4.4 Режимы работы мп

4.4.1 Нормальный режим работы мп

В данном режиме МП последовательно выполняет однотипные действия: считывает команду из памяти программ, декодирует её, считывает, при необходимости, операнды к декодированной команде, выполняет декодированную команду, изменяет счётчик команд, считывает новую команду по новому значению счётчика команд и т.д.

4.4.2 Режим прерывания

Не является необходимым для каждого МП. Позволяет прервать выполнение основной программы и прореагировать на асинхронное внешнее событие.

Различают программные и аппаратные прерывания. Програм-мные прерывания инициируются специальными командами процессора. Аппаратные прерывания инициируются подачей активного сигнала на специальный вход запроса прерывания МП. Алгоритм поведения МП при обоих типах прерывания одинаков – при наступлении прерывания процессор прекращает выполнение основной программы и начинает выполнять подпрограмму обработки прерывания. После окончания подпрограммы обработки прерывания процессор возвращается к выполнению прерванной основной программы.

Прерывания бывают маскируемые и немаскируемые. Маскируемые прерывания можно запретить программным способом. Немаскируемые – запретить нельзя.

Если МП имеет несколько входов прерывания, то они могут сортироваться с помощью схемы приоритетов прерываний, которая позволяет выбрать наиболее важное прерывание при нескольких одновременных прерываниях.

Существует несколько вариантов перехода процессора к подпрограмме обработки прерывания. Наиболее типичны три варианта:

- при прерывании процессор выполняет переход по определенному, наперёд заданному адресу;

- при прерывании процессор считывает с шины данных команду и выполняет ее. Как правило, это команда безусловного перехода. Команду на шину данных должно выдать внешнее устройство, запросившее прерывание;

- при прерывании процессор считывает с определенной области памяти адрес и выполняет безусловный переход по этому адресу (векторная система).

4.4.3 Режим ожидания

Режим ожидания необходим для согласования скорости работы процессора с более медленно действующими внешними устройствами. Для организации данного режима на шине управления процессора имеется 2 служебных сигнала:

- входной сигнал – запрос режима ожидания;

- выходной сигнал – подтверждение режима ожидания.

МП регулярно проверяет состояние входа запроса режима ожидания. В случае если запрос есть, процессор переходит в режим ожидания, что подтверждается сигналом на выходе подтверждения режима ожидания.

В режиме ожидания процессор продолжает проверять состояние сигнала запроса ожидания. Режим ожидания продолжается до тех пор, пока присутствует сигнал запроса ожидания. Находясь в режиме ожидания, процессор «замораживает» состояние сигналов на шине данных, шине управления и шине адреса, что позволяет увеличить время доступа к внешним устройствам.

4.4.4 Режим прямого доступа к памяти

Режим необходим для отключения процессора от всех шин МП устройства. Это бывает необходимо в случае, если внешнее устройство может осуществлять обмен информацией с внутренними элементами МП устройства быстрее, чем с помощью процессора. При этом МП полностью выключается из работы.

Для управления данным режимом на шине управления МП имеется два сигнала:

- вход запроса режима прямого доступа к памяти (ПДП);

- выход подтверждения режима ПДП.

Процессор во время работы регулярно проверяет сигнал на входе запроса ПДП. В случае, если сигнал присутствует, процессор переводит шину адреса и шину данных в высокоимпедансное состояние, а сигналы шины управления в неактивное состояние (кроме одного сигнала).

Активным остается сигнал подтверждения режима ПДП, который сообщает всем внешним устройствам, что процессор отключился от внутренних шин системы.