《微机原理及接口技术》实验3 IO口和中断
微机原理与接口技术第5章 输入输出接口与中断技术
I/O端口的寻址方式有两种：
I/O端口和存储器统一寻址 I/O端口独立寻址
1.独立的I／O寻址方式
也称为标准的I／O寻址方式或称为端口 寻址方式。 所谓独立寻址，说穿了就是将I/O端口与 存储器彼此独立，各寻各的地址。
有3个特点：
（1）I／O设备的地址空间和存储器地址空间 是独立的、分开的。即I／O接口地址不占用 存储器的地址空间。
主 程 序
中断响应 中 断 服 务 程 序 中断返回
断点 继 续 主 程 序
图6.8 中断过程示意图 图6.8 中断过程示意图
在程序中断传送方式中，外设处于主动地位， CPU处于被动地位。当CPU与外设之间无数据交 换时，CPU与外设彼此无关，并行工作，即CPU 运行主程序，外设处理其内部事务。
CPU与外设交换的信息类型
1、数据信息 数字量 模拟量 开关量 2、控制信息 3、状态信息
数据信息
CPU
控制信息 状态信息
I/O装置
接口电路的一般结构
总线 驱动 地址 译码 控制 逻辑 数据 寄存器 状态 寄存器 控制 寄存器
DB AB CPU CB
数据信息 外 控制信息 部 状态信息 设 备
接口电路
(6) 中断管理。
在I/O接口中设置中断管理逻辑，能对外
设进行中断管理，如建立中断请求，进行中 断排队，提供中断识别码等。
(7) 提供时序及其他控制功能。 在接口电路中一般还应具有时钟发生电
路，以满足微型计算机和各种外设对时序方
面的要求。由于设备种类较多，因此某些外
部设备还需要增加部分特殊的控制电路。
(2) 提供联络信号。 为了协调CPU与I/O设备之间的数据传送， 需要设置一些表示I/O设备状态的信息(如设 备“准备就绪”、“忙”等)及表示微机输出 的数据是否准备好的信息(如“启动”，“停
北京邮电大学微机原理与接口技术第七章 IO接口与中断技术
无条件传送的输入方式如图所示。输入时认为来自 外设的数据已出现在三态缓冲器的输入端。 CPU执行输入指令，指定的端口地址经系统地址总 线（对PC机为A9～A0）送至地址译码器，译码后产生Y 信号。Y为低电平说明地址线上出现的地址正是本端口 的地址；AEN为低电平说明CPU控制总线；端口读控制 信号IOR有效（低电乎）时，说明CPU正处在端口读周 期。三者均为低电平时，经或门（负与门）后产生低电 平，开启三态缓冲器使来自外设的数据进入系统数据总 线而到达累加器。
2、I/O单独编址方式 （I/O映射方式）
I/O单独编址方式的前提是CPU需设置专门的输入／ 输出指令、提供I/O读写信号。否则就不能实现I/O独立 编址方式。Z80、X86等系列微机都设有单独的I/O指令 好I/O读写信号，都采用这种方式。
这种方式的主要优点是：不占用存储器地址，单独 构成一个I/O空间；端口所需地址线少，地址译码器简 单；端口操作指令（I/O指令）长度短，执行时间少； 由于I/O指令与存储器操作指令形式上有明显区别，使 程序编制和阅读较清晰。
7.1.2 I/O接口的主要功能 1、数据的寄存和缓冲功能 外部设备如打印机等的工作速度与主机相比相差 甚远。为了充分发挥CPU的工作效率，接口内设置有数 据寄存器或者用RAM芯片组成数据缓冲区，使之成为 数据交换的中转站。接口的数据保持能力在一定程度上 缓解了主机与外设速度差异所造成的冲突，并为主机与 外设的批量数据传输创造了条件。
1、与存储器统一编址方式 这种方式下的端口和存储单元统一编址，即存储空 间中划出一部分给I/O端口。CPU访问端口和访问存储 器的指令形式上完全一样，只能从地址范围来区分两种 操作。PDP－11和MC6800、68000系列微机采用这种 方式。 这种方式的主要优点是：对端口操作的指令类型多、 功能齐全，不仅对端口进行数据传送，还可以对端口内 容进行算术逻辑运算和移位等等；其次是端口有较大的 编址空间。 这种方式的缺点是：端口占用存储器的地址空间使 存储器的可用地址空间变小；端口指令的长度增加、执 行时间变长；由于访问I/O与访问内存的指令一样，在 程序中不易分清是访问I/O还是访问内存，使程序阅读 困难；端口地址译码器较复杂。
I O扩展实验和外部中断实验
实验三：I/O扩展实验一、实验目的1.学习并掌握用74系列器件扩展8031系统I/O口的技术。
2.学习逻辑移位指令的使用。
