8259中斷控制 實驗報告材料

word深 圳 大 學(xué) 實 驗 報 告 課程名稱： 微機(jī)原理與接口技術(shù) 實驗項目名稱： 8259中斷控制實驗 學(xué)院： 信息工程學(xué)院 專業(yè)： 電子信息工程 指導(dǎo)教師： 報告人：學(xué)號：201019 班級： 電子 實驗時間： 2012.5.18 實驗報告提交時間： 2012.6.9 教務(wù)處制實驗?zāi)康呐c要求：1. 掌握8259中斷控制器的工作原理2. 掌握8259的應(yīng)用編程方法3. 掌握8259的級聯(lián)方式的使用方法實驗環(huán)境：PC機(jī)一臺，TD-PITE實驗裝置或TD-PITC實驗裝置一套,過濾器一臺實驗內(nèi)容與步驟:1. 中斷控制器8259簡介在Intel 386EX芯片中集成有中斷控制單元ICU，該單元包含有兩個級聯(lián)中斷控制器，一個為主控制器，一個為從控制器。該中斷控制單元就功能而言與工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的82C59A是一致的，操作方法也一樣。從片的INT連接到主片的IR2信號上構(gòu)成兩片8259的級聯(lián)。在TD-PITE實驗系統(tǒng)中，將主控制器的IR6、IR7以與從控制器的IR1開放出來供實驗使用，主片8259的IR4供系統(tǒng)串口使用。8259的內(nèi)部連接與外部管腳引出如圖4.5：圖4.5 8259內(nèi)部連續(xù)與外部管腳引出圖在對8259進(jìn)展編程時，首先必須進(jìn)展初始化。一般先使用CLI指令將所有的可屏蔽中斷禁止，然后寫入初始化命令字。8259有一個狀態(tài)機(jī)控制對存放器的訪問，不正確的初始化順序會造成異常初始化。在初始化主片8259時，寫入初始化命令字的順序是：ICW1、ICW2、ICW3、然后是ICW4，初始化從片8259的順序與初始化主片8259的順序是一樣的。系統(tǒng)啟動時，主片8259已被初始化，且4號中斷源IR4提供應(yīng)與PC聯(lián)機(jī)的串口通信使用，其它中斷源被屏蔽。中斷矢量地址與中斷號之間的關(guān)系如下表所示：主片中斷序號01234567功能調(diào)用08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH矢量地址20H23H24H27H28H2BH2CH2FH30H33H34H37H38H3BH3CH3FH說明未開放未開放未開放未開放串口未開放可用可用從片中斷序號01234567功能調(diào)用30H31H32H33H34H35H36H37H矢量地址C0HC3HC4HC7HC8HCBHCCHCFHD0HD3HD4HD7HD8HDBHDCHDFH說明未開放可用未開放未開放未開放未開放未開放未開放2. 8259單中斷實驗實驗接線圖如圖4.15所示，單次脈沖輸出與主片8259的IR7相連，每按動一次單次脈沖，產(chǎn)生一次外部中斷，在顯示屏上輸出一個字符“7。 圖4.15 8259單中斷實驗接線圖實驗步驟1按圖4.15連接實驗線路。2編寫實驗程序，經(jīng)編譯、無誤后裝入系統(tǒng)。3運行程序，重復(fù)按單次脈沖開關(guān)KK1，顯示屏?xí)@示字符“7，說明響應(yīng)了中斷。實驗程序清單INT1.ASMSSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDS CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: PUSH DSMOV AX, 0000HMOV DS, AXMOV AX, OFFSET MIR7;取中斷入口地址MOV SI, 003CH;中斷矢量地址放在0000:003c0000:003fMOV SI, AX;填I(lǐng)RQ7的偏移矢量MOV AX, CS;段地址MOV SI, 003EHMOV SI, AX;填I(lǐng)RQ7的段地址矢量CLIPOP DS;初始化主片8259MOV AL, 11HOUT 20H, AL;A0=0,ICW1為00010001B,邊沿觸發(fā),需要ICW4MOV