TSAiU_Lektsia_7

1.Резервирование памяти для совместного использования фоновой и оперативной программ:

Память для хранения данных. Оперативная программа использует еѐ для ввода данных в ВУ или вывода данных из ВУ. Фоновая программа – для подготовки данных для ВУ или обработки полученных данных.

Переменная программный счетчик. Содержит текущее количество слов, переданное между фоновой и оперативной программами в том или ином направлении. Оперативная программа модифицирует программный счетчик в каждом цикле обмена. Фоновая программа использует программный счетчик для проверки завершения обмена.

Переменная указатель длины массива данных. Фоновая программа в этой переменной указывает общее количество слов, предназначенных для передачи. Оперативная программа должна запретить прерывание при передаче установленного объема данных.

2.Установка ВП на оперативную программу обслуживания устройства.

3.Разрешение прерывания ВУ. Определяет момент начала совместной работы фоновой и

оперативной программ.

Обслуживание ВУ в режиме прерываний (вторая часть) выполняется оперативной программой, которая в каждом цикле обмена данными должна выполнять следующие действия:

1.Сохранение регистров процессора, которые будут модифицированы во время еѐ выполнения.

2.Инкремент (декремент) программного счетчика.

3.Обмен данными с памятью.

4.Сброс ЗП в интерфейсе ВУ, если он не сбрасывается аппаратными средствами.

5.Восстановление регистров ЦП, восстановление СК, РСП.

6.При передаче установленного фоновой программой обмена данных оперативная программа должна запретить прерывание ВУ.

Для ЭВМ семейства IBM PC:

В регистре флагов IF=1, чтобы восстановить режим вложенных прерываний и разрешить прерывание от устройств с большими приоритетами. Оперативная программа должна сбрасывать бит ISi=0, чтобы разрешить прерывание от данного устройства и устройств с меньшими приоритетами.

7.4Реализация методики обмена данными с прерыванием программы в автоматизированных

системах на основе ЭВМ семейства IBM в среде Borland Pascal

Установка ВП на программу обслуживания ВУ выполняется с помощью стандартной процедуры Borland Pascal из модуля DOS.* (для Windows – WinDOS.*). (* расширения могут быть различными в зависимости от модели памяти).

Procedure SetIntVec(IntNo:byte; IntProcAddr: pointer);, где IntNo —номер типа прерывания, IntProcAddr

—вектор прерывания.

Как только установили новый ВП, старый будет утерян Для его сохранения и последующего восстановления используем стандартную процедуру из того же модуля: Procedure GetIntVec(IntNo:byte; var OldIntProcAddr: pointer);

Процедура обслуживания прерываний:

Procedure IntADC; interrupt;

Здесь ключевое слово ; interrupt; приводит к генерации машинных команд, обеспечивающих сохранение в стеке всех регистров ЦП при входе в процедуру и восстановление их при еѐ завершении. Заканчивается процедура командой IRET—возврат из прерывания (а не командой RET—возврат из подпрограммы) которая восстанавливает из стека содержимое СК и Flags.

3

7.5 Техническая реализация интерфейса для обмена данными с прерыванием программы

ЗП T ЗП

ФРП 30Fh

Рис. 7.1 Схема реализации обмена данными с прерыванием программы

За время T (Рис. 7.1) оперативная программа должна завершить работу. Программа, обслуживающая ЗП может закончиться раньше, но не позже. Сигнал ЗП устанавливается фронтом.

Пример: Ввод в ОЗУ 100 значений из модуля АЦП, в диапазоне ±5 В через 32 канал мультиплексора с прерыванием от таймера в режиме подключения входных сигналов с общей землей.

Program Demo_interrupt; Uses Dos, timer154;

Const BA=$300; {базовый адрес} Nmas=100; {длина массива}

count: word = 0;{программный счетчик}

var U: array [0..Nmas] of integer; {массив данных}

T: word; {период таймера} i: integer; OldIntVec: pointer; {старый вектор прерывания}

Procedure IntADC; interrupt; (Оперативная программа) Begin asm sti end; {IF=1}

Inc(count);

Port[BA+4]:=$FF; {запуск АЦП на измерение}

Asm nop end;

While (port[BA+2] and 8) <> 0 do; U[count]:=PortW[BA];

Port[$20]:=$20; {OCW2, сброс бита IR3, разрешение прерываний от этого входа и входов с высшим приоритетом}

If count=Nmas then port [$21]:=port[$21] or 8; End;

Begin (Основная программа)

Port[BA+$F]:=0; {ФРП=0}

Port[$21]:=Port[$21] or 8; {запрет прерывания ПКП}

Port[BA+2]:=$FF; {режим}

Wait ({задержка ≈4мкс});

GetIntVec($B, OldIntVec); SetIntVec($B, IntADC);

Writeln(‗Укажите интервал дискретизации сигнала‘); readln(T);

Set_Time(T);

Port[BA+$F]:=1; {ФРП=1} Port[$21]:=Port[$21] and NOT 8; {IM3=0}

{Фоновая программа}

Port[BA+$F]:=0; {}

SetIntVec ($B, OldIntVec);{ Вывод данных и обработка данных }

End.

4

7.6 Категории прерываний ЭВМ семейства IBM

Все прерывания процессора делятся на 3 категории:

1.Внешние или аппаратные прерывания.

2.Прерывания по особой ситуации или внутренние прерывания.

3.Программные прерывания.

1.Внешние или аппаратные прерывания генерируются ВУ в ответ на некоторые события, требующие внимания ЦП.

2.Внутренние прерывания возникают, когда ЦП наталкивается на абсолютно бессмысленные команды.

Пример: IntNo=0 – прерывание при делении на 0.

IntNo=1 – прерывание при установленном флаге TF=1 в регистре флагов.

IntNo=2 – NMI – NoneMaskedInterrupt, немаскируемое прерывание.

Программные прерывания не возникают неожиданно они возникают, если какая-то программа вызывает это прерывание и служит для вызова других программ, которые находятся в: ПЗУ – BIOS, ОЗУ – DOS.

Основные черты программных прерываний

Программные прерывания функционируют так же, как и аппаратные прерывания. Программные прерывания не разделены по приоритетам и могут вызываться друг из друга. Аппаратное прерывание тоже может получить управление при выполнении программного прерывания.

Для вызова программных прерываний имеется ассемблерная команда INT <номер типа прерывания>. Реакции ЦП на эту команду:

1.Сохраняет свое состояние.

2.Определяет адрес ВП.

3.Загружает в СК содержимое ВП.

4.Приступает к выполнению соответствующей процедуры.

Вязыках высокого уровня также можно использовать программные прерывания. Они становятся доступны при объявлении в программе модуля DOS.* (или WinDOS.*).

Procedure Intr(IntNo:byte; var Regs: registers); (в Windows: var Regs:TRegisters).

Тип Registers имеет тип:

Type Registers=record case integer of

0: (AX, BX, CX, DX,BP, SI, DI, DS, ES, Flags: word); 1: (AL, AH, BL, BH, CL, CH, DL, DH: byte) end;

Для Windows: Type TRegisters вместо Type Registers.

Один и тот же номер типа может содержать несколько функций. В регистре AH можно указать номер функции, в регистре AL – номер подфункции.

Краткий обзор функций BIOS

5