微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)4

1、1實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)四、軟中斷、硬中斷程序設(shè)計(jì)軟中斷、硬中斷程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)對(duì)軟中斷、可屏蔽硬中斷程序的編寫(xiě)和調(diào)試，通過(guò)對(duì)軟中斷、可屏蔽硬中斷程序的編寫(xiě)和調(diào)試， 掌握掌握IBM-PC機(jī)的軟中斷、可屏蔽硬中斷程序的編機(jī)的軟中斷、可屏蔽硬中斷程序的編寫(xiě)和調(diào)試，寫(xiě)和調(diào)試， 掌握掌握 IBM PC 系列微機(jī)的中斷系統(tǒng)及中斷程序設(shè)計(jì)系列微機(jī)的中斷系統(tǒng)及中斷程序設(shè)計(jì)方法。方法。2二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)1編寫(xiě)一個(gè)類(lèi)型為編寫(xiě)一個(gè)類(lèi)型為60H的中斷程序，其功能發(fā)出一陣鈴響，的中斷程序，其功能發(fā)出一陣鈴響，在主程序中用中斷在主程序中用中斷INT60H調(diào)用該中斷程序。調(diào)用該中斷程序。2 .可屏蔽硬

2、中斷程序設(shè)計(jì)可屏蔽硬中斷程序設(shè)計(jì)(1) 改寫(xiě)鍵盤(pán)硬中斷子程改寫(xiě)鍵盤(pán)硬中斷子程 每按下一個(gè)鍵，在屏幕上將該鍵對(duì)應(yīng)的掃描碼每按下一個(gè)鍵，在屏幕上將該鍵對(duì)應(yīng)的掃描碼 以二進(jìn)制形式顯示出來(lái)。以二進(jìn)制形式顯示出來(lái)。(2) 利用鍵盤(pán)控制定時(shí)顯示功能利用鍵盤(pán)控制定時(shí)顯示功能 每隔每隔1秒鐘顯示字符串秒鐘顯示字符串Can I help you ? ， 當(dāng)按下一個(gè)鍵時(shí)，則停止定時(shí)顯示功能，當(dāng)按下一個(gè)鍵時(shí)，則停止定時(shí)顯示功能， 再按下一鍵時(shí)，恢復(fù)定時(shí)顯示功能。再按下一鍵時(shí)，恢復(fù)定時(shí)顯示功能。33.(選作）選作）用用TPC-1 型微機(jī)實(shí)驗(yàn)箱上單脈沖電路產(chǎn)生的正脈沖信型微機(jī)實(shí)驗(yàn)箱上單脈沖電路產(chǎn)生的正脈沖信號(hào)做中斷源，

3、號(hào)做中斷源，依次檢測(cè)依次檢測(cè) PC 總線上的中斷申請(qǐng)插孔總線上的中斷申請(qǐng)插孔IRQ2IRQ7，確定哪些未被微機(jī)系統(tǒng)占用。確定哪些未被微機(jī)系統(tǒng)占用。4三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明關(guān)于任務(wù)關(guān)于任務(wù)1(1) 進(jìn)行軟中斷程序設(shè)計(jì)最好使用進(jìn)行軟中斷程序設(shè)計(jì)最好使用DOS系統(tǒng)保留給用戶(hù)應(yīng)用系統(tǒng)保留給用戶(hù)應(yīng)用的中斷類(lèi)型，否則處理不當(dāng)，會(huì)引起意想不到的后果。的中斷類(lèi)型，否則處理不當(dāng)，會(huì)引起意想不到的后果。(2) 用用INT 60H即可調(diào)用即可調(diào)用60H中斷子程中斷子程 60H屬于系統(tǒng)保留給用戶(hù)的軟中斷類(lèi)型號(hào)，屬于系統(tǒng)保留給用戶(hù)的軟中斷類(lèi)型號(hào)，只要在中斷向量表只要在中斷向量表0 :460H單元中存放用戶(hù)編寫(xiě)的單元中

