实验二 中断控制电路实验

本科实验报告实验名称：计算机原理与应用实验二实验二利用中断方式设计数字时钟一、实验目的1.掌握PC机中断处理系统的基本原理。

2.熟悉定时/计数器8254工作原理及其编程方法。

3.利用实验板上的8254定时器为中断源发中断申请，中断请求用IRQ3（系统总线区的IRQ）。

4.熟悉数码管显示原理，掌握数码管显示接口技术。

5.学习数字时钟原理，实现数字时钟。

6.掌握中断控制器8259管理二、实验内容与步骤1) 接线（参考）：PB7~PB0/8255 接dp~a /LED 数码管CS /8254 接Y0 /IO 地址PC3~PC0 /8255 接S3~S0/LED 数码管CS/8255 接Y1 /IO 地址IRQ /总线接OUT1/8254GATE0 /8254 接+5VCLK0 /8254 接1M时钟OUT0 /8254 接CLK1 /8254GATE1 /8254 接+5V三、实验原理1、PC 机用户可使用的硬件中断只有可屏蔽中断，由8259 中断控制器管理。

中断控制器用于接收外部的中断请求信号，经过优先级判别等处理后向CPU 发出可屏蔽中断请求。

IBMPC、PC/XT 机内有一片8259 中断控制器对外可以提供8个中断源：中断源中断类型号中断功能IRQ0 08H 时钟IRQ1 09H 键盘IRQ2 0AH 保留IRQ3 OBH 串行口2IRQ4 0CH 串行口1IRQ5 0DH 硬盘IRQ6 0EH 软盘IRQ7 0FH 并行打印机8 个中断源的中断请求信号线IRQ0～IRQ7 在主机的62 线ISA 总线插座中可以引出，系统已设定中断请求信号为“边沿触发”，普通结束方式。

对于PC/AT 及286 以上微机内又扩展了一片8259 中断控制，IRQ2 用于两片8259 之间级连，对外可以提供16 个中断源：中断源中断类型号中断功能IRQ8 070H 实时时钟IRQ9 071H 用户中断IRQ10 072H 保留IRQ11 O73H 保留IRQ12 074H 保留IRQ13 075H 协处理器IRQ14 076H 硬盘IRQ15 077H 保留实验系统总线区的IRQ 接到了3 号中断IRQ3 上，即进行中断实验时，所用中断类型号为0BH。

数字逻辑与CPU实验报告实验内容：8259中断控制器、8253可编程定时/计数器接口实验姓名：班级：学号：实验一8259中断控制器实验一、实验目的1、掌握8259的工作原理。

2、掌握编写中断服务程序的方法。

3、掌握初始化中断向量的方法。

二、实验内容用单脉冲发生器的输出脉冲为中断源，每按一次产生一次中断申请，点亮或熄灭发光二极管。

三、实验方法（1）连线1、单脉冲发生器输出P+与8259的IR0相连；2、8259的片选CS8259与CS0相连；3、8259的INT与8086的INT相连；4、CS273与CS1相连；5、00与LED1相连；其他线均已连好。

（2）在8086实验系统软件中编辑程序，编译链接后，调试程序，程序流程图如图2。

（3）调试通过后，在中断服务程序内设置断点，运行程序，当接收到中断请求后，程序停在中断服务程序内的断点处。

四、程序源代码CODE SEGMENT PUBLICASSUME CS:CODEORG 100H；设置堆栈起点0100HSTART: 图2 程序流程图 MOV DX,4A0HMOV AX,13H ；写ICW1，单片8259，要写ICW4OUT DX,AXMOV DX,4A2HMOV AX,80H ；写入ICW2，设定IR0中断类型吗为80HOUT DX,AXMOV AX,01 ；写入ICW4，设定一般嵌套，非自动EOI方式 OUT DX,AXMOV AX,0 ；写入OCW1，设定允许中断。

