1、微型計算機原理與應用實驗報告教師：候葉學號：04123075姓名：顏秦鑫 2015.12.11實驗一 8259中斷實驗一、實驗目的 1掌握PC機中斷處理系統的基本原理。2掌握外部擴展中斷源的設計方法。3學會編寫中斷服務程序。二、實驗原理PC機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求信號，經過優先級判別等處理后向CPU發出可屏蔽中斷請求。三、實驗內容實驗要求實現8259控制器的IR1、IR7兩路中斷都可以通過IRQ向PC機發起中斷請求，用SP1、SP2單次脈沖模擬兩個中斷源。IR1中斷時，在它的中斷服務程序中編程顯示“IR1 OK AND E

2、XIT！”； IR7中斷時，在它的中斷服務程序中編程顯示“IR7 OK AND EXIT！”。采用查詢方式完成。圖1-1 擴展中斷電路四、實驗步驟1、連接線路8259地址線D0D7用排線和JD1連接起來，8259片選信號CS接Y1，讀寫控制信號RD和WR分別接LOR 和LOW，手動脈沖信號SP1 和SP2分別接中斷信號輸入端IR1 和IR3，IRQ接INT.2、編寫程序3、匯編、編譯、連接及運行五、實驗程序;*;* 中斷 *;*;data segmentioportequ 0ff00h-0280h MY8259_ICW1 EQU ioport +280H ;實驗系統中8259的ICW1端口地址

3、MY8259_ICW2 EQU ioport +281H ;實驗系統中8259的ICW2端口地址MY8259_ICW3 EQU ioport +281H ;實驗系統中8259的ICW3端口地址MY8259_ICW4 EQU ioport +281H ;實驗系統中8259的ICW4端口地址MY8259_OCW1 EQU ioport +281H ;實驗系統中8259的OCW1端口地址MY8259_OCW2 EQU ioport +280H ;實驗系統中8259的OCW2端口地址MY8259_OCW3 EQU ioport +280H ;實驗系統中8259的OCW3端口地址msg1 db 0dh,

4、0ah,'DVCC pci card Interrupt',0dh,0ah,'$' msg2 db 0dh,0ah,'Press any key to exit!',0dh,0ah,'$' msg3 db 0dh,0ah,'IR1 ok and exit!',0dh,0ah,'$' msg4 db 0dh,0ah,'IR7 ok and exit!',0dh,0ah,'$' msg5 db 0dh,0ah,'ok!',0dh,0ah,'$

5、9;data endsstacks segmentdb 100 dup (?)stacks endscode segment assume cs:code,ds:data,ss:stacks,es:datastart: mov ax,data mov ds,ax mov es,ax mov ax,stacks mov ss,ax mov ax,data mov ds,ax mov dx,offset msg1 mov ah,09h int 21h start1: MOV DX,MY8259_ICW1 ;初始化實驗系統中8259的ICW1 MOV AL,13H ;邊沿觸發、單片8259、需要IC

6、W4 OUT DX,AL MOV DX,MY8259_ICW2 ;初始化實驗系統中8259的ICW2 MOV AL,08H OUT DX,AL MOV DX,MY8259_ICW4 ;初始化實驗系統中8259的ICW4 MOV AL,09H ;非自動結束EOI OUT DX,AL MOV DX,MY8259_OCW1 ;初始化實驗系統中8259的OCW1 MOV AL,7DH ;打開IR1和IR7的屏蔽位 OUT DX,AL QUERY: MOV DX,MY8259_OCW3 ;向8259的OCW3發送查詢命令 MOV AL,0CH OUT DX,AL NOPNOPNOP MOV DX,MY8

