(qū)動(dòng)器，位碼輸入端高電平選中。實(shí)驗(yàn)時(shí)用PB7PB0/8255 接dpa /LED 數(shù)碼管，PC3PC0 /8255 接S3S0/LED 數(shù)碼管。七段數(shù)碼管的字型代碼表如下表：字型gefdcba段碼000111113FH1000011006H210110115BH310011114FH4110011066H511011016DH611111017DH70000

6、11107H811111117FH911011116FH7、程序流程圖四、 實(shí)驗(yàn)代碼：p8259 equ 20h ;端口首地址 p8255 equ 288h ;端口首地址 p8253 equ 280h ;IO Y1 data segmentled db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh ;數(shù)碼管 sec1 db 0 sec2 db 0 min1 db 0 min2 db 0 mes db 42h Old_0A DW 0,0 ;原中斷向量 Old_8259 DB 0 data ends stacks segment db 64 dup (0) sta

7、cks ends code segment assume cs:code,ds:data,es:datastart: mov ax,data mov ds,ax cli;關(guān)閉中斷 mov al,00110110b mov dx,p8253+3 ;計(jì)數(shù)器0,工作在模式3 out dx,al mov ax,10000 mov dx,p8253 out dx,al mov al,ah ;先賦高八位 再賦低八位 out dx,al mov al,01110110b mov dx,p8253+3 ;計(jì)數(shù)器1,工作在模式3 out dx,al mov ax,100 mov dx,p8253+1 out d

8、x,al mov al,ah ;先賦高八位 再賦低八位 out dx,al ;設(shè)置中斷向量表 PUSH ES PUSH BX MOV Al,0BH ;保護(hù)原中斷向量,0B中斷類(lèi)型號(hào) mov ah,35h INT 21H ;讀中斷向量表 MOV Old_0A+2,ES;ES為段地址,BX為段偏移地址 MOV Old_0A,BX POP BX POP ES push ds mov al,0bh ; 寫(xiě)新中斷向量 mov ah,25h mov dx,seg INT_0A mov ds,dx mov dx,offset INT_0A int 21h pop ds mov al,10000000b ;對(duì)

9、8255進(jìn)行設(shè)置,PB/PC輸出 mov dx,p8255+3 out dx,al in al,p8259+1 ;8259奇地址中斷向量屏蔽 mov old_8259,al ;字設(shè)置 保護(hù)原屏蔽字 and al,11110111b ;開(kāi)IRQ3 out p8259,al sti ;開(kāi)中斷 play: lea bx,led ;led段碼 mov dl,sec1 ;秒個(gè)位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;點(diǎn)亮led out dx,al mov ah,00001110b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào)

10、 out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延時(shí) delay1: LOOP delay1 POP CX mov ah,00001111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào) out dx,al mov dl,sec2 ;秒十位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;點(diǎn)亮led out dx,al mov ah,00001101b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào) out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延時(shí) delay2

11、: LOOP delay2 POP CX mov ah,00001111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào) out dx,al mov dl,min1 ;分個(gè)位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;點(diǎn)亮led out dx,al mov ah,00001011b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào) out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延時(shí) delay3: LOOP delay3 POP CX mov ah,00001111b mov a

12、l,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào) out dx,al mov dl,min2 ;分十位 mov dh,0 mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;點(diǎn)亮led out dx,al mov ah,00000111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào) out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延時(shí) delay4: LOOP delay4 POP CX mov ah,00001111b mov al,ah mov dx,p8255+2 ;pc輸出選通信號(hào) out dx,al jmp play mov ah,4ch int 21h INT_0A proc near ;中斷服務(wù)子程序 cmp sec1,9 jz int1 inc sec1 jmp exit int1: mov sec1,0 inc sec2 cmp sec2,6 jnz exit mov sec2,0 inc min1 cmp min1,10 jnz exit mov min1,0 inc min2 cmp min2,6 jnz exit mov min2,0 exit: mov al,20h out 20h,al iret INT_0A endp code ends end start五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：編