二、实验设备及器件1.IBM PC机一台2.DVCC单片机实验箱一台三、实验原理1、本实验使用74LS244八位三态门作输入扩展口，用74LS273八位D型触发器作输出扩展口。
2、74LS244是一个八位三态门。
当使能端E为低电平时，输出端Q的状态即为输入端D的状态。
当E为高电平时，输出端Q为高阻态。
所以74LS244可接在单片机数据总线上。
3、74LS273是一个八位D型触发器。
当74LS273的/CLR端为高电平时，在CLK端上加一上升沿脉冲，输入端D的电平被锁存到输出端Q，然后Q端电平保持不变。
图3-1 I/O扩展原理图4、电路原理图如图3-1所示。
5、实验箱各接口器件模块其地址由74LS138译码产生。
接口器件地址译码电路原理图见图3-2。
图3-2 地址译码电路原理图6、同样8031的RD与Y2经74LS32相或后连74LS244的使能端。
故Y2选中时，RD脉冲将数据从74LS244读入。
所以74LS244的地址为0A000H。
7、在图3-6中，74LS244的输入端接八个开关。
开关接右边时74LS244的输入端为高电平，开关接左边时74LS244的输入端为低电平。
74LS273的输出端经74LS240驱动后接发光二极管，74LS273输出为高时发光二极管点亮。
四、实验内容编写一个程序，通过74LS244读入开关（K1-K8）的状态，通过74LS273输出到发光二极管（L1-L8）上显示。
当开关状态全为“1”（拨动开关朝上为1）时发光二极管循环点亮，否则，开关状态为“1”对应的发光二极管闪烁显示，开关状态为“0”对应的发光二极管熄灭。
（K1对应L1，其余类推）五、程序框图六、汇编语言程序ORG 0000H BEGIN: LJMP STARTORG 0030H START: MOV B,#01 LOOP: MOV DPTR,#0A000HMOVX A,@DPTRCJNE A,#0FFH,OUT1MOV A,BRL AMOV B,AMOV R6,#0FFHDE: MOV R7,#0FFHDJNZ R7,$DJNZ R6,DEOUT: MOV DPTR,#0B000HMOVX @DPTR,ASJMP LOOPOUT1: MOV DPTR,#0B000HMOVX @DPTR,ACLR AMOVX @DPTR,ASJMP LOOPEND七、PROTUES仿真电路图（总线型）实验四、外部中断程序一、实验目的学习8031外部中断的基本使用方法。
《微机原理与接口技术》实验指导书
《微机原理与接口技术》课程实验指导书实验内容EL-8086-III微机原理与接口技术教学实验系统简介使用说明及要求✧实验一实验系统及仪器仪表使用与汇编环境✧实验二简单程序设计实验✧实验三存储器读/写实验✧实验四简单I/0口扩展实验✧实验五8259A中断控制器实验✧实验六8253定时器/计数器实验✧实验七8255并行口实验✧实验八DMA实验✧实验九8250串口实验✧实验十A/D实验✧实验十一D/A实验✧实验十二8279显示器接口实验EL-8086-III微机原理与接口技术教学实验系统简介使用说明及要求EL-8086-III微机原理与接口技术教学实验系统是为微机原理与接口技术课程的教学实验而研制的，涵盖了目前流行教材的主要内容，该系统采用开放接口，并配有丰富的软硬件资源，可以形象生动地向学生展示8086及其相关接口的工作原理，其应用领域重点面向教学培训，同时也可作为8086的开发系统使用。
可供大学本科学习《微机原理与接口技术（8086）》，《单片机应用技术》等课程提供基本的实验条件，同时也可供计算机其它课程的教学和培训使用。
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在使用本软件系统调试程序时，可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、反汇编窗口、波形显示窗口等等，极大地方便了用户的程序调试。
该软件集源程序编辑、编译、链接、调试与一体，每项功能均为汉字下拉菜单，简明易学。
经常使用的功能均备有热键，这样可以提高程序的调试效率。
一、基本特点EL型微机教学实验系统是北京精仪达盛科技有限公司根据广大学者和许多高等院校实验需求，结合电子发展情况而研制的具有开发、应用、实验相结合的高科技实验设备。
旨在尽快提高我国电子科技发展水平，提高实验者的动手能力、分析解决问题能力。