7、259_OCW3 IN AL,DX ;讀出查詢字 TEST AL,80H ;判斷中斷是否已響應 JZ QUERY ;沒有響應則繼續查詢 and al,07h CMP AL,01H JE IR1ISR ;若為IR1請求，跳到IR1處理程序 CMP AL,07H JE IR7ISR ;若為IR7請求，跳到IR3處理程序 JMP EOIQUERY1: mov dl,0ffh ;判斷是否有按鍵 mov ah,06h int 21h jz start1 ;若無,則繼續 mov ah,4ch ;否則返回 int 21hIR1ISR: mov dx,offset msg3;IR1處理，顯示字符串'I

8、R1 ok and exit' mov ah,09h int 21h JMP EOIIR7ISR: mov dx,offset msg4;IR3處理，顯示字符串'IR7 ok and exit' mov ah,09h int 21h EOI: MOV DX,MY8259_OCW2 ;向實驗系統中8259發送中斷結束命令 MOV AL,20H OUT DX,AL jmp start code endsend start6、 實驗結果 按下sp1，進入中斷IR1，顯示器顯示“IR1 OK OR EXIT!”；按下sp2進入中斷IR7，顯示器顯示“IR7 OK OR EXIT

9、!”。七、實驗中遇到的問題及解決方法 這次實驗因為一開始比較簡單，實驗二開始時沒有弄懂原理，走了一些彎路，但與同學交流后就非常清楚了。實驗二 8255及綜合一、實驗目的掌握8255方式0的工作原理及使用方法。二、實驗原理實驗電路如圖，8255C口接邏輯電平開關K0K7，A口接LED顯示電路L0L7。圖2-1三、實驗內容 11） 編程從8255C口輸入數據，再從A口輸出；2） 編程從8255B口輸入數據，再從A口輸出；3） 編程從8255A口輸入數據，再從C口輸出。2. 將8255與8259結合起來。 當程序響應IR1中斷時候，發光二極管的高四位滅（或亮），同時屏幕顯示“IR1 ok and e

10、xit”，當程序響應IR3中斷時候，發光二極管的低四位滅（或亮），同時屏幕顯示“IR13ok and exit”。四、實驗步驟1、連接線路實驗一：8255地址線D0D7用排線和JD1連接起來，8255片選信號CS接Y1，讀寫控制信號RD和WR分別接LOR 和LOW，邏輯電平開關K0K7和LED顯示電路L0L7按要求分別接A口B口或C口。實驗二：8255和8259的地址線串接起來，其他和實驗一以及8259中斷實驗接線一樣。2、編寫程序3、匯編、編譯、連接及運行五、實驗程序1、1）C口入，A口出io8255 equ 0ff00h-0280hio8255a equ ioport+288hio8255

11、b equ ioport+28bhio8255c equ ioport+28ahcode segmentassume cs:codestart: mov dx,io8255 ；設8255為C口輸入,A口輸出mov al,89hout dx,alinout: mov dx,io8255c；從C口輸入一數據in al,dxmov dx,io8255a；從A口輸出剛才自C口所輸入的數據out dx,almov dl,0ffh； 判斷是否有按鍵mov ah,06hint 21hjz inout；若無,則繼續自C口輸入,A口輸出mov ah,4ch；否則返回DOSint 21hcode endsend

12、start2）B口入，A口出io8255 equ 0ff00h-0280hio8255a equ ioport+288hio8255b equ ioport+28bhio8255c equ ioport+28ahcode segmentassume cs:codestart: mov dx,io8255c mov al,82hout dx,alinout: mov dx,io8255bin al,dxmov dx,io8255aout dx,almov dl,0ffhmov ah,06hint 21hjz inoutmov ah,4chDOSint 21hcode endsend start3

13、）A入，C出ioportequ 0ff00H-0280hio8255aequ ioport+288hio8255bequ ioport+28bhio8255cequ ioport+28ahcode segmentassume cs:codestart: mov dx,io8255b mov al,90hout dx,al inout: mov dx,io8255a in al,dxmov dx,io8255c out dx,al mov dl,0ffh mov ah,06hint 21hjz inout mov ah,4ch int 21hcode endsend start2、8255與82

