Структура и элементная база цифровых систем. Реализуемая логическая функция. Нагрузочная способность, страница 31

Таким образом с помощью стекового ЗУ осуществляется вложенность подпрограмм.

В зависимости от архитектуры ЭВМ  при обращении к подпрограммам в стеке может сохраняться содержимое и других регистров (регистр сумматора, рег. признаков и т.д.).

Режим прерывания

В этом режиме МП переходит к выполнению специальной подпрограммы обработки прерываний, вызываемой не командой основной программы, а по запросу внешнего абонента или при возникновении нештатной ситуации при выполнении программы.

Запрос внешнего абонента обычно вызывается необходимостью выполнения программы обмена информации. Появление этого запроса вызывает прерывание выполнения основной программы, и переход к выполнению специальной программы обслуживания данного прерывания, аналогичной рассмотренным выше подпрограммам.

С помощью специальной команды можно заблокировать прерывание программы или ее фрагмента и разрешить прерывание другой командой. Такая операция называется маскированием прерывания. Однако бывают ситуации, когда прерывание должно быть обработано незамедлительно при его возникновении. Такие прерывания поступают на специальный вход МП и вызывают немаскируемые прерывания программ.

Если запросы на прерывание поступают от нескольких устройств, то возникает необходимость определять очередность обработки прерываний. Для этого в систему включается специальный контроллер прерываний, который сравнивает установленные программой приоритеты прерываний и выдает на  шины АД и С соответствующие сигналы, в соответствии с которыми МП переходит к обслуживанию прерывания с высшим приоритетом.

Число для подачи запросов с разными приоритетами называется числом уровней прерывания. Обычно у МП до 4 – х уровней. Включение КПР позволяет увеличить число уровней до 8 – 64.

Режим прямого доступа к памяти

Он используется, если требуется произвести обмен значительным объемом информации между МП и каким –либо внешним устройством, от которого поступил запрос на прямой доступ к памяти. В этом случае МП после окончания очередной команды отключается от шины АД, а управление передается контроллеру ПДП. Он формирует адреса выбираемых ячеек ОЗУ и управляющие сигналы, обеспечивающие обмен информацией между ИУ и ОЗУ.    По окончании обмена  КПДП включает МП для продолжения выполнения программы. Если запрос на ПДП поступает от нескольких абонентов, контроллер обеспечивает их обслуживание в соответствии с установленными приоритетами.

Входящие в МП устройства и функциональные блоки могут быть реализованы в виде одной или нескольких БИС – однокристальные или многокристальные МП.

Однокристальные МП обычно имеют ограниченный фиксированный набор команд , оперирующих с операндами ограниченной длины  8-16 разрядов.

Многокристальные МП реализуются на нескольких БИС. Операционное устройство строится из отдельных секций, параллельное включение которых позволяет обрабатывать операнды, требуемой длины.

В секционируемых МП обычно используется микропрограммное управление, которое также реализуется на отдельных БИС. При этом путем замены МПЗУ можно менять микропрограммы, определяющие функционирование МП, и, следовательно,  набор команд, выполняемых МП.

Такие микропрограммируемые МП можно ориентировать на выполнение определенных классов задач, используя необходимый набор команд.

Команды, выполняемые МП, по функциональному признаку делятся на несколько групп:

1.  команды пересылки, обеспечивающие обмен операндами между регистрами МП и ОЗУ;

2.  арифметико-логические команды;

при выполнении этой группы команд производится анализ результата операции, в соответствии с которым устанавливаются признаки (флаги)

Z =1, если результат равен нулю;

S =1, если результат отрицательное число;

C =1, если есть перенос из старшего разряда;

V =1, если есть переполнение разрядной сетки при операциях над числами со знаком;

P =1, если результат содержит четное число единиц;

В различных МП могут формироваться эти и другие признаки, значения которых заносятся в специальный регистр признаков (РП).