微机原理第八章中断
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中断请求的定义微机原理中断请求(Interrupt Request,简称IRQ)是指在微机系统中,外部设备发生了某种特定的事件或状态变化时,向CPU发送中断信号,请求CPU暂停当前的工作,并跳转到相应的中断服务程序中去处理这个事件或状态变化。
在微机系统中,外设与CPU之间通过总线连接,外设发出的中断请求是通过硬件电路与总线相连的电线上的电压信号来表示的。
当外设发生了特定的事件或状态变化时,它会通过电线上的电压信号来告知CPU,这个信号就是中断请求信号。
CPU在执行当前的指令时,会不断地检测这个中断请求信号,一旦检测到了中断请求信号,就会立即中断当前的工作,进入相应的中断服务程序中去处理。
中断请求的定义实际上包括了两个方面的内容:中断源和中断服务程序。
中断源(Interrupt Source)是指可能会发出中断请求的外设,例如键盘、鼠标、硬盘等。
中断源可以是硬件设备,也可以是由软件模拟出来的虚拟设备。
中断服务程序(Interrupt Service Routine,简称ISR)是指处理中断请求的程序,当中断请求被触发时,CPU会暂停当前的工作,转去执行相应的中断服务程序。
中断服务程序通常是由操作系统负责编写的,可以根据中断源的不同设置不同的中断处理程序。
在实际应用中,不同的中断请求信号会被分配不同的优先级,高优先级的中断请求会先被处理,而低优先级的中断请求将会在高优先级中断处理完毕后再进行处理。
这种优先级的分配可以通过硬件的方式实现,也可以通过软件的方式实现。
例如,在使用8259A可编程中断控制器的系统中,可以通过设置中断控制器上的硬件引脚的优先级来实现不同中断请求的优先级控制。
中断请求的处理过程一般包括以下几个步骤:1. 当外设发生了特定的事件或状态变化时,会产生相应的中断请求信号,将该信号送入CPU。
2. CPU会不断地检测中断请求信号,如果检测到了中断请求信号,就会立即中断当前的工作,保存当前的执行现场(包括程序计数器、标识寄存器等),并跳转到相应的中断服务程序中去执行。
微机原理上机实验报告实验八:8086中断实验实验十二:步进电机实验微机原理上机实验(八)实验报告实验八:8086中断实验一、实验目的1、了解8086内部响应中断的机制;掌握中断向量的作用。
2、利用实验仪上单脉冲、74HC244电路,不使用8259,实现一个中断实例。
3、复习本节实验内容,可尝试自行编写程序,做好实验准备工作,填写实验报告。
二、实验内容1、编制程序:拨动单脉冲开关,“”送给8086的INTR,触发中断;8086通过INTA信号,读取中断向量;8086计数中断次数,显示于F5区的数码管上注意:给INTR高电平信号,8086就会相应中断,所以实验开始前,保证单脉冲开关给8086低电平;中断程序中,加一个较长的延时程序,在中断结束前,有时间拨动单脉冲开关,恢复给8086低电平。
三、实验原理图本实验,通过F4区的8个拨动开关,给74HC244设定中断向量;本实验的中断向量是08H,即IN7-IN0位数据是00001000。
同学可以自定义中断向量,实验程序中处理中断向量部分程序作相应调整四、实验步骤1、连线说明:B4区:CS244、BLE ——C1区:GNDB4区:RD(IO区)——A3区:INTAA3区:INTR ——B2区:单脉冲B4区:JP57(D0..D7) ——A3区:JP41B4区:JP52(IN0..7) ——F4区:JP27(1..8)D3区:CS、A0、A1 ——A3区:CS1、A0、A1D3区:PC0、PC1 ——F5区:KL1、KL2D3区:JP20、B、C ——F5区:A、B、C2、运行程序3、实验开始前,保证单脉冲开关给8086低电平;运行程序;向下拨动开关(触发中断),立即向上拨动开关,产生一个“”,观察结果,数码管上显示的次数与拨动开关次数是否对应。
五、实验代码EXTRN InitKeyDisplay:NEAR, Display8:NEAR_STACK SEGMENT STACKDW 100 DUP(?)_STACK ENDS_DATA SEGMENT WORD PUBLIC 'DATA'BUFFER DB 8 DUP(?)Counter DB ?ReDisplayFlag DB 0_DATA ENDSCODE SEGMENTSTART PROC NEARASSUME CS:CODE, DS:_DATA, SS:_STACKMOV AX,_DATAMOV DS,AXMOV ES,AXNOPCALL InitKeyDisplay ;对键盘、数码管控制器8255初始化CALL WriIntverMOV Counter,0 ;中断次数MOV ReDisplayFlag,1 ;需要显示STI ;开中断START1: LEA