Комбинированное прерывание брп.
Таким образом, принцип векторного прерывания предполагает последовательно распространение сигнала предоставления прерывания через все устройства, что не всегда удобно, так как таких устройств может быть много (только в вычислителе их 5). Для сокращения времени на выполнение запроса целесообразно использовать принцип радиального прерывания. В этом случае запросы на прерывание от отдельных устройств поступают к процессору по отдельным сигнальным линиям на отдельные входы микропроцессора. Такой принцип реализован в частности во всех применяемых в настоящее время персональных компьютерах, где число таких входов достигает 15 и более (см. состав шины ISA в материалах блока 1). Код вектора прерывания в данном случае жестко закреплен за каждым входом и процессору нет необходимости распознавать устройство, запросившее прерывание. Однако такое решение для УЧПУ неприемлемо, так как число устройств в УЧПУ значительно больше, чем входов радиальных запросов в микропроцессоре (два), да и требование уменьшения числа сигнальных линий в магистрали также имеет немаловажное значение. Поэтому в УЧПУ МС2101 применен комбинированный способ организации прерываний. На рис. 2.12. показана схема комбинированного способа прерываний.
У1 У9
У17
МП
БРП БРП БРП
№1 №2 №3
INT
У8 У16 У24
EIO EII EIO EII EIO EII EIO
Рис. 2.12. Схема комбинированного способа прерываний
МП - микропроцессор, У1...У24 - внешние устройства.
Суть этого способа заключается в том, что все устройства в части сигналов запроса на прерывание подключаются к специальным БИС (БРП), позволяющим концентрировать запросы на прерывание от восьми устройств. Сами же БИС БРП подключены к процессору по схеме векторного прерывания. Таким образом значительно увеличивается (в 8 раз) число устройств, требующих обслуживания по прерыванию без увеличения входов в микропроцессоре и соответственно без увеличения числа сигнальных линий.
В качестве БРП в УЧПУ использована БИС типа К1801ВП1-031. Принципиальная схема этой БИС показана на рис. 2.13.
Микросхема также как и таймер содержит интерфейсную часть контроллера БРП, а исполнительными сигналами являются запросы на прерывание от различных устройств, подаваемые на входы EVN0...EVN7. БРП сигналами INT, EII и EIO входит цепь и структуру векторного прерывания микропроцессора, вычислителя и всего модуля в целом.
Управление БРП осуществляется с помощью трех регистров:
регистра управления РУ,
регистра маски РМ,
регистра причины РП.
Регистр управления обеспечивает требуемые режимы работы БРП. Формат регистра приведет в таблице 2.7.
17 MSA AD0 1
19 MSR AD1 2
18 MSW AD2 3
20 WBT AD3 4
25 CLC AD4 5
26 EVN 0 AD5 6
27 EVN 1 AD6 7
28 EVN 2 AD7 8
29 EVN 3 AD8 9
30 EVN 4 AD9 10
31 EVN 5 AD10 11
32 EVN 6 AD11 12
33 EVN 7 AD12 13
38 VU AD13 14
22 IN 1 AD14 15 Рис. 2.13. Принципиальная
23 IN 2 AD15 16 схема БРП.
24 IN 3 ST 39
35 EII ASW 41
34 CLR INT 36
EIO 37
OCP 40
21
Таблица 2.7.
Разряды регистра
15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00
“дребезг”
приоритет БРП
вектор прерывания БРП
номер обслуживаемого рад. запроса
признак наличия радиального запроса
не используются
БРП может работать в двух режимах: в режиме индивидуального прерывания - при РУ(0) =1, и в режиме группового прерывания РУ (0) = 0.
В режиме индивидуального прерывания БРП, работая в цикле векторного прерывания выставляет на магистраль вектор прерывания, присвоенный конкретному устройству. Таким образом, процессор сразу по вектору идентифицирует устройство, запросившее прерывание, и приступает к его обслуживанию. В том случае, если процессор ограничен в числе возможных кодов векторов прерываний, выбирают режим группового прерывания. В этом случае БРП, работая в цикле векторного прерывания, устанавливает на магистрали свой вектор прерывания (разряды РУ(6), РУ (7), РУ(8)). Процессор, получив запрос на обслуживание прерывания, должен вначале прочитать регистр управления БРП, по разрядам РУ(2), РУ(3), РУ(4) идентифицировать устройство, запросившее прерывания и перейти к его обслуживанию.
Установка разряда РУ(1) = 1 позволяет исключить “дребезг” в сигналах запроса на радиальное прерывание, поскольку такими устройствами могут быть самые разные элементы, например, кнопка “Аварийный стоп” и т.п.
Поскольку запросы могут поступать на БРП одновременно от нескольких устройств, в регистре управления отражается номер того запроса, который в данный момент обслуживается (разряды РУ(8), РУ(9), РУ(10)).
Разряд РУ(11) устанавливается, если есть хотя бы один не обслуженный запрос.
Регистры РМ и РП являются 8-разрядными и составляют один 16- разрядный, при этом младший байт соответствует регистру РМ, а старший -регистру РП.
Регистр причины РП служит для фиксации поступающих на входы EVN запросов и поразрядно сбрасывается по мере обслуживания запросов.
Регистр маски РМ служит для программного маскирования определенных запросов, в частности можно запретить все запросы, установив в 0 все разряды регистра РМ.