Контроллеры прерывания

Содержание

Слайд 2

Схемная идентификация источников прерывания – последовательный опрос

Схемная идентификация источников прерывания – последовательный опрос

Слайд 3

Аппаратный поллинг источников прерывания – последовательный опрос Обобщенный сигнал прерывания От

Аппаратный поллинг источников прерывания – последовательный опрос

Обобщенный сигнал прерывания

От МП

Дейзи-цепочка

Отклик

на события требующие
немедленной реакции процессора.
Слайд 4

Схемная идентификация источников прерывания – параллельный опрос ИВУ – интерфейсы внешних устройств.

Схемная идентификация источников прерывания – параллельный опрос

ИВУ – интерфейсы внешних устройств.

Слайд 5

Маскирование прерываний Источники прерываний, расположенные в конце опросного списка игнорируются из-за

Маскирование прерываний

Источники прерываний, расположенные в конце опросного списка игнорируются из-за своего

низкого приоритета и при длительном обслуживании прерываний с высоким приоритетом могут оказаться не обслуженными.
Одной из мер обслуживания прерываний низкого уровня является временное отключение системы прерываний – через регистры разрешения прерывания или регистры маски.
Слайд 6

Маскирование с использованием регистра маски Дейзи-цепочка Регистр маски С помощью регистра

Маскирование с использованием регистра маски

Дейзи-цепочка

Регистр маски

С помощью регистра
маски можно

разрешить
обработку прерывания
для определенного
звена.
Слайд 7

Маскирование с использованием компаратора РТП – регистр текущего приоритета хранит код

Маскирование с использованием компаратора

РТП – регистр текущего приоритета хранит код обслуживаемого

устройства

ШП – шифратор приоритетов, выделяющий из поступивших на вход
запросов выделить запрос с наивысшим приоритетом.

&

Слайд 8

Векторная система прерываний с шифратором приоритетов

Векторная система прерываний с шифратором приоритетов

Слайд 9

Система с одним вектором прерывания

Система с одним вектором прерывания

Слайд 10

Система с 8 векторами прерываний

Система с 8 векторами прерываний

Слайд 11

Контроллер прерываний в микропроцессорной системе Прерывания с фиксированным приоритетом. Прерывания с циклическим приоритетом.

Контроллер прерываний в микропроцессорной системе

Прерывания с фиксированным
приоритетом.
Прерывания с циклическим
приоритетом.

Слайд 12

Структура контроллера прерываний запрос разрешение Запрос от ВУ По сигналу INTA

Структура контроллера прерываний

запрос

разрешение

Запрос от ВУ

По сигналу INTA через буфер
выдается трехбайтная команда
вызова

подпрограмм
Слайд 13

Структура контроллера прерываний - регистр управления УСИ УСИ1 – определяет младшие

Структура контроллера прерываний - регистр управления УСИ

УСИ1 – определяет младшие разряды

адресов подпрограмм, задает
способ восприятия входных запросов IR по фронтам или по уровню,
является ли контроллер единственным.
УСИ2 – содержит старший байт начального адреса зоны подпрограмм
обслуживания прерываний.
УСИ3 – загружается при каскадировании контроллеров прерываний и
отражает физическую схему соединений.
УСИ4 – используется при каскадировании.
Слайд 14

Структура контроллера прерываний – регистр управления УСО УСО1 – позволяет в

Структура контроллера прерываний – регистр управления УСО

УСО1 – позволяет в любое

время программно установить или сбросить
регистр масок.
УСО2 – может задать пять вариантов завершения прерываний:
- КП – конец прерываний, сброс бита ISR;
- СКП – специальный (адресуемый) конец прерываний;
- КПЦ – конец прерываний с циклическим сдвигом приоритета;
- СКПЦ – специальный конец прерываний с циклическим
сдвигом приоритета;
- УПЦ – установка приоритетов
Слайд 15

Каскадное включение контроллеров прерывания Каскадирование позволяет расширить число обрабатываемых запросов. Возможно каскадирование до 8 контроллеров.

