计算机系统(1) LC-3 中断实验 实验报告

第1篇

一、实验目的

1. 理解中断的概念和作用。

2. 掌握中断系统的工作原理。

3. 学会编写中断服务程序。

4. 熟悉嵌入式系统中中断的使用方法。

二、实验环境

1. 嵌入式开发板：STM32F103系列

2. 开发环境：Keil uVision5

3. 编译器：ARM Keil MDK

4. 仿真器：ST-Link

三、实验内容

本次实验主要围绕中断系统展开，包括以下几个方面：

1. 中断源配置

2. 中断优先级设置

3. 中断服务程序编写

4. 中断实验验证

四、实验步骤

1. 中断源配置

首先，我们需要配置中断源，例如定时器中断、外部中断等。以定时器中断为例，我们需要在初始化代码中开启定时器，并设置定时器中断的使能。

```c

void TIM2_IRQHandler(void)

{ if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)

{

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);

// 处理定时器中断

}

}

void TIM2_Init(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000 - 1; // 定时器溢出时间

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 72 - 1; // 定时器预分频

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

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实验六 8259中断控制器实验

实验目的

(1) 学习中断控制器 8259的工作原理。

(2) 掌握可编程控制器 8259的应用编程方法。

实验设备

PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。

实验内容

1. 单中断应用实验

(1) 编写中断处理程序，利用 PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的

KK1+按键模拟中断源，每次 PC机响应中断请求，在显示器上显示一个字符。

(2) 编写中断处理程序，利用 PC机给实验系统分配的中断线，使用单次脉冲单元的

KK1+按键模拟中断源，每次 PC机响应中断请求，在显示器上显示“ Hello ”，中断5次后

退出。

2 •扩展多中断源实验

利用实验平台上8259控制器对扩展系统总线上的中断线 INTR进行扩展。编写程序对

8259控制器的IR0和IR1中断请求进行处理。

实验原理 v1.0可编辑可修改

2

1.8259控制器的介绍 v1.0可编辑可修改

3

中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。 它将中断源 优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，

只需对8259A进行编程，就可以管理 8级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断 结构可以由用户编程来设定。同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片 8259A的级

连，能构成多达64级的矢量中断系统。它的管理功能包括： 1 ）记录各级中断源请求，2）

判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断， 3）响应中断时，向 CPU专送中断类型号。

8259A的内部结构和引脚如图 6-1所示。

8259A的命令共有7个，一类是初始化命令字，另一类是操作命令。 8259A的编程就

是根据应用需要将初始化命令字 ICW1-ICW4和操作命令字0CW1-0CW3别写入初始化命令

寄存器组和操作命令寄存器组。 ICW1-ICW4各命令字格式如图 6-2所示，0CW1-0CW各命

第1篇

一、实验背景

进程管理是操作系统中的一个重要组成部分，它负责管理计算机系统中所有进程的创建、调度、同步、通信和终止等操作。为了加深对进程管理的理解，我们进行了一系列实验，以下是对实验的分析和总结。

二、实验目的

