Программируемый блок приоритетного прерывания

Программируемый блок приоритетного прерывания

КР580ВН59 БПП

 

БПП применяется для построения котроллеров прерываний. В задачи, решаемые БИС, вх. определения запросов прерывания обслуживаемых устройствами ввода-вывода с max приоритетом и в случае разрешения прерывания МП БИС осуществляет передачу управления на соответствующую подпрограмму обслуживания прерываний.

Одна БИС может обрабатывать до 8 запросов на прерывание, однако их можно увеличить до 64х при использовании кроме основных ведомых контроллеров прерываний.

БПП позволяет программно задавать различные режимы задания приоритетов, адреса размещения в памяти подпрограммы обслуживания прерываний, а также разрешать и запрещать отдельные запросы.

Структура БПП включает:

- двунаправленный 8-разрядный буфер данных, предназначенный для сопряжения программного контроллера прерываний с системной программной шиной.

- блок управления записью/чтением, принимающий управляющие сигналы от МП и задающий режим функционирования БПП

- буфер канала каскадного соединения, используемый для включения в схему нескольких блоков БПП

- УУ, вырабатывающее сигнал прерываний и формирование 3х-байтныйх команд CALL <A₁>< A₂> для выдачи на ШД.

- РЗП_р – регулятор запросов прерываний, используемый для хранения всех уровней прерываний, на которых поступают запросы.

- Сх ОПП_р – схема определения приоритетного прерывания – определяет приоритетный уровень запросов и выбирающая запрос с наивысшим приоритетом.

- РОП_р – регулятор обслуживаемых прерываний, сохраняющий уровни запросов прерываний, находящихся на обслуживании БПП.

- РМП_р – регистр маски прерывания, обеспечивающий запрещение одной или нескольких линий запросов прерываний.

Назначение входных и выходных сигналов

N	Рус. обозн	Сиг. обозн.	Наимен	Назначение	Тип. сигн.	Сост.
1	ВМ	CS	Выбор МС	Наличие «0» - на дан вых обозн. выбор МС	вх	0
2	ЧТ	RD	Чтение	при подаче «0»  БПП передает на внеш. ШД содержимое рег-ров РЗПр, РОПр, РМПр	вх	0
3	ЗП	WR	Запись	При подаче «0» на этот вх. запис-ся слова начальной установки (СНУ) и слова упр-ия (СУ) в схему	вх	0
4-11	Д7-Д­0		ШД	Исп-ся для выдачи в МП ком. CALL, инф-ии состояния, содержимого внутр. рег-ов и для записи СУ в БПП.	вх/вых	1/0 выс. сопр
12,13,15	КАС0- КАС2	CAS0-CAS2	Вх-вых каскадирования	Исп-ся для подключ. ведущей или ведомых МС	вх/вых	1
16	ВВДМ	SP	Выбор ведомой МС	Уровень «1» обознач. работу схемы как ведущей, «0» как ведомой	вх	0
17	Пр	INT	Вых. запроса на прер.	Уровень «1» указ. на запрос на обслужив прерыв.	вых	1
18-25	ЗПр0 – ЗПр7	IR0-IR­7	Входы запросов прерыв.	Поступает от внеш. уст-в или с выходов прерыв. МС, работает как ведом.	вых	1
26	ППр	INTA	Подтвержд. прерыв	Указ. на выдчу БПП ком. CALL на ШД	вх	0
27	А0		Адрес записи слов СНУ	Может подключаться к любой шине МА мкЭВМ, уровень «0» или «1» опр-ет адрес записи СНУ	вх	1/0
28	Uип	Ucc	Напр. питания	Напр пит. + 5 В.
14	Uобщ	GND	Земля

При обслуживании прерываний по запросам от ВУ выполняется следующая последовательность операций:

- ВУ выдает импульсы на формирование запроса прерывания на вх. схемы ЗПр₀ – ЗПр₇, все поступающие импульсы на эти вх. записываются в регистр запросов прерываний. Перед началом формирования запроса прерывания схемы определяется приоритет прерывания СхОППр с учетом информации, записанной в РМПр. РМПр служит для записи в него маски, позволяющей выборочно маскировать определенные разряды регистра обслуживания прерываний, давая возможность сигналам на вх. с низким приоритетом прервать работу мкЭВМ. БПП принимает запросы, оценивает их приоритет и формирует сигнал прерывания, МП принимает этот сигнал (на вх. ЗПр МП БИС), если прерывание разрешены и подтверждает прием выдачей сигнала РПр. После получения сигнала ППр БПП устанавливает разряд РОПр, соответствующий запросу с наивысшим приоритетом, и выдает на ШД мкЭВМ код команды CALL <A₁><A₂>.