4、存放用戶(hù)編寫(xiě)的60H中斷中斷程序入口地址，用程序入口地址，用INT 60H即可調(diào)用即可調(diào)用60H中斷子程中斷子程 。52. 關(guān)于任務(wù)關(guān)于任務(wù)2(1)鍵盤(pán)中斷類(lèi)型號(hào)為鍵盤(pán)中斷類(lèi)型號(hào)為09H，編寫(xiě)鍵盤(pán)硬中斷程序要點(diǎn)是，編寫(xiě)鍵盤(pán)硬中斷程序要點(diǎn)是:（1） 鍵盤(pán)接口鍵盤(pán)接口按下鍵和釋放鍵按下鍵和釋放鍵都向都向 8259A 發(fā)出中斷申請(qǐng)發(fā)出中斷申請(qǐng)若滿(mǎn)足響應(yīng)條件：若滿(mǎn)足響應(yīng)條件：對(duì)鍵盤(pán)上的一個(gè)按鍵操作對(duì)鍵盤(pán)上的一個(gè)按鍵操作(包括按下鍵和釋放鍵包括按下鍵和釋放鍵)，CPU 將執(zhí)行兩次鍵盤(pán)中斷將執(zhí)行兩次鍵盤(pán)中斷(按下鍵一次，釋放鍵一次按下鍵一次，釋放鍵一次)。（2） CPU 響應(yīng)鍵盤(pán)中斷時(shí)響應(yīng)鍵盤(pán)中斷時(shí)可從可

5、從 60H 端口讀取按下鍵的掃描碼，端口讀取按下鍵的掃描碼，可據(jù)掃描碼的最高位確定是按下鍵操作還是釋放鍵操作，可據(jù)掃描碼的最高位確定是按下鍵操作還是釋放鍵操作，最高位為最高位為 1 (掃描碼為斷碼掃描碼為斷碼)，則說(shuō)明是釋放鍵引起的中斷；，則說(shuō)明是釋放鍵引起的中斷；最高位為最高位為 0 (掃描碼為通碼掃描碼為通碼)，則說(shuō)明是按下鍵引起的中斷。，則說(shuō)明是按下鍵引起的中斷。6（3） 若在若在IBM PC和和XT上上在讀取掃描碼后，應(yīng)置鍵盤(pán)應(yīng)答信號(hào)，鍵盤(pán)接口才能在讀取掃描碼后，應(yīng)置鍵盤(pán)應(yīng)答信號(hào)，鍵盤(pán)接口才能 為接收下一個(gè)鍵做好準(zhǔn)備。置鍵盤(pán)應(yīng)答位的方法是：為接收下一個(gè)鍵做好準(zhǔn)備。置鍵盤(pán)應(yīng)答位的方法是：

6、先將先將 61H 端口的最高位置端口的最高位置 1，再將再將 61H 的最高位置的最高位置 0。原理可參看鍵盤(pán)接口有關(guān)資料。原理可參看鍵盤(pán)接口有關(guān)資料。若在若在AT及以上微機(jī)做實(shí)驗(yàn)，及以上微機(jī)做實(shí)驗(yàn)，在讀取掃描碼后，可不用鍵盤(pán)應(yīng)答信號(hào)。在讀取掃描碼后，可不用鍵盤(pán)應(yīng)答信號(hào)。7在在PC和和XT機(jī)上，鍵盤(pán)中斷處理程序中置機(jī)上，鍵盤(pán)中斷處理程序中置鍵盤(pán)應(yīng)答和鍵盤(pán)應(yīng)答和判斷通碼、斷碼判斷通碼、斷碼的過(guò)程：的過(guò)程：PUSHAX；保存寄存器值；保存寄存器值(保存現(xiàn)場(chǎng)保存現(xiàn)場(chǎng))INAL，60H；讀掃描碼；讀掃描碼MOVAH，AL；保存在；保存在AH中中INAL，61H；置鍵盤(pán)應(yīng)答；置鍵盤(pán)應(yīng)答ORAL，80HO

