7. Программируемый контроллер прерываний.

Программируемый контроллер прерываний (ПКП, Programmable Interrupt Controller, PIC) реализует векторную систему прерываний. Микросхема 8259А фирмы Intel (советский аналог КР580ВН59), а так же ее модификации 8259А-2 и 8259А-8, поддерживает 8 уровней прерываний от восьми различных устройств.

Основные функции контроллера:

- фиксация запросов на прерывания от восьми внешних источников;

- программное маскирование поступающих запросов;

- присвоение фиксированных или циклически изменяемых приоритетов входам контроллера, на которые поступают запросы;

- инициация вызова процедуры обработки поступившего аппаратного прерывания.

Количество обслуживаемых внешних источников прерываний может быть увеличено путем каскадирования нескольких контроллеров. Расположение выводов микросхемы контроллера 8259A приведено на рисунке:

-------------¬ -------------¬

__ ¦ ¦--¦ ¦

CS -¦ 1 28 ¦- Vcc

__ ¦ ¦

WR -¦ 2 27 ¦- A0

__ ¦ ¦ ____

RD -¦ 3 26 ¦- INTA

¦ ¦

D7 -¦ 4 25 ¦- IR7

¦ ¦

D6 -¦ 5 24 ¦- IR6

¦ ¦

D5 -¦ 6 23 ¦- IR5

¦ ¦

D4 -¦ 7 22 ¦- IR4

¦ ¦

D3 -¦ 8 21 ¦- IR3

¦ ¦

D2 -¦ 9 20 ¦- IR2

¦ ¦

D1 -¦ 10 19 ¦- IR1

¦ ¦

D0 -¦ 11 18 ¦- IR0

¦ ¦

CAS0 -¦ 12 17 ¦- INT

¦ ¦ __ __

CAS1 -¦ 13 16 ¦- SP/EN

¦ ¦

GND -¦ 14 15 ¦- CAS2

¦ ¦

L-----------------------------

------------T----------T---------------------------------------¬

¦Обозначение¦Тип вывода¦ Назначение ¦

+-----------+----------+---------------------------------------+

¦ Vcc ¦ - ¦ Питание + 5 В ¦

¦ ¦ ¦ ¦

¦ GND ¦ - ¦ Общий (земля) ¦

¦ __ ¦ ¦ ¦

¦ CS ¦ вход ¦ Выбор микросхемы ¦

¦ __ ¦ ¦ ¦

¦ RD ¦ вход ¦ Чтение ¦

¦ __ ¦ ¦ ¦

¦ WR ¦ вход ¦ Запись ¦

¦ ¦ ¦ ¦

¦ D0-D7 ¦двунаправ-¦ Выводы на шину данных ¦

¦ ¦ленные ¦ ¦

¦ ¦выводы ¦ ¦

¦ ¦ ¦ ¦

¦ CAS0-CAS2 ¦ входы/ ¦ Для ведущего контроллера являются ¦

¦ ¦ выходы ¦ выходами, для всех ведомых входами. ¦

¦ ¦ ¦ Предназначены для передачи ведущим ¦

¦ ¦ ¦ информации для выбора необходимого ¦

¦ ¦ ¦ ведомого. ¦

¦ __ __ ¦ ¦ ¦

¦ SP/EN ¦ вход ¦ Выбор ведущего контроллера ¦

¦ ¦ ¦ ¦

¦ INT ¦ выход ¦ Запрос на прерывания ¦

¦ ____ ¦ ¦ ¦

¦ INTA ¦ вход ¦ Подтверждение прерывания ¦

¦ ¦ ¦ ¦

¦ A0 ¦ вход ¦ Выбор регистров контроллера ¦

¦ ¦ ¦ ¦

¦IRQ0-IRQ7 ¦ входы ¦ Входы запросов на прерывания от ¦

¦ ¦ ¦ внешних источников. ¦

L-----------+----------+----------------------------------------

В состав контроллера входят:

- схема управления чтением/записью;

- схема управления;

- схема каскадирования;

- регистр запросов на прерывания;

- схема обработки приоритетов;

- регистр состояния;

- регистр маскирования запросов на прерывания.

ПКП может находиться в двух основных состояниях: настройки и обслуживания запросов на прерывания. В состоянии настройки контроллер принимает управляющие слова инициализации (Initialization Command Words, ICW), в состоянии обслуживания - операционные управляющие слова (Operation Control Words, OCW).

Возможны несколько режимов обслуживания источников прерываний:

- режим фиксированных приоритетов по по уровням прерываний;

- два различных варианта циклического сдвига приоритетов;

- режим автоматического завершения обработки прерывания;

- режим специального маскирования;

- режим опроса устройств.