14、59的結合程序data segment int_vect EQU 073H ；中斷0-7的向量為:08h-0fh,中斷8-15的向量為:70h-77h irq_mask_2_7 equ 011111011b ；中斷掩碼,中斷0-7時從低至高相應位為零,中斷8-15時 ；第2位為零 irq_mask_9_15 equ 011110111b；中斷0-7時全一,中斷8-15時從低至高相應位為零 ioport_cent equ 0c000h；DVCC 卡中9054芯片的io地址 ioportequ 0c400h-0280h MY8259_ICW1 EQU ioport +280H ；實驗系統中8259

15、的ICW1端口地址 MY8259_ICW2 EQU ioport +281H ；實驗系統中8259的ICW2端口地址 MY8259_ICW3 EQU ioport +281H ；實驗系統中8259的ICW3端口地址 MY8259_ICW4 EQU ioport +281H ；實驗系統中8259的ICW4端口地址 MY8259_OCW1 EQU ioport +281H ；實驗系統中8259的OCW1端口地址 MY8259_OCW2 EQU ioport +280H ；實驗系統中8259的OCW2端口地址 MY8259_OCW3 EQU ioport +280H ；實驗系統中8259的OCW3端

16、口地址 csregdw? ipregdw? ；舊中斷向量保存空間 irq_timesdw00h ；中斷計數 msg1 db 0dh,0ah,'DVCC pci card Interrupt',0dh,0ah,'$' msg2 db 0dh,0ah,'Press any key to exit!',0dh,0ah,'$' msg3 db 0dh,0ah,'IR1 ok and exit!',0dh,0ah,'$' msg4 db 0dh,0ah,'IR3 ok and exit!',0

17、dh,0ah,'$'data endsstacks segmentdb 100 dup (?)stacks endscode segment assume cs:code,ds:data,ss:stacks,es:datastart:；Enable Local Interrupt Input.386 cli mov ax,data mov ds,ax mov es,ax mov ax,stacks mov ss,ax mov dx,ioport_cent+68h ；設置 DVCC 卡中9054芯片io口,使能中斷 in ax,dx or ax,0900h out dx,ax m

18、ov al,int_vect ；保存原中斷向量 mov ah,35h int 21h mov ax,es mov csreg,ax mov ipreg,bx mov ax,cs ；設置新中斷向量 mov ds,ax mov dx,offset int_proc mov al,int_vect mov ah,25h int 21h in al, 21h ；設置中斷掩碼 and al, irq_mask_2_7 out 21h, al in al, 0a1h and al, irq_mask_9_15 out 0a1h, al mov ax,data mov ds,ax mov dx,offset

19、 msg1 mov ah,09h int 21h mov dx,offset msg2 mov ah,09h int 21h MOV DX,MY8259_ICW1 ；初始化實驗系統中8259的ICW1 MOV AL,13H ；邊沿觸發、單片8259、需要ICW4 OUT DX,AL MOV DX,MY8259_ICW2 ；初始化實驗系統中8259的ICW2 MOV AL,08H OUT DX,AL MOV DX,MY8259_ICW4 ；初始化實驗系統中8259的ICW4 MOV AL,01H ；非自動結束EOI OUT DX,AL MOV DX,MY8259_OCW1 ；初始化實驗系統中82

20、59的OCW1 MOV AL,0F5H ；打開IR1和IR3的屏蔽位 OUT DX,AL stiloop1: mov ah,1 ；等待中斷 int 16h jnz exit ；按任意鍵退出 jmp loop1exit: cli mov bl, irq_mask_2_7 ；恢復中斷掩碼 not bl in al, 21h or al, bl out 21h, al mov bl, irq_mask_9_15 not bl in al, 0a1h oral, bl out 0a1h, al mov dx,ipreg ；恢復原中斷向量 mov ax,csreg mov ds,ax mov ah,25