系统具有以下特点：1、系统采用了模块化设计，实验系统功能齐全，涵盖了微机教学实验课程的大部分内容。
io口中断原理
io口中断原理一、io口中断的定义和作用IO口中断，指的是在计算机系统中，外部设备通过输入输出接口（IO接口）向处理器发出中断请求，处理器在接收到请求后，立即暂停当前任务，转而处理外部设备的中断请求。
这种方式使得外部设备能够及时得到处理，提高了系统的响应速度和效率。
二、io口中断的工作原理io口中断的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.外部设备通过IO接口向处理器发送中断请求信号。
2.处理器接收到中断请求信号后，进行中断响应，保存当前任务的状态，转入中断处理程序。
3.处理器执行中断处理程序，对中断请求进行处理。
4.处理完中断请求后，处理器恢复之前保存的任务状态，继续执行原任务。
三、io口中断的应用场景io口中断广泛应用于各类实时操作系统和嵌入式系统中，如：1.硬盘读写：当硬盘读写完毕或发生错误时，通过io口中断通知处理器进行相应处理。
2.网络数据接收与发送：在网络通信过程中，当数据到达或发送完毕时，通过io口中断通知处理器进行处理。
3.串口通信：在串口通信过程中，当数据接收或发送完毕时，通过io口中断通知处理器进行处理。
四、如何使用io口中断提高系统性能1.合理配置中断优先级：根据外部设备的重要性和实时性要求，合理设置中断优先级，确保关键设备得到优先处理。
2.优化中断处理程序：编写高效、简洁的中断处理程序，减少中断处理时间。
3.避免中断嵌套：在中断处理过程中，尽量避免产生新的中断请求，以减少中断处理的时间复杂度。
五、总结与展望io口中断作为计算机系统中的一种重要机制，对于提高系统性能和响应速度具有重要意义。
通过合理配置和优化io口中断，可以有效提升系统的实时性和稳定性。
《微机原理及接口技术》实验3 IO口和中断
二、实习内容与步骤
（一）内容
1、将P1口与8个LED灯连接，正常情况下使8个灯
循环点亮，形成跑马灯。 2、用1PIN线将单片机的P3.2(INT0端)与某个输入 键连接。要求按键按下后，实现外部中断，在中断 服务程序中使LED灯变为全部闪烁5次，然后返回主
程序使8个灯继续循环亮。
（二）实验步骤
1、仿真仪与CPU的连接和设置
;延时200ms
三、思考题 1、改用INT1进行中断，程序如何修改？ 2、改用跳沿触发进行中断，程序如何修改？ 四、实验要求： 1、实习前必须编写好程序 2、程序必须编译通过并运行正确 3、提交试验报告：报告内容 （1）实验目的 （2）实验内容 （3）实验原理图与线路连接 （4）实验步骤 （5）实验结果 （6）实验体会
（1）使用USB线和串口线,将XL1000综合仿真仪与 微型计算机连接起来; （2）在XL1000综合仿真仪上,将JP13和JP14两个 232/USB通信选择方式端口的跳线帽跳至232的方式；
（3）将JP17的开关压下,选择仿真模式。
2、硬件连接 连接到八路指示灯部份的JP32。
（1）用一条8PIN的数据排线把CPU部份的P1口（JP44） （2）用1PIN线将单片机的P3.2(INT0端)与某个输入
微机原理与接口技术（单片机）实验
实验三 I/O口和中断
一、实验目的：
1、通过实验学会I/O口和中断的应用。
2、熟悉XLISP系列 单片机综合仿真试验仪的组成和 使用方法。
3、学会应用XLISP仿真试验和keil-uvision2集成调试 软件进行仿真实验。掌握仿真实验的步骤并能得到正确 的实验结果。
键连接。 3、软件设计 用汇编语言编写相关程序，在Keil软件中输入程序， 编辑，编译链接，并运行程序。
单片机IO口和中断
选择”输出”菜单中的”生成HEX HEX文 7、选择”输出”菜单中的”生成HEX文 ”,以便汇编后产生HEX代码 供编程器使用; 以便汇编后产生HEX代码, 件”,以便汇编后产生HEX代码,供编程器使用;
第三部分 程序写入单片机观察运行结果 1、双击桌面XLISP启动程序，选择打开框，找到 需要执行的程序（HEX文件），点击；在XLISP的 文件 程序区可见到要执行的程序； 2、点击写入框，在程序写入结束后即可观察运行 的结果