AL, 08HOUT 21H, AL;A0=1,ICW2為00001000B,保持低三位為0MOV AL, 04HOUT 21H, AL;A0=1,ICW1中SNGL=1,ICW3中D2=1,表示接端口接從屬8259MOV AL, 01HOUT 21H, AL;ICW4,一般嵌套,8086模式,非自動EOI方式,非緩沖方式MOV AL, 6FH;A0=1,尋址OCW1,01101111B,M=0時去除屏蔽狀態(tài)OUT 21H, ALSTI AA1:NOP ;無限循環(huán),等待中斷發(fā)生JMP AA1MIR7:STICALL DELAYMOV AX, 0137HINT 10H;顯示字符7MOV AX, 0120HINT 10HMOV AL, 20HOUT 20H, AL;中斷完畢命令I(lǐng)RETDELAY:PUSH CX ;延時子程序MOV CX, 0F00HAA0:PUSH AXPOP AXLOOP AA0POP CXRETCODEENDSEND START 實驗結(jié)果如下列圖,能夠正確執(zhí)行設(shè)定功能.實驗程序分析:一般中斷實驗,為了保護(hù)現(xiàn)場,程序開頭都會引用堆棧把把現(xiàn)在的程序放入堆棧中進(jìn)展保護(hù),所以, PUSH DS就起到這樣的作用.在中斷程序完畢后,為了能回到之前執(zhí)行的程序入口,還得用POP DS 指令返回現(xiàn)場.這個實驗是關(guān)于8259的單中斷,不牽涉級聯(lián)問題,所以,8259的初始化只需要看主片就可以了.初始化的時候,一般先使用CLI指令將所有的可屏蔽中斷禁止,然后寫入初始化字.8259有四個初始化控制字ICW1,ICW2,ICW3,ICW4,由于8259只有一根地址線,因此對各個控制字的操作是按照一定的順序并結(jié)合某些數(shù)據(jù)位來進(jìn)展尋址設(shè)置的.當(dāng)初始化完成后,對8259的操作命令字的尋址是通過8259的地址線A0和某些數(shù)據(jù)位結(jié)合來進(jìn)展的. 其初始化控制字和控制命令遼的賦值理由我已經(jīng)在注釋中給出. 另外,在初始化程序中我們用了STI這條指令打開中斷,那么進(jìn)入MIR7中斷程序中,我們?yōu)槭裁从謭?zhí)行STI這條指令呢,會不會重復(fù)了?經(jīng)過實驗,我們知道這條指令并不是沒用的,如果缺少后面這條STI指令,實驗中我們會發(fā)現(xiàn),當(dāng)按一次KK1開關(guān)的時候,屏幕會顯示一個字符7,但是,再按KK1的時候,就沒有反響了,起初并不知道怎么解釋這個現(xiàn)象,后來才知道8086CPU執(zhí)行完一次中斷后,會自動將相應(yīng)的中斷位屏蔽,所以,如果我們想按一次KK1就發(fā)生一次中斷,就得重新在程序中打開中斷,也就是STI.另外,RET指令是短信返回指令,而IRET指令如此是中斷短程返回指令,一般中斷程序也大多是短程的.那么,中斷發(fā)生的時候,CPU又是怎樣進(jìn)入中斷子程序的呢?這就需要我們正確地設(shè)置中斷向量表的了.實驗板上主中斷序號7可用,也就是我們得利用3CH-3FH這矢量地址.所以在程序開始的時候,就采用MOV AX, OFFSET MIR7,MOV SI, 003CH,MOV SI, AX這三句來獲得偏移地址IP,接著高地址位置又用MOV AX, CS,MOV SI, 003EH,MOV SI, AX這三條指令來獲得CS.CPU根據(jù)CS,IP就能轉(zhuǎn)入正確的中斷程序執(zhí)行中斷了.而中斷程序結(jié)尾處,用了MOV AL, 20H OUT 20H, AL以與IRET這三條指令,是為了說明這是正常的EOI，可以通知8259A此次服務(wù)完畢.  3. 8259級聯(lián)實驗實驗接線圖如圖4.16所示，KK1連接到主片8259的IR7上，KK2連接到從片8259的IR1上，當(dāng)按一次KK1時，顯示屏上顯示字符“M7，按一次KK2時，顯示字符“S1。編寫程序。 圖4.16 8259級聯(lián)實驗 實驗步驟1按圖4.16連接實驗線路。2輸入程序，編譯、無誤后裝入系統(tǒng)。