2. Система прерываний.

Прерывания представляют собой средство изменения последовательности выполнения команд и операций в ответ на внешние асинхронно происходящие события (запросы на прерывание).

Система прерываний выполняет ряд функций:

• организация вхождения в прерывающую программу;

• организация приоритетного выбора между запросами,

поступающими одновременно;

• организация возврата в прерванную программу.

Реализация прерываний оказывает значительное воздействие на производительность и гибкость системы.

И спользование микросхемы КМ1804ВН1 позволяет реализовать схему векторного приоритетного прерывания с возможностью наращивания до 16 аппаратных прерываний. По другому такая схема носит название структуры системы прерываний с несколькими линиями запроса или радиальной структуры. В этой структуре предусмотрена своя линия запроса для каждого устройства. Структура с несколькими линиями запроса позволяет уменьшить время ответа, так как в ней устройство, пославшее запрос на прерывание, может быть сразу же идентифицировано. Но т.к. в данной работе прерывания обрабатываются на макро уровне (по заданию) данная система не обладает минимальным временем ответа. Это объясняется тем, что прерывания обрабатываются только после завершения текущей команды.

Запрос на прерывание

вектор

Рис. 2 Система прерываний.

Прерывания на макро уровне требуют меньше аппаратных затрат и меньшее количество запоминаемой информации, необходимой для возврата в прерванную программу.

Сигналы прерываний поступающие на входы INR7-INRO устройства управления прерываниями, преобразуются в вектор (в простейшем случае это простая шифрация). Полученный вектор поступает в ЦП.

Принцип работы системы прерываний:

При поступлении запроса на прерывание от периферийного устройства контроллер формирует вектор прерывания и посылает запрос на прерывание в ЦП.

В дальнейшем происходит анализ вектора прерывания (его части), в результате чего если выясняется, что данное прерывание должно обрабатываться на микро уровне – в секвенсор подается запрос на прерывание и происходит дальнейшая его обработка.

Если же выясняется, что прерывание должно обрабатываться на макро уровне – в секвенсор запрос на прерывание не подается. Обработка прерывания произойдет после завершения выполнения текущей команды процессором.

3. Основная память ЭВМ.

32 разряда ЦП позволяет адресовать до 4096К ячеек памяти. Часть этих адресов необходимо зарезервировать для программно доступных элементов ЭВМ.

ОП ЭВМ должна иметь в своём составе как оперативную (ОЗУ), так и постоянную (ПЗУ) память. Так как в задании не оговорена конкретная емкость ОЗУ и ПЗУ примем: емкость ОЗУ – 16Мбайт, емкость ПЗУ – 1Мбайт (в качестве ПЗУ взята PROM с однократным программированием).

Для обеспечения нормальной работы ОЗУ и ПЗУ в состав ОП нужно включить контроллер, который будет выполнять функции управления памятью, функции арбитра шины, а также кэширование данных.

Шина данных

Шина адреса Шина управления

Д А У Д А У

Рис. 3 Структура ОП. (Д – данные, А – адрес, У – сигналы управления)