литература / Пухальский Проектирование микропроцессорных систем 2001

D4 = SFNM — задание специального режима полной вложенности.

При записи слова ICW\ автоматически производятся установки; сбрасывается в 0 схема, чувствительная к фронту сигнала IR, (E dge sense Latch — рис. 3.54); все разряды регистра мас­ ки IMR сбрасываются в 0 (прерывания по всем входам IR, разрешены); входу IR7 присваивается наименьший приоритет, а входу IR0 — наибольший приоритет; сбрасывается режим специаль­ ного маскирования и устанавливается состояние чтения регистра IRR (см. рис. 3.60). Если в слове ICWi разряд /С 4 = 0, то для PIC 8259А устанавливаются режимы, соответствующие зна­ чению слова ICW 4 = 00h (небуферированный режим, не автоматический конец прерывания, МП 8080/8085). После инициализации PIC готов к работе в режиме полной вложенности. Дос­ тоинством запроса прерывания по положительному фронту (LTIM = 0 в команде ICW i) являет­ ся то, что вход IR, может оставаться в состоянии 1, не генерируя повторного прерывания.

содержать единственную команду RET, игнорируя таким образом прерывание. Если запрос прерывания IRi необходим для других целей, то запрос от помех может быть обнаружен чтени­ ем регистра ISR с последующим анализом состояния триггера Тк к у.

П ри м еры и н и ц и али зац и и P IC . Будем полагать, что М П -система построена на основе МП 8085 и P IC 8259А по небуферированной схеме и требуется обеспечить запросы прерыва­ ний по фронту сигналов IRh т. е. в команде 1CW\ можно задать значение разряда D 0 = 0, чтобы не использовать команду ICW 4, и требуется задать значение разряда D3 = LTIM = 0.

П ример 1 . Пусть базовый адрес А вс = ЗА 60h, интервал адресов ААВс = 4 и используется один PIC, адреса портов которого равны F 8h (А0 = 0) и F9h (А0= 1). Из рис. 3.48 следует, что на PIC следует подать только два слова инициализации:

ICWi = 76ft = 0111 0110 (А7АбА5 = 011, LTIM - 0, ADI = 1, SNGL = 1 — см. рис. 3.49);

В результате входам 1R, будут соответствовать адреса addr = (ЗА60 + ■A)h команд CALL, читаемых МП из PIC. Обычно ППОП требуют объем памяти более четырех байт, поэтому по адресам a d d r могут быть записаны только трехбайтовые команды JM P AIR,, а четвертый байт либо не используется (указывается команда NOP), либо перед командой перехода используется однобайтовая команда из ППОП:

Если в М П-системе используется несколько P IC (ведущий и ведомые), то вышеприведен­ ная программа инициализации должна выполняться для каждого P IC с различными базовыми адресами А вс и подачей команды инициализации /CW3 (см. рис. 3.51).

П рим ер 2. Для условий предыдущего примера выполнить инициализацию PIC в системе, изображенной на рис. 3.45, использовав непрерывные массивы адресов команд CALL и портов

PIC:

Авс = ЗА 60h, p o rt = F8h и F9h — для ведущего PIC (M aster — рис. 3.55),

А вс - ЗА80h, p o rt = FAh и FB/г — для ведомого А (Slave А — рис. 3.55), Аде = ЗААОh, p o rt = FCh и FD h — для ведомого В (Slave В — рис. 3.55).

На основании рис. 3.49 - 3.51 находим:

ICWx м = 74ft = 0 1 11 0100 (А1А 6А 5= 011, LTIM = 0, A D I = 1, SNGL = 0),

ICW 2м = ЗА/г = 0011 1010, /CW3 м = 48/г = 0100 1000;

IC W XА=9 4 / г = 1001 0100 (A1A bAs = 100, LTIM = 0, A D I = l,S N G L = 0 ) ,

ICW 2a = ЗА/г = 0011 1010, ICW 3 A = 03h = 0000 0011;

ICW\ в = В4/г = 1011 0100(А 7АбА5= 101,L77M = 0, A D I = 1,57VGL = 0),

ICW 2B = ЗАh = 0011 1010, ICW 3 в = 06h = 0000 0110.

уровни приоритета. Приоритетное кольцо можно вращать по отношению к входам /У?, коман­ дой OCW2. Самым высоким уровнем приоритета обладает вход //?,-, которому соответствует номер 0 приоритетного кольца (вход IR$ на рис. 3.56), а самым низким — вход IR, которому соответствует номер 7 приоритетного кольца (вход IR4 на рис. 3.56), называемый дном приори­ тетного кольца (ДПК). Присвоить ДПК любому входу IR, можно командой OCW 2 в процессе выполнения основной программы или ППОП.

OCW2, находящейся в конце ППОП, так что обслуженному I/Oj присваивается ДПК. Этот ре­ жим исключает возможность захвата МП одним внешним устройством, предоставляя всем I/O равные возможности по обслуживанию. Применение этого режима реш ает также проблему множества I/O, имеющих равный приоритет.

3. Реж им заданного приоритет а. Положение ДПК командой OCW 2 присваивается неко­ торому входу IRj в произвольные моменты времени в зависимости от потребностей главной программы или ППОП.

Каждый режим может быть видоизменен применением масок, которые задаются командой OCW[ и позволяют замаскировать любой вход //?, независимо от его приоритета.

