一、实验目的
1．掌握PC机中断处理系统的基本原理。
2．掌握外部扩展中断源的设计方法。 3．学会编写中断服务程序。
二、实验原理
PC机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，经过优先级判别等处理后向CPU发出可屏蔽中断请求。
三、实验内容
实验要求实现8259控制器的IR1、IR3两路中断都可以通过IRQ向PC机发起中断请求，用SP1、SP2单次脉冲模拟两个中断源。IR1中断时，在它的中断服务程序中编程显示“IR1 OK AND EXIT！”； IR3中断时，在它的中断服务程序中编程显示“IR3 OK AND EXIT！”。
采用查询方式完成。
GNDPR14.7K1234567JD1D0D1D2D3D4D5D6D7IRQD0D1D2D3D4D5D6D7INT11109876541726U1D0D1D2D3D4D5D6D7INTINTACSRDWRA0CAS0CAS1CAS2SP/ENIR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR71819202122232425891IR01IR11IR21IR31IR41IR51IR61IR7R14.7KVCCSP1SP216(280H)Y1IORIOWA08259CS1/RD/WRA0132271213158259 图1-1 扩展中断电路
四、参考流程图
向系统中的8259发中N 有键按下吗？ 开中断 执行IR3处理 N 初始化实验系统中8259中的N Y 是IR3请求？ 设置中断掩码 是IR1请求？ 关中断 向8259OCW3发查询命开始 中断入口 初始化PCI使能中断，替读出查询字 Y 执行IR1处理
Y 关中断 清PCI卡中断标志位 恢复中断掩码，恢复中断向量和向PC机内8259发中断
开中断 中断返回 返回到DOS 五、实验程序
;*********************; ;* 实验台上8259中断 *; ;*********************; data segment
ioport equ 0ff00h-0280h
MY8259_ICW1 EQU ioport +280H ;实验系统中8259的ICW1端口地址 MY8259_ICW2 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的ICW2端口地址 MY8259_ICW3 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的ICW3端口地址 MY8259_ICW4 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的ICW4端口地址 MY8259_OCW1 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的OCW1端口地址 MY8259_OCW2 EQU ioport +280H ;实验系统中8259的OCW2端口地址 MY8259_OCW3 EQU ioport +280H ;实验系统中8259的OCW3端口地址
io8255a equ ioport+288h io8255b equ ioport+289h io8255c equ ioport+28ah io8255 equ ioport+28bh
msg3 db 0dh,0ah,'IR1 ok and exit!',0dh,0ah,'$' msg4 db 0dh,0ah,'IR3 ok and exit!',0dh,0ah,'$'
data ends
stacks segment db 100 dup (?) stacks ends
code segment
assume cs:code,ds:data,ss:stacks,es:data start:
mov ax,data mov ds,ax mov es,ax mov ax,stacks mov ss,ax MOV DX,MY8259_ICW1 ;初始化实验系统中8259的ICW1 MOV AL,13H ;边沿触发、单片8259、需要ICW4 OUT DX,AL
MOV DX,MY8259_ICW2 ;初始化实验系统中8259的ICW2 MOV AL,08H OUT DX,AL
MOV DX,MY8259_ICW4 ;初始化实验系统中8259的ICW4 MOV AL,01H ;非自动结束EOI OUT DX,AL
MOV DX,MY8259_OCW1 ;初始化实验系统中8259的OCW1 MOV AL,0F5H ;打开IR1和IR3的屏蔽位 OUT DX,AL
QUERY: MOV DX,MY8259_OCW3 ;向8259的OCW3发送查询命令 MOV AL,0CH OUT DX,AL NOP NOP NOP
MOV DX,MY8259_OCW3
IN AL,DX ;读出查询字
TEST AL,80H ;判断中断是否已响应 JZ QUERY ;没有响应则继续查询
AND AL,07H CMP AL,01H JE IR1ISR ;若为IR1请求，跳到IR1处理程序 CMP AL,03H
JE IR3ISR ;若为IR3请求，跳到IR1处理程序 JMP EOI
IR1ISR: mov dx,offset msg3 ;IR1处理，显示字符串'IR1 ok and exit' mov ah,09h int 21h
mov dx,io8255 ;设8255为B口输入,C口输出
mov al,93h out dx,al
inout: mov dx,io8255b ;从B口输入一数据 in al,dx mov dx,io8255c ;从C口输出刚才自B口 out dx,al ;所输入的数据
mov dx,io8255b xor dx,dx in al,dx mov dx,io8255c
out dx,al mov dl,0ffh mov ah,06h int 21h
jz inout mov ah,4ch int 21h
JMP QUERY JMP EOI
IR3ISR:mov dx,offset msg4 mov ah,09h int 21h
mov dx,io8255 mov al,93h out dx,al inout1: mov dx,io8255b in al,dx
mov dx,io8255c out dx,al mov dx,io8255b xor dx,dx in al,dx mov dx,io8255c out dx,al
mov dl,0ffh mov ah,06h int 21h jz inout1 mov ah,4ch ;从C口输出刚才自B口
;判断是否有按键 ;若无,则继续自C口输入,A口输出 ;否则返回 ;IR1处理，显示字符串'IR3 ok and exit'
