TEC-8-中断原理实验PPT.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,中断原理实验,一、实验类型,原理性,+,分析性,二、实验目的,从硬件、软件结合的角度，模拟单级中断和中断返回的过程；,通过简单的中断系统，掌握中断控制器、中断向量、中断屏蔽等概念；,了解微程序控制器与中断控制器协调的基本原理；,掌握中断子程序和一般子程序的本质区别，掌握中断的突发性和随机性。,1,中断原理实验,三、实验设备,TEC-8,实验系统,1,台,TDS1001,数字存储示波器,1,台,UT60A,数字万用表,1,块,逻辑测试笔（在,TEC-8,实验台上）,1,支,四、实验电路,2,中断原理实验,TEC-8,模型计算机中有一个简单的单级中断系统，只支持单级中断、单个中断请求，有中断屏蔽功能，旨在说明最基本的工作原理。,TEC-8,模型计算机中有,2,条指令用于允许和屏蔽中断。,EI,指令称作开中断指令，此条指令执行后，,TEC-8,响应中断。,DI,指令称作关中断指令。此条指令执行后，即使发生中断请求，,TEC-8,也不响应中断请求。,按下,PULSE,按钮产生高电平有效的中断请求脉冲信号,。,3,中断原理实验,为保存中断断点的地址，以便程序被中断后能够返回到原来的地址继续执行，设置了一个中断地址寄存器,IAR,，当信号,LIAR,为,1,时，在,T3,的上升沿，将,PC,保存在,IAR,中。当信号,IABUS,为,1,时，,IABUS,中保存的,PC,送数据总线,DBUS,，指示灯显示出中断地址。,中断向量即中断服务程序的入口地址，本实验系统中由数据开关,SD7SD0,提供。,4,5,TEC-8,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,6,名称,助记符,功 能,指令格式,IR(7-4),IR(3-2),IR(1-0),加法,ADD Rd,Rs,Rd,Rd+Rs,0001,Rd,Rs,减法,SUB Rd,Rs,Rd,Rd-Rs,0010,Rd,Rs,逻辑与,AND Rd,Rs,Rd,Rd and Rs,0011,Rd,Rs,加,1,INC Rd,Rd,Rd+1,0100,Rd,XX,取数,LD Rd,Rs,Rd,Rs,0101,Rd,Rs,存数,ST Rs,Rd,Rs,Rd,0110,Rd,Rs,C,条件转移,JC addr,C=1,，则,PC,+offset,0111,offset,Z,条件转移,JZ addr,Z=1,，则,PC,+offset,1000,offset,无条件转移,JMP Rd,PC,Rd,1001,Rd,XX,输出,OUT Rs,DBUS,Rs,1010,XX,Rs,中断返回,IRET,返回断点,1011,XX,XX,关中断,DI,禁止中断,1100,XX,XX,开中断,EI,允许中断,1101,XX,XX,停机,STP,暂停运行,1110,XX,XX,6,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,TEC-8,微程序控制器实验,TEC-8,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,7,7,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,TEC-8,微程序控制器实验,TEC-8,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,8,8,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,TEC-8,微程序控制器实验,TEC-8,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,9,9,北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室,TEC-8,中断原理实验,五、实验任务,1,了解中断每个信号的意义和变化条件，,将,主程序和中断服务程序手工汇编成十六进制机器代码。此项任务在预习中完成。,2,将,TEC-8,连接成一个完整的模型计算机。,3,将主程序和中断服务程序装入存储器，执行,3,遍主程序和中断服务程序。列表记录中断有关信号的变化情况。特别记录好断点和,R,0,的值。,4,将存储器,00H,中的,EI,指令改为,DI,，重新运行程序，记录发生的现象。,10,中断原理实验,六、实验步骤,将控制器转换开关拨到微程序位置，将编程开关设置为正常位置。,将信号,IR4-I/O,、,IR5-I/O,、,IR6-I/O,、,IR7-I/O,、,C-I/O,、,Z-I/O,依次通过接线孔连接。使,TEC-8,模型计算机,成为,能够运行程序的整机系统。,打开电源。,11,中断原理实验,2,通过控制台写存储器操作，将主程序和中断服务程序写入存储器。为了保证此程序能够循,环,执行，应当将,R,1,预先设置为,01H,。,R,0,的初值设置为,00H,。,3,执行,3,遍主程序和中断子程序,DP,设置为连续运行方式,(DP=0),，使模型计算机复位。按,QD,按钮，启动程序开始执行。,按一次,PULSE,按钮，产生一个中断请求信号,PULSE,，中断主程序的运行。记录断点,PC,、,R,0,的值。,12,中断原理实验,DP,设置为单拍方式,(DP=1),，在数据开关上设置中断服务程序的入口地址,45H,。按,QD,按钮，一步步执行中断服务程序，直到返回到断点为止。,4,将存储器,00H,的指令改为,DI,，按照步骤,3,，重做一遍，记录发生的现象。,13,中断原理实验主程序,地址,指令,机器码,00H,EI,01H,INC,R,0,02H,INC R,0,03H,INC,R,0,04H,INC,R,0,05H,INC R,0,06H,INC R,0,07H,INC,R,0,08H,INC R,0,09H,JMP,R,1,14,中断原理实验中断服务程序,地址,指令,机器代码,45H,ADD,R,0,，,R,0,46H,EI,47H,IRET,15,中断原理实验,七、实验要求,1,认真做好实验的预习，在预习时将程序汇编成机器十六进制代码。,2,写出实验报告，内容是：,实验目的。,填写,主程序的机器码。,填写,中断服务程序的机器码,。,填写,中断原理实验结果,。,3,、,分析实验结果，得到什么结论？,4,、,简述,TEC-8,模型计算机的中断机制。,16,中断原理实验,八、可研究和探索的问题,在,TEC-8,模型计算机中，采用的是信号,PULSE,高电平产生中断。如果改为信号,PULSE,的上升沿产生中断，怎么设计时序发生器中的中断机制？提出设计方案。,17,参考资料,计算机组成原理,第五版,白中英 主编 科学出版社,TEC-8,计算机硬件综合实验系统实验指导书,清华大学科教仪器厂,18,