OUT DX,AXMOV AX,0MOV DS,AXMOV SI,200H ；中断向量预存放在0100:0200H（向量码80H） MOV AX,OFFSET HINT；取中断服务程序的入口地址MOV DS:[SI],AXADD SI 2MOV AX,CSMOV DS:[SI],AXSTI；开中断JMP $；原地跳转HINT:；中断服务程序XOR CX,0FFH；CX全部取反（8位）MOV DX,4B0H；CS273接口的地址，与8个LED灯相连MOV AX,CX；输出高低电平控制LED灯的亮灭OUT DX,AXMOV DX,4A0H ；OCW2的的地址MOV AX,20H；写入OCW2，一般EOI命令，全嵌套方式OUT DX,AXIRET；中断返回CODE ENDSEND START五、实验结果程序调试通过后，当我们按一次单脉冲发生器的输出开关，对应连好的灯就会亮。

一、实训目的本次实训旨在通过使用AT89C51单片机，结合中断技术实现对跑马灯的控制，加深对单片机中断系统、定时器/计数器以及程序设计方法的理解和掌握。

二、实训内容1. 硬件设计- 主控制器：AT89C51单片机- 驱动电路：ULN2003A驱动器- 显示电路：8个LED灯- 控制电路：按键开关2. 软件设计- 编写程序实现跑马灯的基本功能，包括：- 跑马灯模式：LED灯依次点亮，形成跑马灯效果。

- 定时控制：通过定时器实现LED灯点亮时间的控制。

- 中断控制：通过外部中断实现按键控制跑马灯模式的切换。

三、实训步骤1. 硬件连接- 将AT89C51单片机的P1.0至P1.7引脚连接至ULN2003A的输入端，用于驱动LED灯。

- 将按键开关连接至单片机的P3.2和P3.3引脚，用于控制跑马灯模式。

- 将ULN2003A的输出端连接至LED灯的正极，负极接地。

2. 程序设计- 初始化配置：- 初始化定时器T0，设置定时时间为50ms。

- 初始化外部中断0和外部中断1，配置中断触发方式为下降沿触发。

- 跑马灯控制：- 设置定时器T0中断，当定时器溢出时触发中断，实现LED灯的点亮和熄灭。

- 在中断服务程序中，通过移动LED灯的位置，实现跑马灯效果。

- 按键控制：- 当按下P3.2引脚对应的按键时，切换跑马灯模式。

- 当按下P3.3引脚对应的按键时，停止跑马灯运行。

3. 程序调试- 编译程序，将生成的HEX文件烧录至AT89C51单片机。

- 连接调试器，观察程序运行情况，确保跑马灯控制功能正常。

四、实训结果与分析1. 跑马灯效果通过实验，成功实现了跑马灯的基本功能，LED灯依次点亮，形成跑马灯效果。

定时器T0的设置保证了LED灯点亮时间的控制，中断技术实现了按键控制跑马灯模式的切换。

2. 中断控制外部中断0和外部中断1的配置保证了按键控制功能的实现。

当按下按键时，中断服务程序会根据按键的引脚和状态切换跑马灯模式或停止跑马灯运行。

计算机组成原理实验报告实验报告运算器实验⼀、实验⽬的掌握⼋位运算器的数据传输格式，验证运算功能发⽣器及进位控制的组合功能。

⼆、实验要求完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运⽤。

三、实验原理实验中所⽤的运算器数据通路如图2-3-1所⽰。

ALU运算器由CPLD描述。

运算器的输出FUN经过74LS245三态门与数据总线相连，运算源寄存器A和暂存器B的数据输⼊端分别由2个74LS574锁存器锁存，锁存器的输⼊端与数据总线相连，准双向I/O 输⼊输出端⼝⽤来给出参与运算的数据，经2⽚74LS245三态门与数据总线相连。

图2-3-1运算器数据通路图中A WR、BWR在“搭接态”由实验连接对应的⼆进制开关控制，“0”有效，通过【单拍】按钮产⽣的脉冲把总线上的数据打⼊，实现运算源寄存器A、暂存器B的写⼊操作。

