28.Прерывание с программным опросом.

В этой системе прерываний все запросы на прерывание поступают по одной управляющей линии. Эта линия является выходом схемы логического ИЛИ, на входы которых запросы поступают от индивидуальных устройств. Каждому устройству выделяется порт состояния, в котором отводится 1 бит, хранящий запрос на прерывание. Когда прерывание не заблокировано и от любого устройства по общей линии в микропроцессор поступает запрос на обслуживание, микропроцессор завершает выполнение текущей команды и передаёт управление в ячейку памяти с фиксированным адресом. С этой ячейки начинается главная программа обработки прерываний, которая последовательно вводит содержимое портов состояний и передаёт биты запросов на прерывание. Обнаружив устройство, запросившее обслуживание, главная программа обработки прерываний передаёт управление подпрограмме, предназначенной для обслуживания именно этого устройства.

Когда запросы поступают одновременно от двух или более устройств, первым обслуживается то устройство, которое попадается ранее в порядке опроса. После обслуживания одного запроса будет обслужен следующий из отложенных и т.д. таким образом, приоритетность обслуживания устройств закладывается в порядок опроса.

Главный недостаток системы прерываний с программным опросом такой же, как и у любой программы системы. Он связан со временем, затрачиваемым программой на опрос определённых устройств. Поэтому для систем, чувствительных к такой задержке, предпочтительнее векторная система прерываний. Она непосредственно указывает устройство, выдавшее запрос.

29.Векторная система прерываний.

В векторной системе прерываний устройство, которое вызвало прерывание, идентифицируется с помощью внешних, по отношению к микропроцессору схем. Эти схемы должны разрешать конфликты, возникающие при одновременном поступлении нескольких запросов и представлять обслуживание только одному из устройств.

Существуют различные способы идентификации прерывающих устройств. Например, микропроцессор может иметь не одну, а много линий запросов на прерывания, каждая из которых предназначена отдельному устройству. Сигнал на каждой линии вызывает передачу управления в свою ячейку памяти. Если эта передача внутри микропроцессора не заблокирована сигналом с более высоким приоритетом.

Ячейки памяти, в которых передаётся управление, являются начальными ячейками программ, обслуживающих различные устройства. Однако, в микропроцессоре количество выводов существенно ограниченно, поэтому данный способ используется редко и применяют его в больших ЭВМ.

Векторная система прерываний

с идентификацией устройств при помощи адресов.

Способ применим в любом типе микропроцессора. Он заключается в том, чтобы послать в микропроцессор начальный адрес, обслуживающий прерывание подпрограммы по АШ, которая формируется внешней схемой, выбирающей устройство для обслуживания в соответствие с некоторой приоритетной схемой.

Для этого в микропроцессоре и предусмотрены две управляющие линии: INT (запрос на прерывание) и INTE (подтверждение прерывания).

Линия INT является входом микропроцессора, она служит для передачи в микропроцессор внешних запросов на прерывание. Логической единице соответствует наличие запроса. Однако, микропроцессор реагирует на запросы прерываний, если внутренний его триггер разрешения прерывания установлен в 1.

Линия INTE – выход микропроцессора, служит для стробирования подаваемого извне на АШ адреса перехода на подпрограмму прерывания. Получив запрос на прерывание, микропроцессор откликается сигналом подтверждения прерывания INTE, который в каждом внешнем устройстве поступает на схему логического И. вместе с сигналом запроса прерывания устройством (INT) выход схемы логического И используется для обслуживания группы формирователей тристабальных схем, которые подают на АШ соответствующий данному устройству адрес. Таким образом этот адрес поступает в микропроцессор и задаёт начальную ячейку подпрограммы обслуживания прерывания.

Рис.30 Векторная система прерываний

Например, на IBM PC ISA (industry standard architecture) имеется 6 входов прерываний, которые обрабатываются программируемым контроллером, которые реализуют векторную систему прерываний IBM современных персональных компьютеров. Контроллер прерываний (PIC) позволяет поддерживать 8 уровней прерываний от 8–ми устройств.

Основные функции прерываний от внешних устройств:

1. Функция запросов прерываний от внешних устройств.

2. Программное маскирование внешних устройств.

3. Присваивание фиксированных или циклически изменяемых приоритетов входам контроллера, на которые поступают запросы.

4. Инициализация вызова процедуры обслуживания поступившего аппаратного прерывания. При этом количество обслуживающих внешних устройств можно увеличить путём каскадирования нескольких контроллеров прерывания.