8259中断实验讲解.docx

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8259中断实验讲解

浙江工业大学计算机学院

实验报告

实验名称8259A中断实验

姓名李晓峰

学号************

班级物联网1301

教师雷艳静

日期12.18

一、实验内容与要求

1.1实验内容

利用8259A芯片，实现中断响应程序。

要求根据单脉冲按键，输出相应的语句：

THISISTHExxxINTERRUPT!

。

到达中断次数后，屏幕上显示PROGRAMTERMINATEDNORMALLY!

1.2实验要求

（1）第一次按键，输出THISISTHE1stINTERRUPT!

；

（2）第二次按键，输出THISISTHE2ndINTERRUPT!

；

（3）第十一次按键（特殊），输出THISISTHE11stINTERRUPT!

；

（4）以此法继续，直至计数值为零，输出PROGRAMTERMINATEDNORMALLY!

二、实验原理与硬件连线

2.1实验原理

PC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，经过优先级别判别等处理后向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

IRQ008H时钟

IRQ109H键盘

IRQ20AH保留

IRQ30BH串行口2

IRQ40CH串行口1

IRQ50DH硬盘

IRQ60EH软盘

IRQ70FH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。

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之间级联，对外可以提供16个中断源。

中断源中断类型号中断功能

IRQ8070H实时时钟

IRQ9071H用户中断

IRQ10072H保留

IRQ11073H保留

IRQ12074H保留

IRQ13075H协处理器

IRQ14076H硬盘

IRQ15077H保留

TPC-USB实验板上，将中断源固定到3号中断IRQ3上，即进行中断实验时，所用中断型号为0BH。

2.2硬件连线

将TPC-USB实验板上的IQR与8251芯片的IRQ3引脚相连接。

三、设计思路、步骤和程序流程图

3.1设计思路

要输出“THISISTHExxxINTERRUPT!

”，必须将字符串分解为3部分，中间部分必须独立输出。

后缀分为“th”，“st”，“nd”，“rd”，必须经过判断后进行匹配。

设置中断向量表，并开放IRQ3的中断屏蔽，同时，将DS指向数据段，便于信息的输出。

设置中断次数，便于测试。

首先，输出中断信息前缀。

对于个位数，与1比较.若为1，输出个位数字和对应后缀“st”。

若大于1，跳转判断是否等于2。

若等于2，输出数字与后缀“nd”。

同理，对于4~9可以直接输出数字和后缀“th”。

若数据为二位数，则要先判断个位数。

而10~19，数字后缀均为“th”，无需判断（特殊情况）。

判断中断计数器的值，为0时屏蔽IRQ3中断，并关中断，结束程序。

否则，中断返回，等待硬中断。

3.2实验步骤

（1）根据电路图，连接各仪器（中断连IRQ3），并进行硬件检测；

（2）设置中断向量表，并开放IRQ3的中断屏蔽。

（3）等待硬中断。

判断数据个位数字，若为1，设置后缀为“st”；若为2，设置后缀为“nd”；若为3，设置后缀为“rd”。

特殊情况，11~19时，后缀均为“th”。

（4）判断中断计数器的值，为0时屏蔽IRQ3中断，并关中断，结束程序。

否则，中断返回，等待硬中断。

3.3程序流程图

3-1主程序

3-2中断服务程序

四、程序清单与执行结果

4.1程序清单

DATASSEGMENT

MESS1DB'THISISTHE$'

MESS2DB'PROGRAMTERMINATEDNORMALLY!

',0AH,0DH,'$'

MESS4DB'ST','$'

MESS3DB'INTERRUPT!

',0AH,0DH,'$'

STR1DB'RD','$'

STR2DB'ND','$'

STR3DB'TH','$'

DATASENDS

STACKSSEGMENT

STACKSENDS

CODESSEGMENT

ASSUMECS:

CODES,DS:

DATAS,SS:

STACKS

START:

MOVBX,1

CLI

MOVAX,SEGIRQ3;设置中断向量段地址

MOVDS,AX

MOVDX,OFFSETIRQ3;设置中断向量偏移地址

MOVAX,250BH;中断入口地址送中断向量表

INT21H

INAL,21H;读中断屏蔽字

ANDAL,0F7H;开放8259A的IR3中断

OUT21H,AL

MOVAX,DATAS

MOVDS,AX;将DS指向数据段

STI

WIN:

JMPWIN;等待硬中断

IRQ3:

MOVDX,OFFSETMESS1;输出中断信息前缀

MOVAH,9H

INT21H;DOS功能调用

CMPBX,9

JACOUT;中断次数大于9，跳转COUT

C4:

PUSHBX

MOVAX,BX

MOVCL,0AH;除数为10

DIVCL;中断次数除以10

MOVCL,AH

ADDAH,30H;输出高位数字

MOVDL,AH

MOVAH,2H

INT21H

POPBX;保存BX

CMPBX,0AH

JBC6;小于10，跳转C6

JMPC5;跳转C5

C5:

MOVDX,OFFSETSTR3;DOS功能调用，输出“th”

MOVAH,9H

INT21H

JMPSEG1;跳转SEG1

C6:

CMPCL,1;个位数是否为1

JAC1;大于1，跳转C1

MOVDX,OFFSETMESS4;DOS功能调用，输出“st”

MOVAH,9H

INT21H

JMPSEG1;跳转SEG1

COUT:

MOVAX,BX

MOVCL,0AH

DIVCL;中断次数除以10

MOVCL,AH

ADDAL,30H;输出高位

MOVDL,AL

MOVAH,02H

INT21H

JMPC4;跳转C4

C1:

CMPCL,2

JAC2

MOVDX,OFFSETSTR2;DOS功能调用，输出“nd”

MOVAH,9H

INT21H

JMPSEG1;跳转SEG1

C2:

CMPCL,3

JNZC3

MOVDX,OFFSETSTR1;DOS功能调用，输出“rd”

MOVAH,9H

INT21H

JMPSEG1;跳转SEG1

C3:

MOVDX,OFFSETSTR3;DOS功能调用，输出“th”

MOVAH,9H

INT21H

JMPSEG1;跳转SEG1

SEG1:

MOVDX,OFFSETMESS3

MOVAH,9

INT21H

INCBX

CMPBX,15;比较中断次数

JNZNEXT;跳转NEXT，中断返回

INAL,21H

ORAL,08H

OUT21H,AL

MOVDX,OFFSETMESS2;输出中断信息后缀

MOVAH,9

INT21H

MOVAH,4CH

INT21

NEXT:

MOVAL,20H;关中断

OUT20H,AL

IRET;中断返回

CODESENDS

ENDSTART

4.2执行结果

（1）第一次按键，输出THISISTHE1stINTERRUPT!

；

（2）第二次按键，输出THISISTHE2ndINTERRUPT!

；

（3）第十一次按键（特殊），输出THISISTHE11stINTERRUPT!

；

（4）以此法继续，直至计数值为零，输出PROGRAMTERMINATEDNORMALLY!

4-1实验结果截图

五、程序调试说明和实验感想

5.1调试说明

1.按键时，突然到某个点会停止程序。

反复检查程序并没有发现问题，猜测是软件问题。

重新开启程序多次后，该问题可解决（治标不治本，硬件问题）。

2.写代码时，没有考虑到多位数的情况。

比如，尾数为1的数字，一般后缀是”st”；尾数为2的数字，后缀一般是”nd”；尾数为3的数字，后缀一般是”rd”。

然而在10~20之间，统一用的是”th”，这点一开始没考虑到，验收时经老师提醒才发现。

3.汇编的除法很久没有使用，导致AH、AL经常弄错，调试时也不易发现。

AH,AL未使用完时一定要保存，不然容易被DOS功能调用时使用AH而产生复用错误。

5.2实验感想与收获

1.代码的逻辑性一定要严谨。

这次的代码，跳转、判断很多，稍微粗心一点就会造成错误。

最好先画好每一步的流程，标记每一段的实际作用，方便自己检查错误。

另外，对于CALL、JMP这些功能类似的代码，一定要细心的区分开来，不可混淆使用。

2.熟练使用DOS功能调用。

对于字符串的输出，已经了然于胸。

DOS功能很强大，要善于运用。

MOVDX,OFFSETSTR3;九号功能输出字符串

MOVAH,9H

INT21H

5.3实验特色

这次实验的要求不低，需要考虑的东西比较多。

不同英文的数值后缀需要分别考虑，不能用同一规律一概而论。

比如，11的后缀就不是“st”，而是“th”，这方面一定要注意。

经过老师提醒，我们这方面也完善的比较好了。

另外，由于前缀和后缀都是公共的部分，无需每次都写一段代码，只要逻辑处理妥当，就能减轻代码负担和视觉负担，这方面我们的处理也还是不错的。

5.4展望

可以设计这样一个程序：

按下单脉冲触发器一次，输出所有尾数为1的数字；按下第二次，输出所有尾数为2的数字......直到99为止。

保存一个计数值9，即为9次中断。

每个中断服务程序输出9个数字，做好循环输出工作。

2.结合8253计数器，计数值每次减一，进入中断，并输出中断信息。

减到0之后，主程序结束。