四、运算器功能编码算术运算逻辑运算K23~K0置“1”，灭M23~M0控位显⽰灯。

然后按下表要求“搭接”部件控制路。

表2.3.2 运算实验电路搭接表算术运算1.运算源寄存器写流程通过I/O单元“S7~S0”开关向累加器A和暂存器B置数，具体操作步骤如下：2.运算源寄存器读流程关闭A、B写使能，令K18=K17=“1”，按下流程分别读A、B。

3.加法与减法运算令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0100），为算术加，FUN及总线单元显⽰A+B的结果令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0101），为算术减，FUN及总线单元显⽰A－B的结果。

逻辑运算1.运算源寄存器写流程通过“I/O输⼊输出单元”开关向寄存器A和B置数，具体操作步骤如下：2.运算源寄存器读流程关闭A、B写使能，令K17= K18=1，按下流程分别读A、B。

①若运算控制位设为（M S2 S1 S0=1111）则F=A，即A内容送到数据总线。

②若运算控制位设为（M S2 S1 S0=1000）则F=B，即B内容送到数据总线。

单片机外部中断实验报告实验三外部中断实验报告班级：学号：姓名：教师：一、实验LI的1、掌握单片机外部中断的原理及过程。

2、掌握单片机外部中断程序的设计方法。

3、掌握单片机外部中断时中断方式的选择方法。

二、实验内容如下图所示，P3.2设为输入，P2设为输出位，连有8个发光二极管DPD8O每当发生外部中断时，发光二极管以向下流水灯的方式点亮。

分别选择边沿触发外部中断放是和电平触发外部中断方式两种。

三、编程提示1、P3 口是8位准双向口，具有双重功能：第一功能和P1 口一样，作为输入输出口，也有字节操作和位操作两种方式，每一位可分别定义为输入或输出；第二功能定义如下：P3. 0RXD串行输入口P3. 1TXD串行输出口P3. 2INTO外部中断0请求输入线P3. 3INT1外部中断1请求输入线P3.4TO定时器/计数器TO外部计数器脉冲输入线P3. 5T1定时器/计数器T1外部计数器脉冲输入线P3. 6WR外部数据存贮器写脉冲输出线P3. 7RD外部数据存贮器读脉冲输出线2、各中断服务程序入口地址：外部中断003H定时器/计数器T1溢出中断OBH外部中断113H定时器/计数器1BH串行口中断23H3、外部中断的产生条件中断允许寄存器IE：EAESET1EX1ET0EX0(1)外部中断源允许中断(中断0： EX0=l；中断1： EXl=l)o(2)CPU 开中断(EA二1)。

(3)外部中断方式CPU发出中断申请。

4、外部中断方式的选择控制TCOX：TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0IT0是选择文字则外部中断0请求(INTO)边沿触发方式或电平触发方式的控制位。

前一方式IT0二1,后一方式IT0二0。

IT1是选择外部中断1请求(INT1)为边沿触发方式或电平触发方式的控制位。

前一方式IT1=1,后一方式ITl=0o当8031复位后，TCON被清0。

5、外部中断电路负脉冲作为中断请求信号时，为了保证中断的唯一性，必须加上消除开关抖动的电路或者去抖动延时程序，保证每次只产生单脉冲，构成边沿触发方式外部中断电路。

一、实验目的1. 理解外部中断的概念和作用。

2. 掌握外部中断的编程方法。

3. 熟悉中断处理程序的设计和调试。

二、实验原理外部中断是指由外部设备或信号产生的中断，用于处理与CPU无关的事件。

在微机系统中，外部中断通常用于处理输入/输出设备的中断请求。

外部中断分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断两种类型。

三、实验环境1. 开发平台：Keil uVision 52. 微控制器：STM32F103C8T63. 外部设备：按钮、LED灯4. 连接方式：通过GPIO引脚连接四、实验步骤1. 设计外部中断电路（1）将按钮连接到STM32F103C8T6的GPIO引脚，例如PA0引脚。

