2.4.4. Обмен в режиме прерывания программы
Суть этого способа заключается в том, что внешнее устройство для инициализации обмена вырабатывает специальный сигнал (INR), называемый запросом на прерывание (рис. 2.4). Получив такой запрос, процессор заканчивает выполнение текущей команды, запоминает свое состояние и переходит к подпрограмме обслуживания прерывания.
Т
аким
образом в данном режиме инициатором
обмена является внешнее устройство а
управляет обменом процессор.
В процессорах чаще всего используются два метода реализации процедуры прерывания: прерывание с опросом и прерывание по вектору.
В первом случае с помощью технических или программных средств производится поочередный опрос всех периферийных устройств, пока не обнаружится устройство, запросившее прерывание. Приоритет устройства определяется его местом в последовательности опроса.
В случае прерывания по вектору управление по запросу непосредственно передаётся на подпрограмму обслуживания. Так как в данном случае опроса не требуется, время реализации прерывания меньше, чем при реализации процедуры опроса.
Программный опрос
Самым простым способом реализации обслуживания прерывания является программный опрос. Пример схемы реализации прерывания с программным опросом приведён на рис. 2.5.
Триггеры прерывания всех устройств (Т) в этом случае соединены с одной линией запроса прерывания (INR) процессора. При обработке прерывания триггер каждого устройства опрашивается по шине данных (DAT). Опрос осуществляется в соответствии с программно реализуемой последовательностью путем обращения по заданным адресам (ADR) и выбора соответствующего устройства через дешифратор (DC).
Для чтения бита состояния триггера прерывания используется строб чтения (RD), вырабатываемый процессором. При обнаружении устройства, выставившего запрос, процессор переходит к подпрограмме обслуживания прерывания и через буфер (BF) устройства, используя строб записи (WR), записывает информацию в устройство или используя строб чтения (RD) читает её из него.
Рис. 0.5. Организация программного опроса
Опрос по дейзи-цепочке
Метод опроса можно также реализовать при помощи аппаратных средств, например, с использованием дейзи-цепочки. В этом случае, описанная выше процедура программного опроса, выполняется при помощи жёсткой логики. На рис. 2.6 приведён пример схемы реализации такой системы.
В отличие от программного опроса вместо линий выбора устройств используются входная (IAKI) и выходная (IAKO) линии подтверждения прерывания и линии разрешения передачи данных (STBi). При возникновении запроса на прерывание INR сигнал подтверждения прерывания IAKI поступает в первое устройство, расположенное ближе всех по дейзи-цепочке к процессору и обладающее наивысшим приоритетом. Если запрос поступил от этого устройства, то вырабатывается сигнал разрешения передачи данных STB1 и блокируется распространение сигнала подтверждения прерывания по линии IAKO. В противном случае устройство 1 передает этот сигнал в устройство 2. Процедура повторяется до тех пор, пока не будет обнаружено устройство, выставившее запрос на прерывание. Обнаруженное устройство идентифицируется по шине данных, после чего оно посылает информацию, необходимую для работы соответствующей подпрограммы прерывания.
Рис. 0.2. Организация опроса по дейзи-цепочке