1、一、實驗類型一、實驗類型 原理性原理性+ +分析性分析性二、實驗目的二、實驗目的從硬件、軟件結合的角度，模擬單級中斷和中從硬件、軟件結合的角度，模擬單級中斷和中斷返回的過程；斷返回的過程；通過簡單的中斷系統，掌握中斷控制器、中斷通過簡單的中斷系統，掌握中斷控制器、中斷向量、中斷屏蔽等概念；向量、中斷屏蔽等概念；了解微程序控制器與中斷控制器協調的基本原了解微程序控制器與中斷控制器協調的基本原理；理；掌握中斷子程序和一般子程序的本質區別，掌掌握中斷子程序和一般子程序的本質區別，掌握中斷的突發性和隨機性。握中斷的突發性和隨機性。12TEC-8TEC-8模型計算機中有一個簡單的單級中斷系統，模型計算機

2、中有一個簡單的單級中斷系統，只支持單級中斷、單個中斷請求，有中斷屏蔽功只支持單級中斷、單個中斷請求，有中斷屏蔽功能，旨在說明最基本的工作原理。能，旨在說明最基本的工作原理。TEC-8TEC-8模型計算機中有模型計算機中有2 2條指令用于允許和屏蔽中條指令用于允許和屏蔽中斷。斷。EIEI指令稱作開中斷指令，此條指令執行后，指令稱作開中斷指令，此條指令執行后，TEC-8TEC-8響應中斷。響應中斷。DIDI指令稱作關中斷指令。此條指令稱作關中斷指令。此條指令執行后，即使發生中斷請求，指令執行后，即使發生中斷請求，TEC-8TEC-8也不響也不響應中斷請求。應中斷請求。按下按下PULSEPULSE按

3、鈕產生高電平有效的中斷請求脈沖按鈕產生高電平有效的中斷請求脈沖信號信號。3為保存中斷斷點的地址，以便程序被中斷后能夠為保存中斷斷點的地址，以便程序被中斷后能夠返回到原來的地址繼續執行，設置了一個中斷地返回到原來的地址繼續執行，設置了一個中斷地址寄存器址寄存器IARIAR，當信號，當信號LIARLIAR為為1 1時，在時，在T3T3的上升沿，的上升沿，將將PCPC保存在保存在IARIAR中。當信號中。當信號IABUSIABUS為為1 1時，時，IABUSIABUS中保存的中保存的PCPC送數據總線送數據總線DBUSDBUS，指示燈顯示出中，指示燈顯示出中斷地址。斷地址。中斷向量即中斷服務程序的入

4、口地址，本實驗系中斷向量即中斷服務程序的入口地址，本實驗系統中由數據開關統中由數據開關SD7SD0SD7SD0提供。提供。456名稱名稱助記符助記符功功 能能指令格式指令格式IR(7-4)IR(3-2)IR(1-0)加法加法ADD Rd, RsRd Rd + Rs0001RdRs減法減法SUB Rd, RsRd Rd - Rs0010RdRs邏輯與邏輯與AND Rd, RsRd Rd and Rs0011RdRs加加1INC RdRd Rd + 10100RdXX取數取數LD Rd, RsRd Rs0101RdRs存數存數ST Rs, RdRs Rd0110RdRsC條件轉移條件轉移JC ad

5、drC=1，則，則PC + offset0111offsetZ條件轉移條件轉移JZ addrZ=1，則，則PC + offset1000offset無條件轉移無條件轉移JMP RdPC Rd1001RdXX輸出輸出OUT RsDBUS Rs1010XXRs中斷返回中斷返回IRET返回斷點返回斷點1011XXXX關中斷關中斷DI禁止中斷禁止中斷1100XXXX開中斷開中斷EI允許中斷允許中斷1101XXXX停機停機STP暫停運行暫停運行1110XXXX7891 1了解中斷每個信號的意義和變化條件，了解中斷每個信號的意義和變化條件，將將主程主程序和中斷服務程序手工匯編成十六進制機器代碼。序和中斷服

