Вопрос №30. Система прерываний микропроцессора. Алгоритм работы микропроцессора при обработки сигналов маскируемого и немаскируемого прерываний.

Блок прерываний (БП) программ относится к средствам обеспечения мультипрограммной работы ЭВМ. Структурная схема системы прерываний конкретной ЭВМ определяется общими характеристиками системы прерывания и приоритетов, а также принципом формирования адреса первой команды прерывающей программы.

Рассмотрим характерные особенности построения системы прерывания программ (рис. 6.12), предназначенной для хранения запросов на прерывание, маскирования прерывания и выделения прерывания с наибольшим приоритетом. Сигналы прерывания запоминаются в регистре прерывания РгПР. Маска защиты от прерываний Z=z₁z₂…z_n хранится в регистре защиты маски РгЗМ. Состояние РгЗМ изменяется по командам управляющей программы. Сигналы с РгПр и РгЗМ поступают в схему выделения запроса СхВЗ,. выделяющей запрос на прерывание с наиболее высоким приоритетом. Приоритеты запросов, хранимых в РгПр, убывают сверху вниз в порядке увеличения нумерации разрядов РгПр. •

Схема СхВЗ обеспечивает выделение самого «верхнего» сигнала из числа незамаскированных сигналов прерывания. Незамаскированные сигналы прерывания выделяются на элементах И₁, сигнал на выходе которого принимает единичное значение, разрешая прерывание по i'-й причине. Сигнал прерывания по i-й причине вырабатывается только в том случае, если отсутствуют запросы в незамаскированных разрядах с номерами 1,2,. . ., (i—1). Переключательные функции для сигналов прерывания могут быть, записаны в следующем виде:

Таким образом, на выходе СхВЗ в любой момент форми-руется только одни сигнал запроса на прерывание, соответствующий приоритетному запросу. Запрос на прерывание Р поступает в БЦУ (Р=1) в том случае, когда процессор может выполнить операцию прерывания (УС1), т. е. перейти от прерываемой программы па прерывающую. При необходимости по какой-либо причине блокировать прерывание (Р=0) триггер управления устанавливается в нуле-вое состояние (Уст.О).

При выполнении операции прерывания сбрасывается запрос, вызвавший запрос путем установки в нулевое состояние i-го триггера РгПр и РгЗМ с помощью шифра-тора CD и дешифратора DС_сб.

Шифратор CD формирует двоичный код «К», соответст­вующий помору выбранного запроса. Двоичный код «К» заносится и регистр кода прерывания. При дешифрировании кода прерывания «К» (УС2) на выходе DC_сб формируется сигнал сброса r_i, устанавливающий триггеры РгПр и РгЗМ в нулевое состояние.

Вопрос №31. Структура операционных блоков для операций над двоичными числами с плавающей точкой. Структурная схема операционного блока выравнивания порядков двоичных чисел с плавающей точкой.

Арифметические операции с двоичными числами с плавающей запятой требуют выполнения операций, как над мантиссами, так и операндами. Поэтому в ЭВМ используют отдельные операционные блоки для обработки мантисс и порядков или производится их последовательная обработка. Выбор способа обработки связан с требованиями к производительности ЭВМ.

Операционные блоки, выполняющие операции с мантиссами, по своему построению аналогичны АЛУ с фиксированной запятой. Операционные блоки, выполняющие операции с порядками по своему построению, несколько проще.

Сложение и вычитание двоичных чисел с плавающей запятой производится в такой последовательности.

1. Производится выравнивание порядков двоичных чисел. Порядок меньшего (по модулю) числа принимается равным порядку большего числа, а мантисса меньшего числа сдвигается вправо на число разрядов, равное разрядности порядков чисел.

2. Производится сложение мантисс (вычитание); порядку суммы (Разности) присваивается порядок большего числа.

3. Полученная сумма (разность) нормализуется.

Умножения с плавающей запятой производится по следующему алгоритму:

1. Перемножение мантисс сомножителей как чисел с фиксированной запятой.

2. Сложение порядков сомножителей как целых чисел с фиксированной запятой.

3. Нормализация результата, если необходимо.

4. Округление результата.

Алгоритм деления двоичных чисел с плавающей запятой:

1. Деление мантисс, как целых чисел с фиксированной запятой.

2. Вычитание порядков, как целых чисел с фиксированной запятой.

3. Нормализация результата деления, если это необходимо.