1.Способы организации реакции процессора на внешние события.

Имеется необходимость во взаимодействии процессора с внешним миром, его реакциях на внешние события. К организации этого взаимодействия можно подойти следующими способами:

– процессор может периодически опрашивать состояния внешних входов, периферийных устройств и т. п. Такую чисто программную обработку внешних событий называют поллингом.

– процессор может быть дополнен узлом, который независимо от самого процессора опрашивает состояния входов и периферийных устройств. В случае обнаружения какого-либо события (появление на внешнем входе того или иного фронта или уровня, изменение флага состояния периферийного устройства и т. п.) этот дополнительный узел прерывает выполнение процессором его текущего потока команд, загружая в программный счетчик адрес специальной подпрограммы. Такое принудительное изменение хода выполнения программы называется прерыванием.

2. Механизм обслуживания прерывания.

В случае обнаружения какого-либо события (появление на внешнем входе того или иного фронта или уровня, изменение флага состояния периферийного устройства и т. п.) этот дополнительный узел прерывает выполнение процессором его текущего потока команд, загружая в программный счетчик адрес специальной подпрограммы. Такое принудительное изменение хода выполнения программы называется прерыванием, а вызываемая подпрограмма – подпрограммой обслуживания или обработки прерывания (иногда используют термин «обработчик прерывания»). Событие, вызывающее прерывание называется источником прерывания.

3. Особенности подпрограмм обработки прерываний.

В случае обычной подпрограммы адрес ее начала в том или ином виде содержится в команде вызова. Адрес обработчика прерывания задается через таблицу векторов прерываний. Каждому источнику прерывания соответствует свой вектор – одна или несколько ячеек памяти. В некоторых процессорах вектор хранит адрес начала обработчика прерывания. В других (к ним относятся и микроконтроллеры AVR) – первую (или несколько первых) команду собственно обработчика прерывания. При этом, как правило, в векторе размещается команда безусловного перехода к основной части обработчика.

4. Приоритеты прерываний, маскирование прерываний, флаги прерываний.

Приоритет прерываний определяет очередность, в которой будут обслуживаться два и более ожидающих обслуживания незамаскированных прерывания: от разных источников.

Могут возникнуть одновременно несколько событий, вызывающих прерывания – возникает необходимость выбора порядка их обслуживания. Для решения этих задач существуют следующие механизмы:

– глобальный запрет (маскирование) прерываний – запрещает обслуживание прерываний от любых источников.

– индивидуальное маскирование прерываний – запрещает прерывания от определенного источника.

– событие, вызывающее прерывание, может быть кратковременным (например, фронт логического сигнала). Для того чтобы не потерять информацию о таком событии, если оно произошло в то время, когда прерывание было запрещено, существуют флаги прерываний.