;设8255为C口输入,A口输出 ;从C口输入一数据 ;从A口输出刚才自C口 ;所输入的数据 ;从C口输出刚才自B口 ;判断是否有按键 ;若无,则继续自C口输入,A口输出 ;否则返回
int 21h
JMP QUERY JMP EOI
EOI: MOV DX,MY8259_OCW2 ;向实验系统中8259发送中断结束命令 MOV AL,20H OUT DX,AL
code ends end start
六、实验结果
运行程序之后，通过对IR1,IR3的按钮的交替控制，使得屏幕上显示固定的语句，表示已经试验成功。
七、实验中遇到的问题及解决方法 遇到的问题：
1、程序调整好了之后，按下中断按钮之后没有出现想要的结果，屏幕上没有出现该出现的语句。
2、程序不能打开，不能运行。
解决的方法：检查线路之后，发现有接线接错，通过对程序中的小的修改，最终成功的解决问题。
实验二 8255及综合
一、实验目的
掌握8255方式0的工作原理及使用方法。
二、实验原理
实验电路如图，8255C口接逻辑电平开关K0～K7，A口接LED显示电路L0～L7。
U18255PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3VCCPC4PC5PC6PC743214039383718192021222324251415161713121110D0D1D2D3D4D5D6D7JD1IORIOWA0A1RST(288H)Y1D0D1D2D3D4D5D6D7/RD/WRA0A1RST8255CS343332313029282753698356D0D1D2D3D4D5D6D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7L0L1L2L3L4L5L6L7R14.7KK0K1K2K3K4K5K6K7 图2-1
三、实验内容
1．1） 编程从8255C口输入数据，再从A口输出；
2） 编程从8255A口输入数据，再从B口输出； 3） 编程从8255B口输入数据，再从A口输出。
2. 将8255与8259结合起来。 当程序响应IR1中断时候，发光二极管的高四位灭（或亮），同时屏幕显示“IR1 ok and exit”，当程序响应IR3中断时候，发光二极管的低四位灭（或亮），同时屏幕显示“IR13ok and exit”。
四、实验流程图
五、实验程序
1、
1）C口入，A口出
ioport equ 0C400H-0280h io8255a equ ioport+288h io8255b equ ioport+28bh io8255c equ ioport+28ah code segment assume cs:code
start: mov dx,io8255b mov al,89h out dx,al
inout: mov dx,io8255c in al,dx
；设8255为C口输入,A口输出
；从C口输入一数据
mov dx,io8255a out dx,al mov dl,0ffh mov ah,06h int 21h
；从A口输出刚才自C口 ；所输入的数据 ；判断是否有按键
jz inout ；若无,则继续自C口输入,A口输出 mov ah,4ch ；否则返回DOS
int 21h
code ends end start
2）A口入，B口出
ioport equ 0C400H-0280h io8255a equ ioport+288h io8255b equ ioport+28bh io8255c equ ioport+28ah code segment assume cs:code
start: mov dx,io8255b mov al,99h out dx,al
inout: mov dx,io8255a in al,dx mov dx,io8255b out dx,al mov dl,0ffh mov ah,06h int 21h jz inout mov ah,4ch int 21h code ends end start
3）B入，C出
ioport equ 0C400H-0280h io8255a equ ioport+288h io8255b equ ioport+28bh io8255c equ ioport+28ah code segment assume cs:code
start: mov dx,io8255b mov al,82h out dx,al
；设8255为C口输入,A口输出 ；从C口输入一数据 ；从A口输出刚才自C口 ；所输入的数据 ；判断是否有按键 ；若无,则继续自C口输入,A口输出 ；否则返回DOS ；设8255为C口输入,A口输出
inout: mov dx,io8255b ；从C口输入一数据 in al,dx mov dx,io8255c ；从A口输出刚才自C口 out dx,al ；所输入的数据 mov dl,0ffh ；判断是否有按键 mov ah,06h int 21h jz inout ；若无,则继续自C口输入,A口输出 mov ah,4ch ；否则返回DOS int 21h code ends end start
2、8255与8259的结合程序
;*********************; ;* 实验台上8259中断 *; ;*********************; data segment ioport
equ 0ff00h-0280h
io8255a equ ioport+288h ;A口口地址 io8255b equ ioport+289h ;B口 io8255c equ ioport+28ah ;C口
io8255 equ ioport+28bh ;控制寄存器口地址
MY8259_ICW1 EQU ioport +280H ;实验系统中8259的ICW1端口地址 MY8259_ICW2 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的ICW2端口地址 MY8259_ICW3 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的ICW3端口地址 MY8259_ICW4 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的ICW4端口地址 MY8259_OCW1 EQU ioport +281H ;实验系统中8259的OCW1端口地址 MY8259_OCW2 EQU ioport +280H ;实验系统中8259的OCW2端口地址 MY8259_OCW3 EQU ioport +280H ;实验系统中8259的OCW3端口地址 csreg ipreg
dw ? dw ?