Каскадное включение контроллеров прерывания

Каскадирование позволяет расширить число обрабатываемых запросов.
Возможно каскадирование до

8 контроллеров.
Слайд 16

Контроллер прямого доступа к памяти (DMA – Direct Memory Access) Для

Контроллер прямого доступа к памяти (DMA – Direct Memory Access)

Для обмена

данными между устройствами внешней памяти и оперативной памяти программный способ обмена и обмен по прерываниям - не подходят.
ПРИЧИНЫ – обмен происходит блоками фиксированного размера в строгой последовательности. Время на передачу одного байта строго фиксировано и ограничено внешними причинами.
Не требуется сохранения контекста программы.
Слайд 17

Схема взаимодействия блоков микропроцессорной системы при ПДП Зпдп

Схема взаимодействия блоков микропроцессорной системы при ПДП

Зпдп

Слайд 18

Виды ПДП С захватом цикла. Обмен байтами в моменты когда процессор

Виды ПДП

С захватом цикла. Обмен байтами в моменты когда процессор не

обращается к памяти. Случайные и нерегулярные передачи.
С захватом цикла и принудительным отключением ЦП от шины адреса и данных. Передача регулярная , но по байтная.
С блокировкой процессора. Управление шинами передается контроллеру ПДП на время передачи блока данных.
Слайд 19

Структура МПС с контроллером ПДП МП ОЗУ Контроллер ПДП ВУ ША

Структура МПС с контроллером ПДП

МП

ОЗУ

Контроллер
ПДП

ВУ

ША

ШД

ШУ

HRQ

HRQ – запрос на захват шины.

HLDA

HLDA –

подтверждение о переводе шин МП в третье состояние.

DRQ

DACK

DRQ – запрос ПДП.

DACK - сообщение о начале цикла ПДП.

MR

IOW

IOR

A

D

MW

IEOP

Слайд 20

Взаимодействие ЦП, памяти и ВУ с контроллером ПДП Если нет запросов

Взаимодействие ЦП, памяти и ВУ с контроллером ПДП

Если нет запросов от

ВУ,
КПДП может быть
запрограммирован процессором

Режим ПДП может
применяться для
перемещения блоков
внутри оперативной
памяти

Слайд 21

Последовательность ПДП 1. Принять запрос на ПДП от ВУ ( сигнал

Последовательность ПДП

1. Принять запрос на ПДП от ВУ ( сигнал DRQ).
2.

Сформировать запрос к МП на захват шины (сигнал HRQ).
3. Принять от МП сигнал подтверждения перевода схем приема передатчиков в третье состояние (HLDA).
4. Сформировать для ВУ сигнал о начале цикла ПДП (DACK).
5. Сформировать на шине адрес ячейки памяти для обмена.
6. Выработать сигналы управления, обеспечивающие обмен (MR,MW,IOR,IOW).
7. Уменьшить значение в счетчике данных.
8. Проверить условие окончания ПДП. Если счетчик данных не обнулен, то повторить пункты 5-8.
9. Если счетчик данных пуст выработать сигнал окончания ПДП – IEOP.
Слайд 22

Контроллер прямого доступа к памяти блок схема Intel 8237 CAR BAR

Контроллер прямого доступа к памяти блок схема Intel 8237

CAR

BAR

CWR

WCR

MR

Канал 0

Канал 1

Канал 2

Канал

3

DRQ0

DRQ1

DRQ2

DRQ3

DACK0

DACK1

DACK2

DACK3

Буферный
регистр TR

Регистр
команд CR

Регистр
Условий SR

Регистр
запросов RR

Регистр
маски M

данные

адрес

IOR

IOW

AEN

MR

MW

READY

HRQ

HLDA

IEOP

ВУ0

ВУ1

ВУ2

ВУ3