Структура микроЭвм с блоками прерываний
Два режима работы:
Прерывание отсутствует (INT=0). По сигналу ЗМ происходит считывание КОП очередной макрокоманды. Блок МУ разворачивает последовательность микрокоманды для выполнения данной команды. Под воздействием мк формируется адрес (в ПЭ) следующей команды. По данному адресу из памяти считывается КОП следующей команды по сигналу ЗМ, если прерывание отсутствует и т.д.
Прерывание присутствует (INT=1). По сигналу ЗМ считывается код КМП, по которому осуществляется вход в микропрограмму обработки прерывания, т.е. обеспечивается сохранение рабочих регистров, осуществляется ввод номера кода запроса на прерывание (INT-N), формируется адрес первой полезной команды, затребованной программой, считывается эта команда и выполняется формирования сигнала RESET. После окончания обработки прерываний, осуществляется возврат в прерванную программу, для чего осуществляется микропрограмма выхода их прерывания.
Блок приоритетных прерываний (бпп)
Любой режим прерывания характеризуется тремя этапами:
Режим входа в прерывание. В этом режиме сохраняются регистры в стековой области памяти, формируется адрес первой полезной команды программы, обслуживающей прерывание и считывается данная команда.
Выполнение команды, обслуживающей прерывание.
Программа выхода из прерывания. На этом этапе осуществляется восстановление регистров прерванной программы и запуск на её выполнение.
и 3. этапы не могут быть прерваны запросами на прерывание с более высоким приоритетом.
БПП имеет два режима работы.
Активный режим работы – в триггере состояние Т1 записан “0”. Тем самым разрешается приём и реакция БПП на вновь поступающие запросы на прерывание. Шифратор уровня приоритета (Ш) обеспечивает ранжирование по уровням приоритета (Дейзи-цепи) и формирование кода номера запроса на прерывание. Этот код поступает на ССК и, если вновь поступивший уровень приоритета выше текущего, то он проходит через схему “&”, поступает на Т2 и формируется на выходе сигнал приоритета INT. Этот сигнал поступает в вычислительную систему и переключает Т1 в единичное состояние. Если Т1 находится в состоянии “Т1”, то БПП не активен.
БПП в неактивном состоянии – в этом случае выполняется первый этап режима прерывания. БПП не активен до тех пор, пока в триггер текущего состояния не будет записано новое текущее состояние. Сигнал ЗТС – занесение текущего состояния.
Два режима работы :
Наличие прерывания – считывается код микропрограммного кода (ИМП), сохраняются регистры в стековой области, считывается код номера запроса на прерывание (А0, …), на основе которых формируется адрес первой полезной команды программы обслуживания прерывания (ПОП). В этой схеме БПП обеспечивает: приём запроса на прерывание, ранжирование их по уровню приоритета, формирование кода номера запроса на прерывание, сравнение с уровнем текущего приоритета, формирование общего сигнала на прерывание вычислительной системы (INT).
Прерывание отсутствует .
Обмен микроЭВМ с внешними устройствами (ВУ).
Существует 4 варианта обмена с ВУ.
1. Обмен с ВУ по инициативе микропроцессора (мкп)
В этом случае отсутствует режим прерывания.
2
.
Обмен с ВУ по инициативе с ВУ
В этом случае имеет место режим прерывания.
Преимущества и недостатки:
В 1. необходимо вставлять подпрограмму для опроса ВУ; во 2. программное обеспечение простое.
Вариант 1. целесообразно применять в тех случаях когда имеется сравнительно небольшое количество ВУ и не предъявляются высокие требования к времени опроса (микроЭВМклавиатура).
Вариант 2. – когда ВУ имеется довольно большое количество и предъявляются жёсткие требования к динамической характеристике и устройствам обмена.
Обмен ВУ с ВУ.
Запрос – “захват магистрали”. Приводит триггеры в третье состояние и освобождает выходы. ВУ должно сформировать полностью все сигналы для управления магистралью.
В этом случае ВУ вырабатывает запрос “захвата ” магистрали. По этому запросу МКП переводит свои шины в третье состояние. ВУ, выработавшее запрос, активизируется, захватывает магистраль и обеспечивает обмен с другим ВУ. При этом оно обязано сформировать свою совокупность сигналов для поддержки магистрали (даже тех, которые не требуются для ВУ). Этот режим называется режимом “захвата” магистрали. Частным случаем является режим ПДП – прямой доступ к памяти.
Обмен микропроцессора с группой ВУ.
Существует 2 варианта микропроцессорных систем:
Микропроцессорная (МП) система команд которых позволяет обеспечить обращение к ВУ и памяти как к единому целому. Т.е. система команд не обеспечивает различие между ВУ и памятью.
МП система команд которых обеспечивает различие между обращением к памяти и к ВУ.
Считается, что в варианте 1. меньше объём адресуемой памяти, но выше быстродействие (за счёт меньшего дешифратора команд) и проще пишется программное обеспечение. А в варианте 2. больше адресное пространство, т.к. обращение к памяти и обращение к ВУ имеют разные команды.
По системе обмена различают 2 варианта:
Синхронный.
Асинхронный.