7、UT61h，AL；使；使61H口最高位為口最高位為1ANDAL，7FHOUT61H，AL；使；使61H口最高位為口最高位為0TESTAH，80H；檢查是按下鍵還是釋放鍵，即是通碼嗎；檢查是按下鍵還是釋放鍵，即是通碼嗎?JNZrelease；不是通碼則轉(zhuǎn)去作釋放鍵處理；不是通碼則轉(zhuǎn)去作釋放鍵處理；按下鍵處理；按下鍵處理release：；釋放鍵處理；釋放鍵處理MOVAL，20H；發(fā)中斷結(jié)束；發(fā)中斷結(jié)束OUT20H，ALPOPAX；恢復(fù)寄存器值；恢復(fù)寄存器值(恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng))IRET；中斷返回；中斷返回8在在AT及以上微機(jī)，去掉鍵盤(pán)應(yīng)答部分，及以上微機(jī)，去掉鍵盤(pán)應(yīng)答部分，鍵盤(pán)中斷處理程序鍵盤(pán)中斷處

8、理程序可簡(jiǎn)化為：可簡(jiǎn)化為：PUSHAX；保存寄存器值；保存寄存器值(保存現(xiàn)場(chǎng)保存現(xiàn)場(chǎng))INAL，60H；讀掃描碼；讀掃描碼TESTAL，80H ；檢查是按下鍵還是釋放鍵，即是通碼嗎；檢查是按下鍵還是釋放鍵，即是通碼嗎?JNZrelease；不是通碼則轉(zhuǎn)去作釋放鍵處理；不是通碼則轉(zhuǎn)去作釋放鍵處理；按下鍵處理；按下鍵處理release：；釋放鍵處理；釋放鍵處理MOVAL， 20H；發(fā)中斷結(jié)束；發(fā)中斷結(jié)束OUT20H，ALPOPAX；恢復(fù)寄存器值；恢復(fù)寄存器值(恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng))IRET；中斷返回；中斷返回 9（4） 在鍵盤(pán)中斷處理程序的最后應(yīng)發(fā)中斷結(jié)束命令，在鍵盤(pán)中斷處理程序的最后應(yīng)發(fā)中斷結(jié)束命令

9、，否則將屏蔽鍵盤(pán)中斷。否則將屏蔽鍵盤(pán)中斷。103. 關(guān)于任務(wù)關(guān)于任務(wù)2 (2)要用到定時(shí)和鍵盤(pán)兩個(gè)中斷源。要用到定時(shí)和鍵盤(pán)兩個(gè)中斷源?？稍谌蝿?wù)可在任務(wù)2(1)的基礎(chǔ)上完成的基礎(chǔ)上完成,在鍵盤(pán)中斷子程中，設(shè)置一個(gè)標(biāo)志變量在鍵盤(pán)中斷子程中，設(shè)置一個(gè)標(biāo)志變量 flag，用以區(qū)分是奇數(shù)次按鍵還是偶數(shù)次按鍵。用以區(qū)分是奇數(shù)次按鍵還是偶數(shù)次按鍵。對(duì)奇數(shù)次按鍵對(duì)奇數(shù)次按鍵，可重置，可重置 8259A 的屏蔽字，屏蔽定時(shí)的屏蔽字，屏蔽定時(shí)器中斷，使器中斷，使 CPU 不再響應(yīng)定時(shí)中斷，從而停止了定時(shí)顯不再響應(yīng)定時(shí)中斷，從而停止了定時(shí)顯示功能；示功能；對(duì)偶數(shù)次按鍵，對(duì)偶數(shù)次按鍵，則清除對(duì)定時(shí)中斷的屏蔽，以恢復(fù)定