;旧中断向量保存空间 dw 00h ;中断计数
irq_times
msg1 db 0dh,0ah,'DVCC pci card Interrupt',0dh,0ah,'$' msg2 db 0dh,0ah,'Press any key to exit!',0dh,0ah,'$' msg3 db 0dh,0ah,'IR1 ok and exit!',0dh,0ah,'$' msg4 db 0dh,0ah,'IR3 ok and exit!',0dh,0ah,'$' data ends
stacks segment
db 100 dup (?) stacks ends
code segment
assume cs:code,ds:data,ss:stacks,es:data start:
mov ax,data mov ds,ax mov es,ax mov ax,stacks mov ss,ax
mov dx,io8255 mov al,80h out dx,al
mov dx,io8255c mov al,00h
out dx,al
MOV DX,MY8259_ICW1 MOV AL,13H OUT DX,AL
MOV DX,MY8259_ICW2 MOV AL,08H OUT DX,AL
MOV DX,MY8259_ICW4 MOV AL,01H OUT DX,AL
MOV DX,MY8259_OCW1 MOV AL,0F5H OUT DX,AL
QUERY: MOV DX,MY8259_OCW3 MOV AL,0CH OUT DX,AL NOP NOP
NOP MOV DX,MY8259_OCW3 IN AL,DX
;设8255为A口输入,C口输出 ;从C口输出刚才自A口
;初始化实验系统中8259的ICW1 ;边沿触发、单片8259、需要ICW4 ;初始化实验系统中8259的ICW2 ;初始化实验系统中8259的ICW4 ;非自动结束EOI ;初始化实验系统中8259的OCW1 ;打开IR1和IR3的屏蔽位 ;向8259的OCW3发送查询命令 ;读出查询字 TEST AL,80H ;判断中断是否已响应 JZ QUERY ;没有响应则继续查询
AND AL,07H CMP AL,01H JE IR1ISR ;若为IR1请求，跳到IR1处理程序
CMP AL,03H
JE IR3ISR JMP EOI
IR1ISR: mov dx,offset msg3
mov ah,09h int 21h
mov dx,io8255c mov al,0f0h out dx,al JMP EOI
IR3ISR: mov dx,offset msg4
mov ah,09h
int 21h mov dx,io8255c
mov al,0fh
out dx,al
JMP EOI
EOI: MOV DX,MY8259_OCW2 MOV AL,20H OUT DX,AL JMP QUERY
code ends end start
六、实验结果
;若为IR3请求，跳到IR3处理程序 ;IR1处理，显示字符串'IR1 ok and exit'
;从C口输出刚才自A口 ;IR3处理，显示字符串'IR3 ok and exit'
;从C口输出刚才自A口
;向实验系统中8259发送中断结束命令 1、正确接线之后，通过设置初始值进行初始化，最后能实现用开关来控制小灯的亮灭，不同的初始参数和接线方法能够出现不同的结果。 2、8255与8259的结合程序 程序运行完成之后，小灯能够在中断的控制下四个一组交替亮灭，通过按下IR1，IR3按钮来进行控制。
七、实验中遇到的问题及解决方法 遇到的问题：
1、程序调整好了之后，有若干的小灯不能被开关控制，只有一部分小灯能够被控制。
2、程序不能打开，不能运行。
解决的方法：检查线路之后，发现有接线接错，通过纠正和对程序中的小的修改（对入口参数的修改），最终成功的解决问题。
实验三 8253
一、实验目的
掌握8253的基本工作原理和编程方法。
二、实验原理及内容
1．图3-1是本实验程序的接线图，将计数器0设置为方式0，计数器初值为N（N≤0FH，本程序中为0FH），用手动逐个输入单脉冲，编程使计数值在屏幕上显示，并同时用L0或逻辑笔观察OUT0电平变化，初始时OUT0为高电平，当输入N个脉冲时，OUT0变为低电平，当输入N+1个脉冲后OUT0变高电平）。
2．按图3-2连接电路，将计数器0、计数器1分别设置为方式3，计数初值设为1000，用电平指示灯L0或逻辑笔观察OUT1输出电平的变化，要求输出频率1HZ的分频信号。
