2.2.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.
Использование 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 данная система не обладает минимальным временем ответа. Это объясняется тем, что прерывания обрабатываются только после завершения текущей команды.
Запрос на прерывание |
Рис. 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 устройства управления прерываниями, преобразуются в вектор (в простейшем случае это простая шифрация). Полученный вектор поступает в ЦП.
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.
2.3.Блок синхронизации и таймер.
Блок синхронизации (БС) предназначен для обеспечения синхронной работы всех устройств ЭВМ. В его задачи входит генерация последовательностей синхросигналов заданной формы и длительности для ЦПУ, контроллеров, ОП и других устройств, входящих в состав ЭВМ. Необходимо предусмотреть возможность приостановления такта, изменения его длительности, что бывает нужно, например, для обмена информацией процессора с «медленными» внешними устройствами.
Таймер предназначен для деления машинного времени на временные интервалы. Представляет собой кварцевые часы, которые можно программно опрашивать, устанавливать, использовать в качестве будильника, в определённое время выдающего сигнал в процессор, или в качестве секундомера при замерах интервалов времени между внешними событиями и т. д.