题1参考程序 参考程序 #include "reg51.h" #define unit unsigned int #define unchar unsigned char const tab[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; void delay (void) { unsigned int i; for(i=0;i<35530;i++); } void main (void) { unsigned char x; while(1) { for (x=0;x<8;x++) { P0=tab[x]; delay();} } }
微机原理与接口技术（单片机） 微机原理与接口技术（单片机）实验 实验四 I/O口和中断 口和中断
一、实验目的： 实验目的： 1、通过实验学会I/O口和中断的应用。 、通过实验学会 口和中断的应用 口和中断的应用。 2、熟悉 、熟悉XL400+ 单片机综合仿真试验仪的组成和使 用方法。 用方法。 3、学会应用XLISP和keil-uvision2集成调试软件进行 、学会应用XLISP XLISP和 集成调试软件进行 实验。掌握实验的步骤并能得到正确的实验结果。 实验。掌握实验的步骤并能得到正确的实验结果。
微机原理_中断实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解中断系统的基本概念和工作原理。
2. 掌握中断源、中断向量、中断服务程序等基本概念。
3. 学习使用Keil软件进行中断程序的编写和调试。
4. 熟悉中断在微机系统中的应用。
二、实验原理中断系统是微机系统中重要的组成部分，它允许CPU在执行程序的过程中，响应外部事件或内部事件，从而实现多任务处理。
中断系统主要包括以下几个部分：1. 中断源：产生中断请求的设备或事件，如外部设备、定时器、软件中断等。
2. 中断向量：中断服务程序的入口地址，用于CPU在响应中断时找到相应的服务程序。
3. 中断服务程序：处理中断请求的程序，完成中断处理任务。
4. 中断优先级：不同中断源的优先级不同，用于确定中断响应的顺序。
三、实验设备与软件1. 实验设备：单片机实验板、计算机、Keil软件、Proteus仿真软件。
2. 实验软件：Keil uVision4、Proteus 8.0。
四、实验内容1. 外部中断实验（1）使用外部中断0（INT0）实现按键控制LED灯的亮灭。
（2）使用外部中断1（INT1）实现按键控制LED灯的闪烁。
2. 定时器中断实验（1）使用定时器0产生1秒的定时中断，实现LED灯的闪烁。
（2）使用定时器1产生1秒的定时中断，实现按键输入的计数。
3. 软件中断实验（1）使用软件中断实现按键输入的字符显示。
（2）使用软件中断实现按键输入的字符加密显示。
五、实验步骤1. 在Keil软件中创建一个新项目，选择合适的单片机型号。
2. 根据实验要求，编写中断服务程序，设置中断向量。
3. 在Proteus软件中搭建实验电路，包括单片机、按键、LED灯等。
4. 将Keil软件编译后的程序下载到单片机中。
5. 在Proteus软件中运行仿真，观察实验结果。
六、实验结果与分析1. 外部中断实验（1）按键按下时，LED灯亮；按键松开时，LED灯灭。
（2）按键按下时，LED灯闪烁；按键松开时，LED灯停止闪烁。
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补充：做指导书P22页的实验六：跑马灯参考程序
org 0000h ajmp loop org 0030h loop: mov p1,#0ffh clr p1.0 lcall delay clr p1.1 lcall delay clr p1.2 lcall delay clr p1.3 lcall delay clr p1.4 lcall delay
;点亮灯p1.5
;点亮灯p1.6 ;点亮灯p1.7 ;到最开ห้องสมุดไป่ตู้loop处重新运行 ;延时子程序
三、思考题 1、修改延时子程序,改变延时时间为1秒和3秒， 观察结果 2、修改程序, 改变跑马灯的跑马顺序 A：由灯1至灯8，再由灯8回到灯1 B：由两头到中间，再由中间到两头 C：隔灯亮并跑马 四、实验要求： 跑马灯实验可不用写实验报告
键连接。 3、软件设计 用汇编语言编写相关程序，在Keil软件中输入程序， 编辑，编译链接，并运行程序。