U2D0D1D2D3D4D5D6D7JD1D0D1D2D3D4D5D6D787654321D0D1D2D3D4D5D6D7OUT1CSRDWR1415A0GATE1CLK1A11321222319208253OUT0GATE0CLK0GATE2OUT2CLK210119161718R24.7KVCCOUT0GATE0CLK0L0+5VSP18253CS/RD/WRA0A1Y0(280H)IORIOWA0A1 图 3-1
U2D0D1D2D3D4D5D6D7JD1D0D1D2D3D4D5D6D787654321D0D1D2D3D4D5D6D78253OUT0GATE0CLK0GATE2OUT2CLK210119161718OUT0GATE0CLK0+5V1MHZOUT1132122231920L04.7KR2VCCOUT1CSRDWR+5VGATE1CLK11415A0GATE1CLK1A18253CS/RD/WRA0A1Y0(280H)IORIOWA0A1
图3-2 三、参考流程图
实验内容一的框图如图3-3所示，实验内容二2的框图如图3-4所示。
开始 结束
计数器0工作方式设为2 计数器0工作方式设为3
送计数器初值 向计数器0送初值1000
先送低字节后送高字节 读计数器值 计数器1工作方式设为3 显示计数值 向计数器0送初值1000 先送低字节后送高字节 N 有键按 结束 下吗？ Y
结束
图3-3 图3-4
四、参考程序
1、
;*************************; ;* 8253方式0计数器实验 *; ;*************************;
ioport equ 0ff00h-0280h io8253k equ ioport+283h io8253a equ ioport+280h code segment assume cs:code start:
mov al,00010000B ;设置8253通道0为工作方式2,二进制计数 mov dx,io8253k
out dx,al
mov dx,io8253a ;送计数初值为08H mov al,08h out dx,al
lll: in al,dx ;读计数初值 call disp ;调显示子程序 push dx mov ah,06h mov dl,0ffh int 21h pop dx jz lll
mov ah,4ch ;退出 int 21h
disp proc near ;显示子程序 push dx
and al,0fh ;首先取低四位 mov dl,al cmp dl,9 ;判断是否<=9 jle num ;若是则为'0'-'9',ASCII码加30H add dl,7 ;否则为'A'-'F',ASCII码加37H num: add dl,30h
mov ah,02h ;显示 int 21h
mov dl,0dh ;加回车符 int 21h mov dl,0ah ;加换行符 int 21h pop dx ret ;子程序返回 disp endp code ends end start
2、
;******************* ;* 8253分频 * ;******************* ioport equ 0ff00h-0280h io8253a equ ioport+280h io8253b equ ioport+281h io8253k equ ioport+283h code segment assume cs:code
start:mov dx,io8253k ;向8253写控制字 mov al,36h ;使0通道为工作方式3 out dx,al mov ax,1000 ;写入循环计数初值1000 mov dx,io8253a
out dx,al ;先写入低字节 mov al,ah
out dx,al ;后写入高字节 mov dx,io8253k
mov al,76h ;设8253通道1工作方式2 out dx,al
mov ax,1000 ;写入循环计数初值1000 mov dx,io8253b
out dx,al ;先写低字节 mov al,ah out dx,al ;后写高字节 mov ah,4ch ;程序退出 int 21h code ends end start
五、实验结果
实验一：设置好初始值N之后，按下控制按钮N+1次之后，发现小灯由暗变亮。
实验二：设置好初始值，运行程序之后，小灯按照事先设置好的频率闪烁
六、实验中遇到的问题及解决方法
实验中的问题：实验一中，运行程序之后，按下控制按钮之后没有出现由暗变亮的结果，在设置不同的初始值之后，有一些能够成功的出现结果，另有一些不能出现结果；实验二中，没有出现闪烁的情况。
解决办法：对实验一中的程序进行了小的修改，但是最终还是有这样的问题，最后老实说怀疑是病毒导致的结果，没有搞得很清楚。实验二中对设置的频率进行了调整，最后实现了实验的现象
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