（2）将LED灯连接到STM32F103C8T6的另一个GPIO引脚，例如PB0引脚。

2. 编写外部中断初始化程序（1）在Keil uVision 5中创建一个新项目，并添加STM32F103C8T6的起始代码。

（2）在主函数中编写初始化程序，包括以下步骤：a. 配置PA0引脚为输入模式，设置为浮空输入。

b. 配置PB0引脚为输出模式，用于控制LED灯。

c. 使能中断，设置中断优先级。

d. 配置NVIC（嵌套向量中断控制器）以允许外部中断。

3. 编写外部中断处理程序（1）在项目中添加一个新的C文件，用于编写外部中断处理程序。

（2）编写外部中断处理函数，当按钮按下时，触发中断，控制LED灯闪烁。

a. 初始化外部中断处理函数，设置中断优先级和中断触发方式。

b. 在外部中断处理函数中，编写LED灯控制代码，实现LED灯闪烁。

4. 编译并下载程序（1）编译项目，生成.hex文件。

（2）将.hex文件下载到STM32F103C8T6开发板上。

5. 测试实验结果（1）将按钮按下，观察LED灯是否闪烁。

（2）松开按钮，LED灯停止闪烁。

五、实验结果与分析1. 实验结果实验过程中，当按钮按下时，LED灯闪烁；松开按钮后，LED灯停止闪烁。

实验结果表明，外部中断能够正确地处理外部设备的中断请求，并控制LED灯的亮灭。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，加深对中断原理的理解，掌握单片机中断系统的工作机制，学会外部中断和定时/计数器的使用，以及串口数据发送和接收的方法。

二、实验内容1. 外部中断原理及使用（1）实验原理：通过实验，了解外部中断的工作原理，掌握外部中断的使用方法，包括中断源的设置、中断服务程序的编写和中断请求的处理。

（2）实验步骤：设置外部中断源，编写中断服务程序，实现按键控制LED灯亮灭。

2. 定时/计数器的使用（1）实验原理：通过实验，了解定时/计数器的工作原理，掌握定时/计数器的使用方法，包括定时/计数器的初始化、定时/计数器的启动和停止、定时/计数器的中断处理。

