Лекция: Организация прерываний в ЭВМ (орг ЭВМ)

Система прерываний — совокупность аппаратных и программных средств, которые при наличии запросов обеспечивают прекращение выполнения текущей программы, работу по вызванной программе и возврат к прерванной.

Система предназначена для обеспечения эффективной мультипрограммной работы и организации взаимодействия в многопроцессорных вычислительных системах. Источниками прерываний могут быть: сигналы счетчика реального времени (таймера), аварийные сигналы от схем контроля, инициативные запросы датчиков входной информации (внешние устройства), запросы от других процессоров и т.д. Возможные источники прерываний показаны на рисунке.

По источнику и характеру возникновения прерывания можно разделить на группы:

1.Прерывания-аппаратные и программные.

2.Аппаратные-внешние и внутренние.

3.Внешние-маскируемые и немаскируемые.

Аппаратные прерывания осуществляются асинхронно по отношению к выполнению программы, программные -синхронно с выполняемой

программой(сама программа является инициатором прерывания).

Программные прерывания используют команду INT в МП комплекте К1810 и ему аналогичных, в МП комплекте К580-команду RST. Запросы на внешние прерывания поступают в МП по двум входам: INTR и NMI.

Запросы на маскируемые прерывания (по входу INTR) от ВУ обычно поступают на входы программируемого контроллера прерываний (ПКП) К1810ВН59А(КР580ВН59), который формирует сигнал, подаваемый на вход INTR. При работе с МП К580ВМ80 ПКП в ответ на первый сигнал подтверждения прерывания INTA1 выставляет на шину данных код команды CALL. Микропроцессор ВМ80 инициирует еще два сигнала:INTA2 и INTA3, по которым ПКП выдает два байта адреса подпрограммы обслуживания прерывания.

При работе с ВМ86 в ответ на сигнал INTA1 ПКП не выдает данных в МП и буфер данных ПКП остается в высокоомном состоянии. По сигналу INTA2 ПКП посылает в МП байт, определяющий номер прерывания.

Действия МП при наличии сигнала INTR (INTR=1)зависит от состояния флага IF(флаг разрешения прерывания).Поэтому, прерывания,

поступающие по входу INTR относятся к аппаратным маскируемым прерываниям (могут быть разрешены или запрещены флагом IF).

Запросы на немаскируемое прерывание поступают по входу NMI и обычно используются для прерывания работы МП при «катастрофических»событиях, требующих немедленной реакции, таких, как аварийное прекращение питания, обнаружение ошибки памяти и т.д. Внутренние прерывания формируются самим процессором, когда он встречается с некоторыми особыми событиями, вроде деления на 0, ошибка магистрали, запрещенная команда и т.п. Программные прерывания (определяются пользователем при составлении программы) осуществляются по двухбайтовой команде INT n или однобайтовой RST n (для ВМ80), в которых n указывает номер (тип) прерывания, согласно которому вызывается соответствующая подпрограмма обработки данного прерывания.