19.! Реалізація прямого доступу до пам’яті (пдп) в івм рс ат
20.! Контролер переривань на платі івм рс (і8259): принцип будови та функціонування
Контролеры
Всі пристрої на системної шині мікропроцесор розглядає або як адресуемую пам'ять, або як порти виводу-введення-висновку. Власне кажучи, під портом розуміють якусь схему поєднання, що зазвичай включає у собі чи кілька регістрів виводу-введення-висновку (особливих осередків пам'яті). Про скоєнні якогось події мікропроцесор може дізнатися лише за сигналом, званому перериванням. У цьому виконання поточної послідовності команд припиняється (переривається), а натомість починає виконуватися інша послідовність, відповідна даному перериванню. Зазвичай переривання поділяються на апаратні, логічні й програмні. Апаратні переривання (IRQ) передаються спеціальними лініях системної шини і пов'язані з запитами від зовнішніх пристроїв (наприклад, натискання клавіші на клавіатурі). Логічні переривання виникають під час роботи самого мікропроцесора (наприклад, розподіл на нуль), а програмні ініціюються виконуваної програмою і звичайно йдуть на виклику спеціальних подпрограмм.
У перших комп'ютерах IBM PC використовувалася мікросхема контролера переривань i8259 (Interrupt Controller), має вісім входів для сигналів переривань (IRQ0-IRQ7). Як відомо, за одну і те час мікропроцесор може обслуговувати лише одна подія у виборі даного події їй сприяє контролер переривань, яким установлено для кожного зі своїх входів певний рівень важливості - пріоритет. Найвищий пріоритет має лінія запиту переривання IRQ0, а найменший - IRQ7, тобто пріоритет убуває гаразд зростання номери лінії. У IBM PC/AT восьми ліній переривання стало замало і кількість було збільшено до 15. У перших моделях при цьому використовувалося каскадне включення двох мікросхем i8259. Воно здійснювалося шляхом під'єднання виходу другого контролера до входу IRQ2 першого. Важливо розуміння тут таке. Лінії переривання IRQ8 - IRQ15 (то є входи другого контролера) мають пріоритет нижче ніж IRQ1, але вище IRQ3. У режимі прямого доступу (DMA, Direct Memory Access) периферійне пристрій пов'язані з оперативної пам'яттю безпосередньо, а чи не через внутрішні регістри мікропроцесора. Найефективнішою така передача даних буває ситуаціях, коли визначена висока швидкість обміну для великої кількості інформації. Для ініціалізації процесу прямого доступу на системної шині використовуються відповідні сигнали. У комп'ютерах, сумісних з IBM РС і PC/XT, в організацію прямого доступу на згадку про використовується одна 4-канальная мікросхема DMA i8237, канал 0 якої призначений для регенерації динамічної пам'яті. Канали 2 і трьох служать керувати високошвидкісної передачею даних між дисководами гнучких дисків, вінчестером і оперативної пам'яттю відповідно. IBM PC/AT-совместимые комп'ютери мають 7 каналів прямого доступу до пам'яті. У перших комп'ютерах до цього йшли каскадним включенням двох мікросхем i8237, як у разі контролерів прерываний.
Обробка переривань на основі контролера 8259A Контролер переривань 8259A являє собою пристрій, що реалізує до восьми рівнів запитів на переривання, З можливістю програмного маскування і зміни порядку обслуговування переривань. Контролер переривань (рис. 1) Складається з наступних блоків:
RGI - реєстр заборон переривань; Зберігає всі рівні, на які надходять запити IRQx.
PRB - схема прийняття рішень за пріоритетами; схема ідентифікує пріоритет запитів і вибирає запит з найвищим пріоритетом.
ISR - регістр обслуговуються переривань; Зберігає рівні запитів переривань, Що знаходяться на обслуговуванні контролера переривань.
RGM - регістр маскування переривань; Забезпечує заборону однієї або кількох ліній запитів переривання.
BD - буфер даних; призначений для сполучення з системною шиною даних.
RWCU - блок керування записом / читанням; приймає керуючі сигнали від мікропроцесора і задає режим функціонування контролера переривань.
CMP - схема каскадного буфера-компаратора; використовується для включення в систему декількох контролерів.
CU - схема управління; виробляє сигнали переривання і формує трехбайтовую команду CALL для видачі на шину даних.
Рис. 1.Структура контролера переривань 8259А Один контролер 8259A здатний обслуговувати переривання від 8 джерел. Для обслуговування більшої кількості пристроїв використовується каскадне включення контролерів . У системах IBM PC AT каскадне включення дозволяє до 15 пристроїв сигналізувати про переривання