（2）实验步骤：设置定时/计数器，实现LED灯的闪烁。

3. 串口数据发送和接收（1）实验原理：通过实验，了解串口通信的工作原理，掌握串口数据发送和接收的方法，包括串口初始化、发送和接收数据的流程。

（2）实验步骤：实现单片机与计算机之间的串口通信，发送和接收数据。

三、实验结果及分析1. 外部中断实验结果及分析实验中，通过按键控制LED灯亮灭，实现了外部中断的基本功能。

实验结果表明，当按键被按下时，外部中断请求信号被触发，中断服务程序被执行，LED灯状态发生改变。

2. 定时/计数器实验结果及分析实验中，通过定时/计数器实现LED灯的闪烁，实现了定时功能。

实验结果表明，定时/计数器能够按照设定的周期产生中断，中断服务程序能够按照要求执行。

3. 串口数据发送和接收实验结果及分析实验中，通过串口通信实现单片机与计算机之间的数据传输。

实验结果表明，单片机能够按照设定的波特率发送和接收数据，计算机端能够正确接收并显示数据。

四、实验总结1. 通过本次实验，加深了对中断原理的理解，掌握了单片机中断系统的工作机制。

2. 掌握了外部中断、定时/计数器和串口通信的使用方法，为后续学习和实践打下了基础。

3. 在实验过程中，培养了动手实践能力，提高了解决问题的能力。

一、实验目的1. 理解中断和定时器的基本概念及工作原理。

2. 掌握51单片机中断系统和定时器的配置方法。

3. 学会使用中断和定时器实现特定功能，如延时、计数等。

4. 培养动手实践能力和问题解决能力。

二、实验原理中断是计算机系统中的一种机制，允许CPU在执行程序过程中，暂停当前程序，转去执行另一个具有更高优先级的程序。

51单片机具有5个中断源，包括两个外部中断（INT0、INT1）、两个定时器中断（定时器0、定时器1）和一个串行口中断。

定时器是51单片机内部的一种计数器，可以用于产生定时中断或实现定时功能。

51单片机有两个定时器，即定时器0和定时器1。

定时器可以工作在模式0、模式1、模式2和模式3。

三、实验内容及步骤1. 实验内容一：外部中断实验（1）实验目的：掌握外部中断的使用方法，实现按键控制LED灯的亮灭。

（2）实验步骤：- 使用Keil for 8051编译器创建项目。

- 根据电路原理图连接电路。

- 编写程序，配置外部中断，实现按键控制LED灯的亮灭。

2. 实验内容二：定时器中断实验（1）实验目的：掌握定时器中断的使用方法，实现LED灯闪烁。

（2）实验步骤：- 使用Keil for 8051编译器创建项目。

- 根据电路原理图连接电路。

- 编写程序，配置定时器中断，实现LED灯闪烁。

3. 实验内容三：定时器与外部中断结合实验（1）实验目的：掌握定时器与外部中断结合使用的方法，实现按键控制LED灯闪烁频率。

（2）实验步骤：- 使用Keil for 8051编译器创建项目。

- 根据电路原理图连接电路。

- 编写程序，配置定时器中断和外部中断，实现按键控制LED灯闪烁频率。

四、实验结果与分析1. 外部中断实验：成功实现了按键控制LED灯的亮灭。

当按下按键时，LED灯亮；松开按键时，LED灯灭。

2. 定时器中断实验：成功实现了LED灯闪烁。

LED灯每隔一定时间闪烁一次，闪烁频率可调。

3. 定时器与外部中断结合实验：成功实现了按键控制LED灯闪烁频率。

报告成绩：教师签字：批改日期：评语：学生实验报告课程名称单片机原理及接口技术姓名实验名称定时器/计数器、中断综合实验班级实验目的掌握51系列单片机中断系统及定时器的工作原理及使用技巧学号实验日期实验内容（1）P1 口做输出口，接八只发光二极管，高电平点亮，控制一个. 方向循环点亮8只LED，每个LED点亮时间为50ms；（2）在以上基础上加外部中断内容，由外部中断请求时，8只LED全亮（3）P1 口做输出口，接八只发光二极管，高电平点亮，控制一个方向循环点亮8只LED，每个LED点亮时间改为2s实验地点实验组号实验设备计算机 wave6000程序 lab2000p试验箱同组人1.实验电路及连线本次试验不做要求2.程序流程图本次实验无3.源程序(1 ORG 0000H MOV TL0,#58HLJMP MAIN SETB EAORG 0003H SETB ET0ORG 000BH SETB TR0LJMP SER0 SJMP $ORG 1000H SER0:MOV TH0,#9EHMAIN: MOV A,#01H MOV TL0,#58HLOOP: MOV P1,A RL AMOV TMOD,#01H MOV P1,AMOV TH0,#9EH RETIEND(2ORG 0000H SER0:MOV TH0,#9EHLJMP MAIN MOV TL0,#58HORG 0003H RL ALJMP SER1 MOV P1,AORG 000BH RETILJMP SER0 SER1:PUSH ACCORG 1000H PUSH PSWMAIN: MOV A,#01H MOV A,#0FFH LOOP: MOV P1,A MOV P1,AMOV TMOD,#01H LCALL DELAY MOV TH0,#9EH POP PSWMOV TL0,#58H POP ACCSETB EA RETISETB ET0 DELAY:MOV R7,#0FFH SETB TR0 L1:MOV R6,#0FAH SETB EX0 DJNZ R6,$SETB IT0 DJNZ R7,L1SJMP $ RETEND(3 ORG 0000H SETB EALJMP MAIN SETB ET0ORG 000BH SETB TR0LJMP SER0 SJMP $ORG 1000H SER0:MOV TH0,#9EH MAIN: MOV A,#01H MOV TL0,#58H LOOP: MOV P1,A DJNZ R0,EXIT MOV R0,#28H MOV R0,#28HMOV TMOD,#01H RL AMOV TH0,#9EH MOV P1,AMOV TL0,#58H EXIT:RETIEND4.结果记录及分析（1）结果： P1 口做输出口，接八只发光二极管，高电平点亮，控制一个方向循环点亮8只LED，每个LED点亮时间为50ms；分析：用定时器方式0，使用定时功能，定时器以中断方式工作。