Режим работы МП: начальная установка, ожидание, останов, захват, прерывание. Режим обработки прерывания

Вопрос 24 «Режим работы МП: начальная установка, ожидание, останов, захват, прерывание»

1. Начальная установка. После включения питания внутренние триггеры МП находятся в случ. состоянии, в том числе и регистр РС. Так как в РС находится адрес 1 команды программы, то после включения питания, этот адрес случайный. После вкл. питания происходит начальная установка – НУ. Для НУ МП используется спец. вход RESET, на него подается высокий ТТЛ уровень > 3 такта.

По сигналу НУ происходит:

1. РС сбрасывается.
2. сбрасывается триггер разрешения прерываний.
3. сбрасывается триггер подтверждения захвата.

По окончании сигнала НУ (RESET=0) МП начинает работу с первого такта первого МЦ. При этом он выдает на ША содержимое РС т.е. нули.  Это и есть нач. адрес программы.

Для работы МП необходимо выполнение:

1. подача трех напряжений питания.
2. подача двух тактовых последовательностей.
3. НУ МП.

2. Режим ожидания. Для нормальной работы МП необходимо, что бы на входе READY=1. МП анализирует READY в каждом МЦ во втором такте. Если в это время сигнал на входе 1 то МП продолжает работу, если 0 то МП по срезу тактового импульса F2 переходит в режим ожидания. В этом режиме МП останавливает выполнение команд и переходит к циклам ожидания, в которых анализируется  сигнал READY. Цикл ожидание может быть бесконечным. При READY=1 МП выходит из цикла ожидания и возвращается к выполнению программы. При переходе в режим ожидания на входе WAIT=1, по нему и можно судить о режиме работы МП. Этот режим испол. для  согласования МП с медленными устройствами, для пошагового режима.

3. Режим останова. Этот режим возникает в результате выполнения команды останова HLT. В этом режиме МП прекращает выполнение команд и переводит буферы ШД и ША в третье состояние, т.е. отключается от системной шины. На выходе WAIT 1. Выход из режима:

• Подача сигнала запроса прерывания
• Подача сигнала НУ.

Любая программа должна заканчиваться либо HLT либо зацикливанием.

4. Режим захват. В этом режиме буферы ША и ШД переходят в 3-е состояние, т.е. МП отключается от системной шины, режим используется для прямого доступа к памяти.

Управление шинами переходит к контроллеру управления прямого доступа к памяти. Для перехода в режим захвата на вход HOLD подается 1. МП во 2 такте каждого МЦ анализирует состояние входа HOLD. Если там 1 , то по срезу импульса F2  МП переходит в режим захвата. Переход в режим захвата сигнализируется высоким уровнем на выходе HLDA, триггер (HLDA)<-1 в дальнейшем МП анализирует HLDA по срезу F2.

5. Режим обработки прерывания.  Запросы прерываний подаются на вход INT МП. Запросом является появления высокого уровня. Что бы МП реагировал на запросы прерывания необходимо иметь их разрешение (триггер INTE=1). На выводе висит 1. Если прерывания запрещены, то их можно разрешить командой IE. МП на последнем такте выполнения команды анализирует вход INT. Если INT=1, то МП переходит к циклу облуживания прерывания. В этом цикле МП помещает в стек содержимое программного счетчика. Это адрес возврата. Затем МП выдает на шину данных слово состояния, соответствующие МЦ обслуживания прерывания. В этом цикле будут такие сигналы:

D0: INTA=1 -  признак обслуживания прерывания,

D1:  =1 – ввод/вывод из устройства,

D2: M1 – цикл  М1 чтение кода команды;

Эти сигналы используются для формирования строба , с помощью которого осущ-ся передача на ШД кода команды RST N. В этом коде содержится адрес ПП обработки прерываний. Адрес ПП N=8. В конце ПП имеется команда возврата. По этой команде МП извлекает из вершины стека адрес возврата и помещает его в РС. По этому адресу будет находится следующая команда.