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微机原理中断控制器实验

在现代计算机系统中，中断是处理异常情况和外部事件的一种机制。中断控制器是计算机硬件中的一个关键部件，它负责接收、识别和响应中断请求，并将它们传送给微处理器。本实验旨在探索中断控制器的原理和操作，并通过实际操作加深理解。

实验目的

理解中断控制器的基本概念和功能。

掌握中断处理的基本流程。

通过实验验证中断控制器的正确性和可靠性。

培养分析问题和解决问题的能力。

实验准备

在进行实验之前，需要准备以下材料和工具：

一台装有微机原理实验环境的计算机。

实验指导书和相关的参考资料。

理解微机原理的基本知识。

实验内容

1.了解中断控制器的工作原理

中断控制器是一种硬件设备，它负责管理中断源的请求，并将它们转换为中断信号，以便微处理器可以响应。中断源可能是硬件设备（如键盘、鼠标）或软件事件（如时钟溢出）。中断控制器通常具有多个中断请求输入和中断输出信号。

2.分析中断控制器的引脚和寄存器

中断控制器的引脚和寄存器是理解和操作中断控制器的关键。实验中需要分析中断控制器的数据sheet，了解其引脚的功能，如中断请求输入（IRQ）、中断使能输入（EN）、中断输出（INT）等。同时，还需要了解中断控制器的寄存器，如中断屏蔽寄存器、中断源寄存器等。

3.编写中断处理程序

中断处理程序是响应中断请求的代码段。在实验中，需要根据中断控制器的特点和微处理器的中断响应机制，编写中断处理程序。这包括设置中断向量表、编写中断服务程序等。

4.进行实验操作

在实验操作中，需要通过软件工具或硬件平台来触发中断，观察中断控制器的行为。这包括观察中断请求的产生、中断响应的过程、中断处理程序的执行等。通过实际操作，可以加深对中断控制器工作原理的理解。

5.验证中断控制器的正确性

通过实验操作和观察，验证中断控制器的正确性和可靠性。这包括检查中断请求是否被正确识别、中断处理程序是否被正确执行、中断响应时间是否符合要求等。

实验结果与分析

在实验过程中，记录实验数据和观察结果，并进行分析。这包括分析中断控制器的性能、检查中断处理程序的执行结果、评估中断控制器的可靠性和稳定性等。

结论

通过本实验，不仅加深了对中断控制器工作原理的理解，还掌握了中断处理的基本流程。实验操作验证了中断控制器的正确性和可靠性，为后续深入学习计算机系统中的中断处理机制打下了坚实的基础。

参考文献

[1]微机原理与接口技术.张毅刚,编著.北京:清华大学出版社,2012.[2]计算机系统结构.徐志伟,编著.北京:高等教育出版社,2007.[3]Intel8259Programmer’sReferenceManual.IntelCorporation,1989.

实验心得

在实验过程中，我发现理论与实践相结合的重要性。通过实际操作，我不仅加深了对中断控制器工作原理的理解，还学会了如何编写中断处理程序，以及如何通过实验验证硬件和软件的正确性。这对于我未来的学习和工作都是非常有帮助的。《微机原理中断控制器实验》篇二#微机原理中断控制器实验

实验目的

本实验旨在通过设计和实现一个中断控制器，使学生能够深入理解微机系统中中断机制的工作原理，以及如何使用硬件和软件来实现这一机制。通过这个实验，学生将学习到中断源的识别、中断响应的流程、中断服务程序的编写以及中断控制器与CPU的交互过程。

实验准备

硬件准备

一个支持中断功能的微控制器开发板，如8051系列或更先进的ARM、AVR等。

各种输入/输出设备，如按钮、LED、LCD等，用于模拟中断源。

软件准备

一个兼容微控制器指令集的集成开发环境（IDE），如KeilC51、IAREmbeddedWorkbench等。

微控制器的数据手册和开发板的使用手册。

实验步骤

步骤1:了解中断控制器的工作原理

首先，学生需要熟悉中断控制器的内部结构和工作流程。这包括中断源的识别、中断请求的触发、中断响应的流程以及中断服务程序的执行等。

步骤2:设计中断控制器

根据实验要求，学生需要设计一个中断控制器，该控制器能够识别多个中断源，并能够响应中断请求。设计过程中需要考虑中断源的优先级、中断响应的快速性和中断服务程序的执行效率。

步骤3:实现中断服务程序

学生需要编写中断服务程序，这些程序将在中断发生时被调用。中断服务程序应该能够正确地处理中断源，并确保系统在处理中断后能够恢复到正确的状态。

步骤4:测试和调试

学生需要通过实际的输入/输出设备来触发中断，并验证中断控制器是否能够正确地响应中断请求，以及中断服务程序是否能够正确地处理中断事件。

实验结果与分析

在实验过程中，学生应该记录实验数据，并对实验结果进行详细分析。这包括中断响应时间、中断服务程序的执行时间以及系统的稳定性等。