3運行程序，按動KK1或KK2，觀察實驗結(jié)果，驗證實驗程序的正確性。4假如同時按下KK1和KK2，觀察實驗結(jié)果，解釋實驗現(xiàn)象。實驗程序清單INTCAS1.ASMSSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: PUSH DSMOV AX, 0000HMOV DS, AXMOV AX, OFFSET MIR7;取中斷入口地址MOV SI, 003CH;中斷矢量地址MOV SI, AX;填I(lǐng)RQ7的偏移矢量MOV AX, CS;段地址MOV SI, 003EHMOV SI, AX;填I(lǐng)RQ7的段地址矢量MOV AX, OFFSET SIR1MOV SI, 00C4HMOV SI, AXMOV AX, CSMOV SI, 00C6HMOV SI, AXCLIPOP DS;初始化主片8259MOV AL, 11HOUT 20H, AL;ICW1MOV AL, 08HOUT 21H, AL;ICW2MOV AL, 04HOUT 21H, AL;ICW3MOV AL, 01HOUT 21H, AL;ICW4;初始化從片8259MOV AL, 11HOUT 0A0H, AL;ICW1MOV AL, 30HOUT 0A1H, AL;ICW2MOV AL, 02HOUT 0A1H, AL;ICW3MOV AL, 01HOUT 0A1H, AL;ICW4MOV AL, 0FDHOUT 0A1H,AL;OCW1 = 1111 1101MOV AL, 6BHOUT 21H, AL;主8259 OCW1STIAA1:NOPJMP AA1MIR7:CALL DELAYMOV AX, 014DHINT 10H;MMOV AX, 0137HINT 10H;顯示字符7MOV AX, 0120HINT 10HMOV AL, 20HOUT 20H, AL;中斷完畢命令I(lǐng)RETSIR1:CALL DELAYMOV AX, 0153HINT 10H;SMOV AX, 0131HINT 10H;顯示字符1MOV AX, 0120HINT 10HMOV AL, 20HOUT 0A0H, ALOUT 20H, ALIRETDELAY:PUSH CXMOV CX, 0F00HAA0:PUSH AXPOP AXLOOP AA0POP CXRETCODEENDSEND START實驗結(jié)果截圖如下,能夠正確執(zhí)行設(shè)定功能.級聯(lián)實驗分析:這是8259的級聯(lián)實驗.其中主片8259的初始化和操作前一個程序已經(jīng)說了,現(xiàn)在,主要說說級聯(lián)情況下,從片8259的初始化和操作控制.從片8259A的INT輸出端接到主控制器的IR輸入端,由從屬控制器的中斷請求通過主片8259向CPU申請.如果從片8259A的中斷被CPU響應(yīng),在中斷響應(yīng)周期,主控8259將其對應(yīng)的IR輸入端的編碼作為對從屬8259進(jìn)展識別的地址.MOV AL, 20H OUT 0A0H, AL OUT 20H, AL IRET這四句就是實現(xiàn)這樣的功能.但是,完畢這兩個中斷的順序,是否有要求呢?經(jīng)過實驗,我們知道,兩條完畢中斷的指令,不管誰先執(zhí)行,都能達(dá)到一樣的要求. 另外,當(dāng)處于這種級聯(lián)方式下,為了保證從屬8259正常的中斷請求,主片8259就設(shè)置成特殊全嵌套方式,從片8259如此就選用一般全嵌套方式.心得與體會: 中斷的思想在程序的設(shè)計中無疑占有重要的位置.采取中斷的方法,大大提高程序的有效性和CPU的高效率工作.因此,8259中斷控制實驗在微機(jī)的幾個實驗中,就顯得尤其重點.掌握8259中斷控制器的工作原理和應(yīng)用編程方法,需要對課本上那些對8259的系統(tǒng)介紹有一個深入的了解,以與級聯(lián)方式下各個存放器相應(yīng)的控制和操作方法,這些,都是我們學(xué)習(xí)的重點,我們應(yīng)該熟練掌握.指導(dǎo)教師批閱意見：成績評定： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日備注:8 / 8