21、h mov al,int_vect int 21h mov dx,ioport_cent+68h ；設置 DVCC 卡中9054芯片io口,關閉中斷 in ax,dx and ax,0f7ffh out dx,ax mov ax,4c00h int 21hint_proc proc far cli push ax push dx push dsQUERY: MOV DX,MY8259_OCW3 ；向8259的OCW3發送查詢命令 MOV AL,0CH OUT DX,AL NOP NOP NOP MOV DX,MY8259_OCW3 IN AL,DX ；讀出查詢字 TEST AL,80H ；判斷

22、中斷是否已響應 JZ QUERY ；沒有響應則繼續查詢 AND AL,07H CMP AL,01H JE IR1ISR ；若為IR1請求，跳到IR1處理程序 CMP AL,03H JE IR3ISR ；若為IR3請求，跳到IR3處理程序 JMP EOIIR1ISR: mov dx,offset msg3 ；IR1處理，顯示字符串'IR1 ok and exit' mov ah,09h int 21h JMP EOIIR3ISR: mov dx,offset msg4 ；IR3處理，顯示字符串'IR3 ok and exit' mov ah,09h int 21h

23、EOI: MOV DX,MY8259_OCW2 ；向實驗系統中8259發送中斷結束命令 MOV AL,20H OUT DX,AL mov al,20h ；Send EOI out 0a0h,al out 20h,al pop ds pop dx pop ax sti iretint_proc endpcode ends end start6、 實驗結果 實驗1：通過開關的變化在某個口輸入的數據當連線正確時通過預設的口在LED燈上顯示出來。 實驗2：當程序響應IR1中斷時，發光二極管的高四位滅了又亮，并在屏幕上顯示"IR1 OK OR EXIT!，當程序響應IR3中斷時，發光二極管的低

24、四位滅了又亮，并在屏幕上顯示"IR3 OK OR EXIT!”。七、實驗中遇到的問題及解決方法實驗1主要就是對端口設定的理解要明確，不然很容易出錯；實驗2需要修改程序，這里比較容易出現問題，最后通過和其他同學對照才完成了程序的修改。實驗三 8253一、實驗目的掌握8253的基本工作原理和編程方法。二、實驗原理及內容1圖3-1是本實驗程序的接線圖，將計數器0設置為方式0，計數器初值為N（N0FH，本程序中為0FH），用手動逐個輸入單脈沖，編程使計數值在屏幕上顯示，并同時用L0或邏輯筆觀察OUT0電平變化，初始時OUT0為高電平，當輸入N個脈沖時，OUT0變為低電平，當輸入N+1個脈沖后

25、OUT0變高電平）。 2按圖3-2連接電路，將計數器0、計數器1分別設置為方式3，計數初值設為1000，用電平指示燈L0或邏輯筆觀察OUT1輸出電平的變化，要求輸出頻率1HZ的分頻信號。圖 3-1圖3-2三、實驗步驟1、連接線路 實驗1：時鐘端clk0接SP1，8253片選信號cs接Y0，地址線接JD1。 實驗2：clk0接1MHZ脈沖，out0接clk1，也就是說級聯起來，其他接線同實驗。2、編寫程序3、匯編、編譯、連接及運行四、參考程序1、 ;*;* 8253方式0計數器實驗 *;*; ioportequ 0ff00h-0280hio8253kequ ioport+283hio8253ae

26、qu ioport+280hcode segmentassume cs:codestart: mov al,00010000B ;設置8253通道0為工作方式2,二進制計數 mov dx,io8253k out dx,al mov dx,io8253a ;送計數初值為08H mov al,05h out dx,allll: in al,dx ;讀計數初值 call disp ;調顯示子程序 push dx mov ah,06h mov dl,0ffh int 21h pop dx jz lll mov ah,4ch ;退出 int 21hdisp proc near ;顯示子程序 push dx and al,0fh ;首先取低四位 mov dl,