参考程序 loop1:rlc a org 0000h mov p1,a ljmp start call delay org 0003h djnz r2,loop1 jmp ext0 mov r2,#07 start: mov ie,#10000001b mov ip,#00000001b loop2:rrc a mov p1,a mov tcon,#0000000b call delay mov sp,#70h djnz r2,loop2 loop: mov a,#0ffh jmp loop clr c mov r2,#08
delay: mov r5,#20 ext0: push acc push psw d1: mov r6,#20 setb rs0 d2: mov r7,#250 clr rs1 djnz r7,$ mov a,#00 djnz r6,d2 mov r2,#10 djnz r5,d1 loop3:mov p1,a ret call delay end cpl a djnz r2,loop3 pop psw pop acc reti
（1）使用USB线和串口线,将XL1000综合仿真仪与 微型计算机连接起来; （2）在XL1000综合仿真仪上,将JP13和JP14两个 232/USB通信选择方式端口的跳线帽跳至232的方式；
（3）将JP17的开关压下,选择仿真模式。
2、硬件连接 连接到八路指示灯部份的JP32。
（1）用一条8PIN的数据排线把CPU部份的P1口（JP44） （2）用1PIN线将单片机的P3.2(INT0端)与某个输入
;延时200ms
三、思考题 1、改用INT1进行中断，程序如何修改？ 2、改用跳沿触发进行中断，程序如何修改？ 四、实验要求： 1、实习前必须编写好程序 2、程序必须编译通过并运行正确 3、提交试验报告：报告内容 （1）实验目的 （2）实验内容 （3）实验原理图与线路连接 （4）实验步骤 （5）实验结果 （6）实验体会
附录：1、程序调试步骤： （1） 程序编写完成,并将*.asm添加到工程 中后,进行仿真前,对目标1的属性进行修改; （2）如右图, 点击工程下拉菜 单中的”目标’ 目标1’属性”;
（3）单击”目标”,输入仿真器的频率12(MHz);
（4）选择”输出”菜单中的”生成HEX文 件”,以便汇编后产生HEX代码,供编程器使用;
二、实习内容与步骤
（一）内容
1、将P1口与8个LED灯连接，正常情况下使8个灯
循环点亮，形成跑马灯。 2、用1PIN线将单片机的P3.2(INT0端)与某个输入 键连接。要求按键按下后，实现外部中断，在中断 服务程序中使LED灯变为全部闪烁5次，然后返回主
程序使8个灯继续循环亮。
（二）实验步骤
1、仿真仪与CPU的连接和设置
微机原理与接口技术（单片机）实验
实验三 I/O口和中断
一、实验目的：
1、通过实验学会I/O口和中断的应用。
2、熟悉XLISP系列 单片机综合仿真试验仪的组成和 使用方法。
3、学会应用XLISP仿真试验和keil-uvision2集成调试 软件进行仿真实验。掌握仿真实验的步骤并能得到正确 的实验结果。
（5）在”调试”菜单中,选择如下功能,
并点击”设置”,进行 右图设置,注意你使用 的是哪个串口(Com1还 是其它的,可以看设备 管理器);
（6）全部确定后,对程序进行编译,并生成相 应的HEX文件后,进行调试(红色的D), ;如出现错误报告,要求连上仿真 仪时,请检查有无连接USB线和串 口线,并按下仿真仪上的复位键; （7）进入调试窗口,连接上相关的连接线,点击” 全速运行”, 即可观查仿真结果; （8）退出仿真时,按下仿真仪上的复位键就会自 动退到编辑模式下,修改完毕程序并编译后,再按 下”调试”即可进入仿真模式;
;从0030h开始，避开00-30h的敏感地址 ;关闭所有灯 ;点亮灯p1.0 ;调延时子程序 ;点亮灯p1.1 ;点亮灯p1.2
;点亮灯p1.3 ;点亮灯p1.4
clr p1.5 lcall delay clr p1.6 lcall delay clr p1.7 lcall delay AJMP LOOP delay: mov r5,#20 d1: mov r6,#40 d2: mov r7,#248 djnz r7,$ djnz r6,d2 djnz r5,d1 ret end