1. 加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。

2. 进一步认识并发执行的实质。

3. 分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。

4. 了解Linux系统中进程通信的基本原理。

三、实验内容

1. 使用系统调用fork()创建两个子进程，父进程和子进程分别显示不同的字符。

2. 修改程序，使每个进程循环显示一句话。

3. 使用signal()捕捉键盘中断信号，并通过kill()向子进程发送信号，实现进程的终止。

4. 分析利用软中断通信实现进程同步的机理。

四、实验结果与分析

1. 实验一：父进程和子进程分别显示不同的字符

在实验一中，我们使用fork()创建了一个父进程和两个子进程。在父进程中，我们打印了字符'a'，而在两个子进程中，我们分别打印了字符'b'和字符'c'。实验结果显示，父进程和子进程的打印顺序是不确定的，这是因为进程的并发执行。

2. 实验二：每个进程循环显示一句话

在实验二中，我们修改了程序，使每个进程循环显示一句话。实验结果显示，父进程和子进程的打印顺序仍然是随机的。这是因为并发执行的进程可能会同时占用CPU，导致打印顺序的不确定性。

3. 实验三：使用signal()捕捉键盘中断信号，并通过kill()向子进程发送信号 在实验三中，我们使用signal()捕捉键盘中断信号（按c键），然后通过kill()向两个子进程发送信号，实现进程的终止。实验结果显示，当按下c键时，两个子进程被终止，而父进程继续执行。这表明signal()和kill()在进程控制方面具有重要作用。

4. 实验四：分析利用软中断通信实现进程同步的机理

在实验四中，我们分析了利用软中断通信实现进程同步的机理。实验结果显示，通过设置信号处理函数，我们可以实现进程之间的同步。当某个进程收到特定信号时，它将执行信号处理函数中的代码，从而实现进程的同步。

上海大学计算机组成原理实验报告11 上海大学_计算机组成原理实验报告8 2011级 上海大学计算机学院 《计算机组成原理二实验》报告8 姓名：学号： 教师：xxx 时间：xxx 地点：xxx机位：xxx 实验名称：程序转移机制（综合实验） 一、实验目的： 1. 2. 3. 4. 学习实现程序转移的硬件机制； 掌握堆栈寄存器的使用； 深入理解PC寄存器自动加1和打入初值功能对计算机程序的深远影响； 掌握代码的分段连续存放技术和实现 二、实验原理： 程序转移：分支和循环总是可以相互替代，所以也常说程序段内的执行流程有顺序和转移两种，而程序段之间的调用也只是把执行流程转移到了另外一个程序段上。所以，任何复杂的程序流程，在硬件实现机制上只有两种情况：顺序执行和转移。硬件实现这两种情况的技术很简单：PC寄存器的自动加1功

能实现程序顺序执行，PC寄存器的打入初值功能实现程序转移。 实验箱系统的程序转移硬件机制：当LDCP有效（0）时，PC被打入新值（赋初值），实现程序的转移。这一刻DBUS上的值就是转移的目标地址（被打入PC），这个地址同转移指令所在地址的关系决定了转移类型。 子程序调用和保护断点：子程序的调用和返回是两次转移，特殊点在于：返回时转移的目标一定是调用时转移的出发点。为实现这个特点，在调用转移时必须把出发地址（断点）保存起来。这个“保存”还必须有两个要求：1.不被一般用户所知或改变。2.返回转移时能方便地找到它。第一个要求决定了它不能被保存在数据存储区或程序存储区，第二个要求决定了返回指令的目标地址获得方法与其它转移指令完全不同，返回指令的目标地址一定从这个特殊的“保存区”得到，指令本身不需要再带目标地址，而其他转移指令必须自带目标地址。再考虑到子程序调用的“可嵌套性”，这个“保护区”里的数据应该有“先入后出”特点，这与“货栈”中堆放的货

物相似，故称其为“堆栈”。 ST寄存器结构和子程序调用与返回控制信号：实验箱子程序调用和返回的结构由PC电路和ST电路组成。调用转移时，PC的当前值（断点)经下面的245送上DBUS，进入ST保存；然后给PC打入子程序入口地址（调用指令携带的目标地址）完成转子程序。返回转移时，返回指令开启ST的输出，并给出PC打入信号（无条件转移）， 于是ST保存的断点经由DBUS打入PC，实现子程序返回。 三、实验内容： 1、用手动方式实现子程序调用转移过程（转子时PC值11H,子程序入口地址50H，且放在A寄存器）。 2、用手动方式实现子程序返回转移过程。 3、编程实现OUT寄存器交替显示11和55，交替频率为可以清晰辨识，且不小于每秒一次(实验箱的工作频率为：114.8Hz。)。 4、修改3的程序，当CY－IN孔送入1时OUT寄存器显示FF并停机。 四、 实验步骤：