实验四 中断实验

一、实验目的               

掌握中断服务程序的编写。

二、实验电路

三、实验内容

1．实验用PC机内部的中断控制器8259A，中断源用TPC-ZK实验箱上的单脉冲电路，将单脉冲电路的输出接中断请求信号IRQ，每按一次单脉冲按键产生一次中断请求。

2．编写程序，要求每次主机响应外中断IRQ时，显示"THIS IS A 8259A INTERRUPT !"，在键盘上敲任意一个键，程序退出。

四、编程提示

1．本实验用TPC-ZK实验系统的USB接口，USB接口实验箱固定接到了PC机主片中断控制器8259的IRQ3上，即进行中断实验时，所用中断类型号为0BH,编程时要根据0BH中断类型号设置中断矢量。

2. PC机主片中断控制器8259的地址为20H、21H。主片8259中断屏蔽寄存器IMR对应位（IRQ3）要清零（允许中断）：

IN AL，21H

AND AL，11110111B

OUT 21H，AL

中断服务结束前要使用中断结束命令：

MOV AL，20H

OUT 20H，AL

中断结束返回DOS时将IMR对应位置1，屏蔽中断。

IN AL，21H

OR AL，08H

OUT 21H，AL

五、实验程序（必须加注释）和结果

IRO_MASK EQU 11110111B ; 中断屏蔽码，二进制表示为11110111，用于设置8259A中断控制器的中断屏蔽寄存器

DATAS SEGMENT

    MS1 DB 0DH,0AH,'THIS IS A 8259A INTERRUPT!',0DH,0AH,'$' ; 定义字符串，用于显示中断信息

    MS2 DB 0DH,0AH,'PRESS ANY KEY TO EXIT!',0DH,0AH,'$' ; 定义字符串，用于提示用户按任意键退出

    MS3 DB 0DH,0AH,'guozhihong2022900624 AND mingruizhao2022900625',0DH,0AH,'$' ; 定义字符串，可能是作者信息

    CSREG DW? ; 用于存储旧的中断向量段地址

    IPREG DW? ; 用于存储旧的中断向量偏移地址

DATAS ENDS

STACKS SEGMENT

    ; 此处输入堆栈段代码

STACKS ENDS

CODES SEGMENT

    ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS

START:

    MOV ax,DATAS

    MOV ds,AX

   

    MOV dx,OFFSET MS3

    MOV ah,09H

    INT 21H ; 显示作者信息

   

    MOV DX,OFFSET MS1

    MOV ah,09H

    INT 21H ; 显示中断信息

   

    CLI ; 关中断，禁止其他中断发生

    MOV ax,350bh

    INT 21h ; 获取旧的中断向量

    MOV ax,es

    MOV CSREG,ax ; 存储旧的中断向量段地址

    MOV IPREG,bx ; 存储旧的中断向量偏移地址

    MOV ax,cs

    mov ds,ax

    MOV dx,offset INT_PROC

    MOV ax,250bh

    INT 21h ; 设置新的中断向量

    IN al,21h

    AND al,11110111b

    OUT 21h,al ; 设置8259A中断控制器的中断屏蔽寄存器

    MOV dx,offset MS2

    MOV ah,09h

    INT 21h ; 显示提示信息

    STI ; 开中断，允许其他中断发生

AG:

    MOV ah,1

    INT 16h

    JZ AG ; 等待用户按键

EXIT:

    CLI ; 关中断

    MOV dx,IPREG

    MOV ax,CSREG

    MOV ds,ax

    MOV ax,250bh

    INT 21h ; 恢复旧的中断向量

    IN al,21h

    or al,00001000b

    OUT 21h,al ; 恢复8259A中断控制器的中断屏蔽寄存器

    MOV ax,4c00h

    INT 21h ; 程序结束，返回操作系统

INT_PROC PROC

    PUSH ax

    PUSH dx

    PUSH ds

    MOV ax,DATAS

    MOV ds,ax

    MOV dx,offset MS1

    MOV ah,09h

    INT 21h ; 显示中断信息

    MOV al,20h

    OUT 20h,al ; 发送中断结束命令给8259A中断控制器

    POP ds

    POP dx

    POP ax

    IRET ; 中断返回

INT_PROC ENDP

CODES ENDS

END START

代码注释说明

IRO_MASK EQU 11110111B：定义了一个常量，用于设置8259A中断控制器的中断屏蔽寄存器。

DATAS SEGMENT：定义了数据段，包含了要显示的字符串和用于存储旧中断向量的变量。

STACKS SEGMENT：定义了堆栈段，但代码中没有具体内容。

CODES SEGMENT：定义了代码段，包含了程序的主要逻辑。

START：程序的入口点，包含了初始化和中断处理的代码。

INT_PROC PROC：定义了中断处理程序，用于处理8259A中断控制器产生的中断。

CODES ENDS：代码段结束。

END START：程序结束。

代码执行流程

程序开始，显示作者信息。

显示中断信息。

保存旧的中断向量。

设置新的中断向量，指向自定义的中断处理程序。

设置8259A中断控制器的中断屏蔽寄存器。

显示提示信息，等待用户按键。

用户按键后，恢复旧的中断向量。

恢复8259A中断控制器的中断屏蔽寄存器。

程序结束，返回操作系统。

代码中的关键操作

CLI和STI：用于关闭和开启中断。

INT 21H：用于调用DOS系统功能，如显示字符串和获取/设置中断向量。

IN和OUT：用于与8259A中断控制器进行数据传输。

PUSH和POP：用于保存和恢复寄存器的值。

IRET：用于从中断处理程序返回。

代码中的数据结构和变量

MS1、MS2和MS3：用于存储要显示的字符串。

CSREG和IPREG：用于存储旧的中断向量段地址和偏移地址。

代码中的函数和子程序

INT_PROC：中断处理程序，用于处理8259A中断控制器产生的中断。

代码中的输入输出操作

MOV dx,OFFSET MS1和MOV ah,09H：用于显示字符串。

IN al,21h和OUT 21h,al：用于与8259A中断控制器进行数据传输。

代码中的条件判断和循环结构

JZ AG：用于等待用户按键。

代码中的异常处理

代码中没有显式的异常处理逻辑，但通过中断处理程序可以处理8259A中断控制器产生的中断。

IRQ

二、实验电路