10、則清除對(duì)定時(shí)中斷的屏蔽，以恢復(fù)定時(shí)顯示的功能。時(shí)顯示的功能。11關(guān)于任務(wù)關(guān)于任務(wù)3(選做選做)計(jì)算機(jī)上實(shí)際配置的外設(shè)不同，計(jì)算機(jī)上實(shí)際配置的外設(shè)不同，8259A的的IR2IR7的的占用情況也就會(huì)不同。占用情況也就會(huì)不同。利用利用PC 總線上的中斷申請(qǐng)插孔總線上的中斷申請(qǐng)插孔IRQ2IRQ7，自編程序，自編程序進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)行檢測(cè)。(1) IRQ2IRQ7對(duì)應(yīng)的中斷類(lèi)型號(hào)為對(duì)應(yīng)的中斷類(lèi)型號(hào)為0A0FH。(2) 在中斷子程中，顯示字符串在中斷子程中，顯示字符串Interrupt is OK!。 對(duì)可用的中斷申請(qǐng)插孔對(duì)可用的中斷申請(qǐng)插孔，運(yùn)行的結(jié)果是，運(yùn)行的結(jié)果是能夠正常顯能夠正常顯示示該該字符串字符

11、串; 對(duì)于發(fā)生沖突的不可用中斷申請(qǐng)插孔對(duì)于發(fā)生沖突的不可用中斷申請(qǐng)插孔，運(yùn)行的結(jié)果運(yùn)行的結(jié)果是是不能夠正常顯示該字符串不能夠正常顯示該字符串，甚至出現(xiàn)死機(jī)等異常情況。，甚至出現(xiàn)死機(jī)等異常情況。12有關(guān)有關(guān)8259A （1）IBM PC 系列微機(jī)的可屏蔽中斷系統(tǒng)由主板上的系列微機(jī)的可屏蔽中斷系統(tǒng)由主板上的8259A控控制。制。（2）8259A是一個(gè)可編程中斷控制器是一個(gè)可編程中斷控制器IBM PC和和XT機(jī)使用機(jī)使用1片片8259A，可管理，可管理8個(gè)中斷申請(qǐng)，個(gè)中斷申請(qǐng)，IBM PC/AT及以上微機(jī)使用及以上微機(jī)使用2片片8259A級(jí)連，可管理級(jí)連，可管理15個(gè)中斷申請(qǐng)。主個(gè)中斷申請(qǐng)。主825

12、9A的端口地址為的端口地址為20H和和21H。（3）BIOS對(duì)主對(duì)主8259A的設(shè)置如下：的設(shè)置如下：q邊沿觸發(fā)方式，當(dāng)輸入端邊沿觸發(fā)方式，當(dāng)輸入端IR0IR7出現(xiàn)上升沿信號(hào)時(shí)，發(fā)出中斷申出現(xiàn)上升沿信號(hào)時(shí)，發(fā)出中斷申請(qǐng)信號(hào)。請(qǐng)信號(hào)。q中斷向量初值為中斷向量初值為08H，IR0IR7對(duì)應(yīng)的中斷類(lèi)型號(hào)為對(duì)應(yīng)的中斷類(lèi)型號(hào)為08H0FH。q固定優(yōu)先級(jí)，固定優(yōu)先級(jí)，IR0優(yōu)先級(jí)最高，優(yōu)先級(jí)最高，IR7優(yōu)先級(jí)最低。優(yōu)先級(jí)最低。q一般屏蔽方式，用中斷屏蔽寄存器一般屏蔽方式，用中斷屏蔽寄存器IMR控制各級(jí)中斷的允許或屏控制各級(jí)中斷的允許或屏蔽。蔽。q一般全嵌套方式，中斷服務(wù)結(jié)束時(shí)，需發(fā)中斷結(jié)束命令一般全嵌套方

13、式，中斷服務(wù)結(jié)束時(shí)，需發(fā)中斷結(jié)束命令EOI，清除，清除ISR中的記錄，否則屏蔽同級(jí)或低級(jí)的中斷。中的記錄，否則屏蔽同級(jí)或低級(jí)的中斷。13（4） 每片每片8259A有有8個(gè)中斷申請(qǐng)輸入端個(gè)中斷申請(qǐng)輸入端IR0IR7 主主8259A的連接情況如下：的連接情況如下： IR0 與主板上的與主板上的8253計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器0相連，該計(jì)數(shù)器輸出頻率相連，該計(jì)數(shù)器輸出頻率為為18.2hz的方波。的方波。 IR1 與鍵盤(pán)接口發(fā)出的中斷申請(qǐng)相連。與鍵盤(pán)接口發(fā)出的中斷申請(qǐng)相連。 IR2 IR7 分配給其它外設(shè)，或未使用。分配給其它外設(shè)，或未使用。 在在PC總線上可由插孔總線上可由插孔IRQ2IRQ7引入中斷申請(qǐng)信號(hào)。