Работа БПП при каскадном соединении

 

Имеется 8 ведомых схем, у каждой по 8 вх. ЗПр, к которым подключаются внешние устройства. Для каждой ВУ имеется индивидуальная подпрограмма обслуживания прерывания, которая обеспечивает обмен с этим устройством. Чтобы определить ведущий и ведомый МС, служит вход ВВДМ, «1» на этом вх. определяет режим работы схемы как ведущей,  «0» - ведомой. Кроме того сигнал на этом вх. определяет способ использвания выводов каскадного соединения КАС₀ – КАС₂. Эти выводы будут задействованы для выводов сигналов при работе схемы в качестве ведущей и для вв. сигналов для ведомых схем. Вых. прерываний управляемых схем соединяется с вх. запросов прерывания ЗПр₀ – ЗПр₇ ведущей схемы. При обслуживании запроса, поступившей на вход ведомого БПП ведущий БПП по сигналу ППр выдает на ШД код команды CALL <A₁><A₂>. Значение адресов А₁ и А₂ сообщаются схеме в процессе выполнения программы ее начальной установки. На шины каскадирования КАС₀-КАС₂ выдает код номера ведомого БПП. С приходом 2-го и 3-го сигналов ППр ведомый БПП выдает на ШД адреса подпрограммы обслуживающей прерывания. Начальные адреса подпрограмм обслуживания прерываний могут быть выбраны любыми и устанавливаются с помощью  подпрограммы начальной установки схемы КР580ВН59.

В результате начальной установки в схеме происходят следующие процессы:

- Обнуляется РМПр, внутренний триггер маскирования прерываний и триггер разрешения чтения состояния сх. Устанавливаются приоритеты запросов прерываний (высшим приоритетом пользуется запрос на вх. ЗПр₀). Происходит начальная установка внутренних цепей сх., позволяющих после окончания начальной установки при поступлении положительного импульса на вх. запросов прерывания воспринимать их и записывать в регистр запросов прерываний. Начальные установки схемы осуществляются с помощью последовательной записи слов начальной установки СНУ₁ и СНУ₂ (команды инициализации). СНУ₃ будет записываться, если к мкЭВМ подключены ведомые схемы, т.е. в МП системе, состоящей из нескольких БПП. Оно задает режим взаимодействия контроллера.

Процесс начальной установки начинается с записи СНУ­₁ по адресу А₀.

 

СКУ₁ записывается по адресу А₀ = 0 с 1 в разряде Д₄. Разряд Д₂ указывает адресный интервал между начальными адресами подпрограммы обслуживания прерываний. Содержимое разряда Д­­₁ указывает на количество подключаемых схем. Разряды Д₇ - Д₅ служат для формирования младшего байта адреса подпрограммы обслуживания прерываний.

Команда СНУ₁ сбрасывает регистры РЗПр, РМПр и присваивает низший приоритет входу ЗПр₇.

СНУ₂ представляет собой старший байт адреса подпрограммы обслуживания прерываний, выдаваемый в БПП на ШД в качестве 3-го байта команды CALL.

 

При таком векторном способе прерывания мкЭВМ, не тратят дополнительного времени для определения конкретного источника прерывания и получения от него запроса прерывания. Здесь источник прерывания различается по начальным адресам подпрограммы обслуживания прерывания. При наличии в схеме ведомых БПП (Д₁=0 в СНУ₁) для каждой из них после СНУ₁ и СНУ₂ задаются СНУ₃, определяющие режим взаимодействия БПП между собой.

СНУ₃ записывается по адресу А₀ = 1 и зависит от вида работы схемы.

 

Для ведущей схемы 1 в одном из разрядов СНУ₃ определяет наличие ведомой схемы, которая подключается к соответствующему входу ЗПр входом Пр ведомого БПП.

Для ведомой схемы в разрядах Д₀ – Д_2­ СНУ₃ задается ее номер:

 

Содержимое разрядов Д₃ – Д₇ СНУ₃ для ведомой схемы может быть любым.
СНУ загружается в БПП из МП по команде OUT с учетом значения младшего разряда адреса А₀. После записи СНУ БПП готов к приему запросов прерываний и может работать в режиме с фиксированными приоритетами (все запросы в этом режиме упорядочены по приоритетам).

Режимы работы БПП

задаются при начальной установки схемы. Существуют 4 режима:

- полностью установленные (фиксированные) приоритеты прерываний.

- циклический сдвиг приоритета запроса (перемещаемый приоритет прерывания)

- спец. маскирование приоритетов прерывания.

- считываемые прерывания (режим опроса).