SI,BufferCALL Display8CMP ReDisplayFlag,0JZ START1CALL LedDisplayMOV ReDisplayFlag,0JMP START1WriIntver PROC NEARPUSH ESMOV AX,0MOV ES,AXMOV DI,20HLEA AX,INT_0STOSWMOV AX,CSSTOSWPOP ESRETWriIntver ENDPLedDisplay PROC NEARMOV AL,CounterMOV AH,ALAND AL,0FHMOV Buffer,ALAND AH,0F0HROR AH,4MOV Buffer + 1,AHMOV Buffer + 2,10H ;高六位不需要显示MOV Buffer + 3,10HMOV Buffer + 4,10HMOV Buffer + 5,10HMOV Buffer + 6,10HMOV Buffer + 7,10HRETLedDisplay ENDPINT_0: PUSH DXPUSH AXMOV AL,CounterADD AL,1DAAMOV Counter,ALMOV ReDisplayFlag,1CALL LedDisplayDELAY: PUSH BXPUSH CXPUSH DIPUSH SIMOV CX,20DELAY1: LEA SI,BufferCALL Display8loop DELAY1POP SIPOP DIPOP CXPOP BXPOP AX六、实验思考题1.绘制本实验的详细实验电路图?微机原理上机实验(十二)实验报告实验十二:步进电机实验一、实验目的1、了解步进电机的基本原理,掌握步进电机的转动编程方法2、了解影响电机转速的因素有那些二、实验内容编写程序:使用F5区的键盘控制步进电机的正反转、调节转速,连续转动或转动指定步数;将相应的数据显示在F5区的数码管上。
第8章中断系统与可编程中断控制器8259A1.什么叫中断?8086微机系统中有哪几种不同类型的中断?答:在CPU执行程序的过程中,由于某个事件的发生,CPU暂停当前正在执行的程序,转去执行处理该事件的一个中断服务程序,待中断服务程序执行完成后,CPU再返回到原被中断的程序继续执行。
这个过程称为中断。
8086微机系统中有3种中断:1)外部可屏蔽中断。
2)外部不可屏蔽中断。
3)内部中断2.什么是中断类型?它有什么用处?答:通常用若干位二进制编码来给中断源编号,该编号称为中断类型号。
8086微处理器用8位二进制码表示一个中断类型,有256个不同的中断。
这些中断可以划分为内部中断、外部不可屏蔽中断、外部可屏蔽中断三类。
用处:使CPU识别中断源,从而能正确地转向该中断源对应的中断服务程序入口。
3.什么是中断嵌套?使用中断嵌套有什么好处?对于可屏蔽中断,实现中断嵌套的条件是什么?答:微处理器在处理低级别中断的过程中,如果出现了级别高的中断请求,微处理器停止执行低级中断的处理程序而去优先处理高级中断,等高级中断处理完毕后,再接着执行低级的未处理完的程序,这种中断处理方式成为中断嵌套。
使用中断嵌套的好处是能够提高中断响应的实时性。
对于某些对实时性要求较高的操作,必须赋予较高的优先级和采取中断嵌套的方式,才能保证系统能够及时响应该中断请求。
对于可屏蔽中断,实现中断嵌套的条件有:(1)微处理器处于中断允许状态(IF=1)(2)中断请求的优先级高于正在执行的中断处理程序的优先级。
(3)中断请求未被8259屏蔽。
(4)没有不可屏蔽中断请求和总线请求。
4.什么是中断向量?中断类型号为1FH的中断向量为2345H:1234H,画图说明它在中断向量表中的存放位置。
答:中断向量为每个中断服务子程序的入口地址,为32位(16位的偏移地址和16位的段地址),在中断向量表中占用4个地址单元。
在8086CPU组成的计算机系统中,采用最低的1024个地址单元(称为0页)来存储中断向量。
第1篇一、实验目的1. 理解中断系统的基本概念和工作原理。
2. 掌握中断源、中断向量、中断服务程序等基本概念。
3. 学习使用Keil软件进行中断程序的编写和调试。
4. 熟悉中断在微机系统中的应用。
二、实验原理中断系统是微机系统中重要的组成部分,它允许CPU在执行程序的过程中,响应外部事件或内部事件,从而实现多任务处理。
中断系统主要包括以下几个部分:1. 中断源:产生中断请求的设备或事件,如外部设备、定时器、软件中断等。
2. 中断向量:中断服务程序的入口地址,用于CPU在响应中断时找到相应的服务程序。
3. 中断服务程序:处理中断请求的程序,完成中断处理任务。
4. 中断优先级:不同中断源的优先级不同,用于确定中断响应的顺序。
三、实验设备与软件1. 实验设备:单片机实验板、计算机、Keil软件、Proteus仿真软件。
2. 实验软件:Keil uVision4、Proteus 8.0。