14、引入中斷申請(qǐng)信號(hào)。14（5） 有關(guān)有關(guān)8259A的編程：的編程：q 設(shè)置中斷屏蔽字設(shè)置中斷屏蔽字中斷屏蔽寄存器的端口地址為中斷屏蔽寄存器的端口地址為21H。通過(guò)改變中斷屏蔽寄存器各位的值實(shí)現(xiàn)：通過(guò)改變中斷屏蔽寄存器各位的值實(shí)現(xiàn)：某位為某位為0，允許該級(jí)中斷申請(qǐng)進(jìn)入；，允許該級(jí)中斷申請(qǐng)進(jìn)入；某位為某位為1，禁止該級(jí)中斷申請(qǐng)進(jìn)入。，禁止該級(jí)中斷申請(qǐng)進(jìn)入。例：新增允許例：新增允許IR2的中斷申請(qǐng)的中斷申請(qǐng) INAL，21H；讀入原；讀入原IMR的內(nèi)容的內(nèi)容ANDAL，11111011B；新增允許；新增允許IR2的中斷申請(qǐng)的中斷申請(qǐng)OUT21H，AL；寫(xiě)入中斷屏蔽寄存器；寫(xiě)入中斷屏蔽寄存器IMR例：屏

15、蔽例：屏蔽IR7的中斷申請(qǐng)的中斷申請(qǐng)INAL，21H；讀入原；讀入原IMR的內(nèi)容的內(nèi)容 ORAL，10000000B；屏蔽；屏蔽IR7的中斷申請(qǐng)的中斷申請(qǐng)OUT21H，AL；寫(xiě)入中斷屏蔽寄存器；寫(xiě)入中斷屏蔽寄存器IMR15（6） 發(fā)中斷結(jié)束命令發(fā)中斷結(jié)束命令EOI通過(guò)往通過(guò)往8259A的偶地址寫(xiě)入的偶地址寫(xiě)入20H實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)，8259A的偶地址為的偶地址為20H，指令如下：，指令如下：MOV AL，20H OUT20H，AL 16（7）可屏蔽硬中斷程序的編寫(xiě)方法可屏蔽硬中斷程序的編寫(xiě)方法 保存原中斷向量可用保存原中斷向量可用DOS的的35H功能調(diào)用。功能調(diào)用。 設(shè)置新中斷向量和恢復(fù)原中斷向量可

16、用設(shè)置新中斷向量和恢復(fù)原中斷向量可用DOS的的25H功能調(diào)用。功能調(diào)用。中斷向量的類(lèi)型號(hào)由中斷源與中斷向量的類(lèi)型號(hào)由中斷源與8259A的連接關(guān)系確定。的連接關(guān)系確定。主程完成與中斷有關(guān)的設(shè)置工作后，主程完成與中斷有關(guān)的設(shè)置工作后，即可進(jìn)行其它工作的處理，通常此處可用一雙重循環(huán)延時(shí)程序段，或用即可進(jìn)行其它工作的處理，通常此處可用一雙重循環(huán)延時(shí)程序段，或用計(jì)數(shù)中斷子程被執(zhí)行次數(shù)，或用判斷是否有按鍵動(dòng)作等代替。計(jì)數(shù)中斷子程被執(zhí)行次數(shù)，或用判斷是否有按鍵動(dòng)作等代替。 在結(jié)束主程，返回在結(jié)束主程，返回DOS之前，應(yīng)據(jù)中斷源的不同情況做處理：之前，應(yīng)據(jù)中斷源的不同情況做處理： 或恢復(fù)原中斷向量，或通過(guò)設(shè)置

