TEC-8 中断原理实验TEC-8 中断原理实验.ppt

* 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 一、实验类型 原理性+分析性 二、实验目的 ⑴从硬件、软件结合的角度，模拟单级中断和中断返回的过程； ⑵通过简单的中断系统，掌握中断控制器、中断向量、中断屏蔽等概念； ⑶了解微程序控制器与中断控制器协调的基本原理； ⑷掌握中断子程序和一般子程序的本质区别，掌握中断的突发性和随机性。 TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * 三、实验设备 TEC-8实验系统 1台 TDS1001数字存储示波器 1台 UT60A数字万用表 1块 逻辑测试笔（在TEC-8实验台上） 1支 四、实验电路 TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * TEC-8模型计算机中有一个简单的单级中断系统，只支持单级中断、单个中断请求，有中断屏蔽功能，旨在说明最基本的工作原理。 TEC-8模型计算机中有2条指令用于允许和屏蔽中断。EI指令称作开中断指令，此条指令执行后，TEC-8响应中断。DI指令称作关中断指令。此条指令执行后，即使发生中断请求，TEC-8也不响应中断请求。 按下PULSE按钮产生高电平有效的中断请求脉冲信号。 TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * 为保存中断断点的地址，以便程序被中断后能够返回到原来的地址继续执行，设置了一个中断地址寄存器IAR，当信号LIAR为1时，在T3的上升沿，将PC保存在IAR中。当信号IABUS为1时，IABUS中保存的PC送数据总线DBUS，指示灯显示出中断地址。 中断向量即中断服务程序的入口地址，本实验系统中由数据开关SD7~SD0提供。 TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * 名称 助记符 功 能 指令格式 IR(7-4) IR(3-2) IR(1-0) 加法 ADD Rd, Rs Rd ← Rd + Rs 0001 Rd Rs 减法 SUB Rd, Rs Rd ← Rd - Rs 0010 Rd Rs 逻辑与 AND Rd, Rs Rd ← Rd and Rs 0011 Rd Rs 加1 INC Rd Rd ← Rd + 1 0100 Rd XX 取数 LD Rd, [Rs] Rd ← [Rs] 0101 Rd Rs 存数 ST Rs, [Rd] Rs → [Rd] 0110 Rd Rs C条件转移 JC addr C=1，则 PC←@ + offset 0111 offset Z条件转移 JZ addr Z=1，则 PC←@ + offset 1000 offset 无条件转移 JMP [Rd] PC ← Rd 1001 Rd XX 输出 OUT Rs DBUS ← Rs 1010 XX Rs 中断返回 IRET 返回断点 1011 XX XX 关中断 DI 禁止中断 1100 XX XX 开中断 EI 允许中断 1101 XX XX 停机 STP 暂停运行 1110 XX XX TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * 五、实验任务 1．了解中断每个信号的意义和变化条件，将主程序和中断服务程序手工汇编成十六进制机器代码。此项任务在预习中完成。 2．将TEC-8连接成一个完整的模型计算机。 3．将主程序和中断服务程序装入存储器，执行3遍主程序和中断服务程序。列表记录中断有关信号的变化情况。特别记录好断点和R0的值。 4．将存储器00H中的EI指令改为DI，重新运行程序，记录发生的现象。 TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * 六、实验步骤 将控制器转换开关拨到微程序位置，将编程开关设置为正常位置。 将信号IR4-I/O、IR5-I/O、IR6-I/O、IR7-I/O、C-I/O、 Z-I/O依次通过接线孔连接。使TEC-8模型计算机成为能够运行程序的整机系统。 打开电源。 TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室 * 2．通过控制台写存储器操作，将主程序和中断服务程序写入存储器。为了保证此程序能够循环执行，应当将R1预先设置为01H。R0的初值设置为00H。 3．执行3遍主程序和中断子程序 ⑴DP设置为连续运行方式(DP=0) ，使模型计算机复位。按QD按钮，启动程序开始执行。 ⑵按一次PULSE按钮，产生一个中断请求信号PULSE，中断主程序的运行。记录断点PC、R0的值。 TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系