6、務程序手工匯編成十六進制機器代碼。此項任務在預習中完成。此項任務在預習中完成。2 2將將TEC-8TEC-8連接成一個完整的模型計算機。連接成一個完整的模型計算機。3 3將主程序和中斷服務程序裝入存儲器，執行將主程序和中斷服務程序裝入存儲器，執行3 3遍主程序和中斷服務程序。列表記錄中斷有關信號遍主程序和中斷服務程序。列表記錄中斷有關信號的變化情況。特別記錄好斷點和的變化情況。特別記錄好斷點和R R0 0的值。的值。4 4將存儲器將存儲器00H00H中的中的EIEI指令改為指令改為DIDI，重新運行程，重新運行程序，記錄發生的現象。序，記錄發生的現象。10將控制器轉換開關撥到微程序位置，將編程

7、開關將控制器轉換開關撥到微程序位置，將編程開關設置為正常位置。設置為正常位置。將信號將信號IR4-I/OIR4-I/O、IR5-I/OIR5-I/O、IR6-I/OIR6-I/O、IR7-I/OIR7-I/O、C-C-I/OI/O、 Z-I/OZ-I/O依次通過接線孔連接。使依次通過接線孔連接。使TEC-8TEC-8模型模型計算機計算機成為成為能夠運行程序的整機系統。能夠運行程序的整機系統。打開電源。打開電源。112 2通過控制臺寫存儲器操作，將主程序和中斷服通過控制臺寫存儲器操作，將主程序和中斷服務程序寫入存儲器。為了保證此程序能夠循務程序寫入存儲器。為了保證此程序能夠循環環執執行，應當將行

8、，應當將R R1 1預先設置為預先設置為01H01H。R R0 0的初值設置為的初值設置為00H00H。3 3執行執行3 3遍主程序和中斷子程序遍主程序和中斷子程序DPDP設置為連續運行方式設置為連續運行方式(DP=0) (DP=0) ，使模型計算，使模型計算機復位。按機復位。按QDQD按鈕，啟動程序開始執行。按鈕，啟動程序開始執行。按一次按一次PULSEPULSE按鈕，產生一個中斷請求信號按鈕，產生一個中斷請求信號PULSEPULSE，中斷主程序的運行。記錄斷點，中斷主程序的運行。記錄斷點PCPC、R R0 0的的值。值。12DPDP設置為單拍方式設置為單拍方式(DP=1)(DP=1)，在數

9、據開關上設置，在數據開關上設置中斷服務程序的入口地址中斷服務程序的入口地址45H45H。按。按QDQD按鈕，一步按鈕，一步步執行中斷服務程序，直到返回到斷點為止。步執行中斷服務程序，直到返回到斷點為止。4 4將存儲器將存儲器00H00H的指令改為的指令改為DIDI，按照步驟，按照步驟3 3，重，重做一遍，記錄發生的現象。做一遍，記錄發生的現象。13地址地址指令指令機器碼機器碼00H00HEIEI01H01HINCINC R R0 002H02HINCINC R R0 0 03H03HINCINC R R0 004H04HINCINC R R0 005H05HINCINC R R0 0 06H0

10、6HINC RINC R0 007H07HINCINC R R0 008H08H INC INC R R0 0 09H09HJMPJMP RR1 1 14地址地址指令指令機器代碼機器代碼45H45HADDADD R R0 0，R R0 046H46HEIEI47H47HIRETIRET151 1認真做好實驗的預習，在預習時將程序認真做好實驗的預習，在預習時將程序匯編成機器十六進制代碼。匯編成機器十六進制代碼。2 2寫出實驗報告，內容是：寫出實驗報告，內容是：實驗目的。實驗目的。填寫填寫主程序的機器碼。主程序的機器碼。填寫填寫中斷服務程序的機器碼中斷服務程序的機器碼。填寫填寫中斷原理實驗結果中斷原理實驗結果。3 3、分析實驗結果，得到什么結論？分析實驗結果，得到什么結論？4 4、簡述簡述TEC-8TEC-8模型計算機的中斷機制。模型計算機的中斷機制。16八、可研究和探索的問題八、可研究和探索的問題在在TEC-8TEC-8模型計算機中，采用的是信號模型計算機中，采用的是信號PULSEPULSE高電平產生中斷。如果改為信號高電平產生中斷。如果改為信號PULSEPULSE的上升沿產生中