17、或恢復(fù)原中斷向量，或通過(guò)設(shè)置8259A的中斷屏蔽字屏蔽對(duì)此級(jí)中斷源的中斷屏蔽字屏蔽對(duì)此級(jí)中斷源 的反應(yīng)。的反應(yīng)。 中斷子程中，處理中斷源請(qǐng)求的任務(wù)，在中斷返回前，應(yīng)發(fā)中斷結(jié)束命中斷子程中，處理中斷源請(qǐng)求的任務(wù)，在中斷返回前，應(yīng)發(fā)中斷結(jié)束命令令EOI。圖圖1和圖和圖2分別是可屏蔽硬中斷的主程序和中斷子程序流程圖。分別是可屏蔽硬中斷的主程序和中斷子程序流程圖。17開(kāi)始開(kāi)始CLI關(guān)中斷關(guān)中斷 保存原中斷向量保存原中斷向量 設(shè)置新中斷向量設(shè)置新中斷向量 設(shè)置設(shè)置8259A的中斷屏蔽字的中斷屏蔽字 中斷子程有關(guān)量的初始化中斷子程有關(guān)量的初始化 STI開(kāi)中斷開(kāi)中斷 主程其它工作處理主程其它工作處理 (可用

18、雙重循環(huán)延時(shí)代替可用雙重循環(huán)延時(shí)代替) 恢復(fù)原中斷向量恢復(fù)原中斷向量返回返回DOS 圖圖1 主程序流程圖主程序流程圖開(kāi)始開(kāi)始 保存現(xiàn)場(chǎng)保存現(xiàn)場(chǎng) 完成中斷源完成中斷源 申請(qǐng)的任務(wù)申請(qǐng)的任務(wù) 發(fā)中斷結(jié)束命令發(fā)中斷結(jié)束命令EOI 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) IRET中斷返回中斷返回圖圖2 中斷子程流程圖中斷子程流程圖18三、實(shí)驗(yàn)箱上相關(guān)電路三、實(shí)驗(yàn)箱上相關(guān)電路 參看附參看附3，了解，了解TPC-1 型微機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，掌握實(shí)驗(yàn)箱上型微機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，掌握實(shí)驗(yàn)箱上IBM PC/XT 總線、單脈沖電路和總線、單脈沖電路和8MHz脈沖電路。脈沖電路。圖圖3-1 TPC-1型實(shí)驗(yàn)箱實(shí)物型實(shí)驗(yàn)箱實(shí)物1、TPC-1型實(shí)驗(yàn)箱實(shí)物型

19、實(shí)驗(yàn)箱實(shí)物19 60 芯 扁 平 電 纜 插 槽 電源開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)J6PC總線插槽1PC總線插槽2PC總總線線插插孔孔排排 DAC0832U18U16U42CSAOUTU11RAM 6116A9A10A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0U39DMAU14U20U43U13U15U381J41J31J2JSDRQADC0809IN0IN1IN2 IN3 IN4IN5IN6 IN7EOC500kHzCS8253CLK1CLK2CLK3CSOUT1OUT2OUT3GATE1GATE2GATE3U37U1074LS138U44U27U28U32U26ABQ3Q2Q1Q0Q7Q6Q5Q4

20、74LS393Q11Q10Q9Q8Q15Q14Q13Q1274LS393200-207208-20F210-217218-21F220-227228-22F230-237238-23FPB3PB4PB5PB6P B 73PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7W G O 4 8 CX M 1 5 9 DY P 2 6 A ES R 3 7 B FPB2PB1PB0PA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0CS8251ARxRDYTxCRxCCSTxRDYTxE14881489RTSDTRGNDRxDTxDU45L2 L1 L3L4L5L6 L7L8L9L10L11L12K2 K1 K3 K4K5 K6 K7 K8K9K10K11K12GND+5v+12v-5v-12v8MHz 可可 調(diào)調(diào) 電電 阻阻12 個(gè)個(gè) 邏邏 輯輯 電電 平平 開(kāi)開(kāi) 關(guān)關(guān)12 個(gè)個(gè) 發(fā)發(fā) 光光 二二 極極 管管RESU33CSU9U1U2U3U6U4U7U40U41U29U30U31U34 面包板面包板8255A圖3-2 TPC-1型實(shí)驗(yàn)箱面板布置圖型實(shí)驗(yàn)箱面