四、实验内容1. 外部中断实验(1)使用外部中断0(INT0)实现按键控制LED灯的亮灭。
(2)使用外部中断1(INT1)实现按键控制LED灯的闪烁。
2. 定时器中断实验(1)使用定时器0产生1秒的定时中断,实现LED灯的闪烁。
(2)使用定时器1产生1秒的定时中断,实现按键输入的计数。
3. 软件中断实验(1)使用软件中断实现按键输入的字符显示。
(2)使用软件中断实现按键输入的字符加密显示。
五、实验步骤1. 在Keil软件中创建一个新项目,选择合适的单片机型号。
2. 根据实验要求,编写中断服务程序,设置中断向量。
3. 在Proteus软件中搭建实验电路,包括单片机、按键、LED灯等。
4. 将Keil软件编译后的程序下载到单片机中。
5. 在Proteus软件中运行仿真,观察实验结果。
六、实验结果与分析1. 外部中断实验(1)按键按下时,LED灯亮;按键松开时,LED灯灭。
(2)按键按下时,LED灯闪烁;按键松开时,LED灯停止闪烁。
第八章中断控制器8259A1. 8259A的初始化命令字和操作命令字在设置上有什么不同?答:初始化命令字:是在计算机系统启动时,由初始化程序设置的,且一旦设定,一般在系统工作过程中就不再改变。
操作命令字:是由应用程序设定的,用来对中断处理过程作动态控制。
在系统运行过程中,可被多次设置。
2. 8259A中的中断屏蔽寄存器(IMR)与8086的中断允许标志(IF)有何差别?在中断响应过程中,它们是怎样配合工作的?答:差别有三:差别1——IMR中的某位为1时,说明对应此位的中断请求当前是受到屏蔽的;而IF位为0时,说明可屏蔽中断请求是受到屏蔽的。
差别2——IMR可以屏蔽部分中断请求;而IF为0时,屏蔽的是所有可屏蔽中断请求。
差别3——IMR是8259A中的一个8位寄存器;而IF是CPU中16位标志寄存器中的1位控制标志。
配合:只有当IMR中的某位为0且IF=1时,CPU才有可能响应对应此位的中断请求。
具体过程是:由中断请求寄存器(IRR)接收外部的中断请求并锁存中断请求,IMR中的对应位决定是否让这些请求通过。
如果IMR的对应位为1,则说明此中断当前受到屏蔽,即对它进行了封锁,而不让其进入优先级裁决器(PR);如果IMR的对应位为0,则PR把新进入的中断请求与当前服务寄存器(ISR)中指示的当前正在处理的中断作比较,若判断出新进入的中断请求具有足够高的优先级,则PR通过相应的逻辑电路使8259A的INT端为1,从而向CPU发出一个中断请求;如果此时CPU的IF=1,则CPU执行完当前指令后,就会响应该中断请求;否则,若IF=0,则CPU不予响应。
3. 8259A的全嵌套工作方式与特殊全嵌套工作方式有何不同?答:工作在全嵌套方式下,当处理某一级中断时,只有当优先级更高的中断请求到来,才会实施中断嵌套。
当同级中断请求到来时,不会给予响应;而工作在特殊全嵌套方式下,当处理某一级中断时,若有同级的中断请求到来,也会给予响应,从而实现对同级中断请求的特殊嵌套。
微机原理中断的应用实例引言中断是微机原理中的重要概念之一,在实际的应用中起着至关重要的作用。
本文将介绍几个微机原理中断的应用实例,以展示中断的各种功能和用途。
通过这些实例,读者可以更好地理解和应用微机中断的知识。
实例一:键盘中断键盘中断是微机系统中最常见的中断之一。
它的应用范围非常广泛,可以用于用户输入的响应、快捷键的实现等方面。
以下是键盘中断的应用实例:•按下特定的键盘按键,触发相应的中断程序,从而实现对按键的响应。
•通过键盘中断监视特定的按键组合,实现快捷功能,如打开计算器、截屏等。
实例二:定时器中断定时器中断是微机原理中另一个常见的中断类型。
它常用于需要周期性执行某些任务的场景,如操作系统的任务调度、多媒体播放等。
以下是定时器中断的应用实例:•在操作系统中,定时器中断可以用于实现任务调度。
当定时器中断触发时,操作系统可以根据事先设定的优先级来执行相应的任务。
•在多媒体应用中,定时器中断可以用于周期性地更新屏幕上的图像,实现流畅的动画效果。
实例三:外部设备中断外部设备中断是指由于外部设备的操作引起的中断。
它常用于与硬件设备的交互,如串口通信、并口通信等。
以下是外部设备中断的应用实例:•与串口通信相关的中断可以用于接收和发送串口数据,实现与外部设备的数据交互。
•并口通信相关的中断可以用于接收和发送并口数据,实现高速数据传输。
实例四:异常中断异常中断是比较特殊的中断类型,它通常用于处理出现的错误或异常情况。
以下是异常中断的应用实例:•硬件故障引发的异常中断可以用于处理硬件错误,如内存故障、通信中断等。
•软件错误引发的异常中断可以用于捕获和处理非法指令、溢出等问题。
结论微机原理中断的应用实例丰富多样,涵盖了各个领域。
在实际的开发中,合理地利用中断可以提高系统的效率和可靠性。
通过学习和理解这些应用实例,读者可以更好地应用中断的知识,提升自己的微机原理水平。