У правлен и е работой P IC . Для задания операций и алгоритмов работы PIC предназначе­ ны слова команд операций OCW m(O peration Com m and Word), m = 1, 2, 3. В отличие от команд инициализации эти команды используются многократно как при выполнении ППОП, так и при выполнении основной программы.

Слово команды операции OCW i. Формат команды O C W : представлен на рис. 3.57: если Mi - 1, то запрос прерывания IR, фиксируется в регистре IRR, но прохождение его в схему PR блокируется. Как только маска будет снята (М, = 0), то запрос прерывания IR, будет обслужен, если нет запросов с более высоким приоритетом.

триггера T/SRh указываемого двоичным кодом L2L\L^ = г);

DiDf,D5 = 101 — обычный конец прерывания (циклический сдвиг приоритетов с присвое­ нием ДПК обслуженному запросу и сбросом в 0 его триггера TISRi\ L2L il <) = xxx);

D7D6D5 = 100 — установка режима циклического сдвига приоритетов при автоматическом

мого в 0 триггера T/SRi и присвоение ДПК входу 1R, с циклическим сдвигом приоритетов);

D 7DeD 5 = 110 — циклический сдвиг приоритетов без завершения прерывания (L2L]L0 = i — двоичный код номера входа lRh которому присваивается ДПК).

Ниже приведено типовое оформление ППОП (написано продолжение примера 1, начиная

Команда Е1 может располагаться в любом месте ППОП. Если она расположена в конце ППОП, то ее не могут прервать запросы прерывания с более высоким приоритетом, так как флаги IE в МП 8085 и INTE в М П 8080 сбрасываются в 0 при каждом переходе к обслужива­ нию запроса прерывания. В стек можно записывать содержимое только тех регистровых пар, которые используются в ППОП.

Если в М П-системе используются ведомые PIC, то команда EOI должна подаваться дваж­ ды: в ведущий PIC и в соответствующий ведомый PIC. Если при инициализации был задан запрос прерывания по уровню (LTIM = 1 в команде /CW,), то для предотвращения повторного прерывания запрос //?, должен быть сброшен до подачи команды EOI.

При работе в режиме полной вложенности команда EOI обычного конца прерывания (R = 0 , SL = 0, EOI = 1) автоматически сбрасывает триггер TISRi, соответствующий запросу пре­ рывания, имеющего наибольший приоритет из всех находящихся в обслуживании запросов прерывания (рис. 3.59 — принцип работы подобной схемы описан в § 6.6 книги [5]). В этом режиме сбрасываемый запрос прерывания всегда соответствует обслуженному запросу преры­ вания.

W2WlWQ= i — номер входа IRh имеющего набольший приоритет, при одновременном за­ просе обслуживания по нескольким входам; W2WXW0 =111 при 1 = 0.

Прочитав уровень прерывания IL, МП по номеру i программным способом определяет,

какое внешнее устройство следует обслужить. Импульс R D - 0, генерируемый командой IN port при чтении уровня прерывания 1L, воспринимается PIC как подтверждение прерывания (вместо сигнала INTA), устанавливая, если имеется запрос прерывания, состояние соответст­

Инициализацию PIC 8259А, предназначенных для работы в режиме полинга, тоже нужно производить, но только двумя командами ICW X и ICW 2 = 00h, где 00h — “фиктивный” адрес (можно задать и любое другое число, так как адрес команды CALL в режиме полинга не ис­ пользуется).

Режим полинга (O C W 3 = OCh) позволяет включить в М П-систему любое число PIC 8259А в пределах адресного пространства ввода-вывода МП. В режиме полинга производится после­ довательный опрос P IC по инициативе М П (сигналы INT и INTA не используются). Например, если в М П-системе необходимо обслуживать 80 внешних устройств, то следует использовать один ведущий PIC, 8 ведомых PIC (обслуживание 64 внешних устройств по прерыванию с ис­ пользованием сигналов INT и INTA) и два PIC, работающих в режиме полинга.

Пример 4. Выполнить обслуживание запроса от внешнего устройства, если он поступил на PIC 8259А, работающий в режиме полинга и имеющего адреса портов Е0h и E l h. Эта задача решается программой:

Использование дополнительных PIC 8259А, не связанных с PIC, обслуживающих 64

внешних устройства по прерыванию с использованием сигналов IN T и INTA, из-за непроизво­ дительных потерь времени на опрос оправдано только в тех случаях, когда они расположены на другой плате и сигналы INT и INTA недоступны. Если все PIC 8259А расположены на одной плате, то расширение системы прерываний на более чем 64 уровня, можно выполнить более эффективно, использовав третий уровень PIC 8259А.

На рис. 3.62 изображен контроллер прерываний с 512-уровневой системой прерываний при совместном использовании режима полинга и векторной системы прерываний. Данный контроллер содержит 73 БИС 8259А — в первом ярусе одна БИС, во втором ярусе восемь БИС и в третьем ярусе 64 БИС, предназначенных для работы в режиме полинга. Первые два яруса представляют собой каскадированный контроллер прерываний с 64 уровнями прерываний, по­ добный изображенному на рис. 3.45. Адреса a d d r всех команд CALL вызова подпрограмм об­ служивания прерываний запрограммированы при инициализации в PIC 8259А второго яруса, поэтому при инициализации ведущего PIC (M aster), как и всех PIC третьего яруса, использует­ ся команда ICW 2 = 00h с “фиктивным” значением 00h старшего байта адреса addr. В третьем