Устройство многоуровневого прерывания Советский патент 1985 года по МПК G06F9/48 

дом стека счетчиков состояний, вход Продолжение прерывающей программы устройства соединен с четвертым входом первого элемента И и информационным

входом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом дешифратора, выход коммутатора соединен со счетным входом стека счетчиков состояний.

УСТРОЙСТВО МНОГОУРОВНЕВОГО ПРЕРЫВАНИЯ,содержащее регистр запросов, блок выходных элементов И, триггер запрета прерывания, триггер прерывания, триггер .синхронизации, nor . стоянный запоминающий блок, причем информационные входы регистра запросов являются входами запросов устройства, а выход .регистра запросов соединен с входом постоянного запоминающего блока и информационным входом блока выходных элементов И, управляющий вход которого соединен с Rвходом триггера прерьюания и входом выдачи кода приоритетности устройства, а выход является выходом приоритетности устройства, вход Прерьшающая программа устройства соединен с синхронизирующим входом триггера запрета прерывания первым информационным входом входного коммутатора и первым входом запуска счетчика, выход котррого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с управляющими входами входного и выходного коммутаторов, выход выходного коммутатора соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом постоянного запоминающего блока, выход схемы сравнения соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с информа-, ционным входом триггера синхронизации, Быход которого соединен с 5 входом триггера прерывания, выход ;. которого является .выходом прерывания устройства и соединен с входом установки B.I триггера запрета прерывания, выход которого соединен с вторым входом первого элемента-И и .первым входом второго элемента И, вы(Л ход которого соединен с управляющим входом регистра запросов, вход так-, товых импульсов устройства соединен с вторым входом второго элемента И и . тактовым входом триггера сиихронизации, вход Конец прерывающей программы устройства соединен с вторым входом запуска с четчика, вторым информационным входом входного коммутатора и третьим входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет динамического управления проц.ссами прерывания путем изменения уровня прерывания обслуживаемой программы, оно содержит стек счетчиков состояний и коммутатор, причем выход входного коммутатора соединён с входом записи стека счетчиков состояний, выход которого соединен с информациол} ым входом выходного коммутатора, выхо постоянного запоминающего блока соединен с информационным вхо

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники, а точнее к устройствам обработки пре рываний в мультипрограммных ЦВМ, и предназначено для использования, главным образом, в специа -изированны вычислительных иуправляющих системах организованных на основе микропроцессоров. Целью изобретения является растирение функциональных возможностей устройства за счет динамического управления процессом прерьшанияпутем изменения уровня прерывания обслуживаемой программы . Введение в устройство стека счетчиков состояний (вместо стека регист ров состояний I и коммутатора (для коммутации счетного сигнала) расширя ет функциональные возможности устройства, позволяя динамически управлять процессом прерываний путем изменения уровня прерывания обслуживаемой программы. Динамическое управ ление процессом прерываний позволяет избежать затрат машинного времени на нерациональные прерьшания и более эффективно использовать производительность ЦВМ. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит регистр 1 запросов, вход 2 запросов устройства блок выходных элементов И 3, выход 4 приоритетности устройства, вход 5 выдачи кода приоритетности устройства, элемент И 6, вход 7 тактовых импульсов устройства, постоянной запом нающий блок (ПЗУ) .8, входной коммутатор 9, стек счетчиков 10 состояний, выходной коммутатор 11, схему 1 сравнения счетчик 13, первый упр вляющий вход 14 устройства, второй управляющий вход 15 устройства, дешифратор 16, элемент И 17, триггер 1 синхронизации, триггер 19 запрета прерывания, триггер 20 прерывания, выход 2 прерывания устройства, третий управляю1ций вход 22 устройства, коммутатор 23. Устройство работает следующим образом. Исходное состояние устройства характеризуется тем, что регистр 1, триггеры 18 - 20-и. счётчик 13 находятся в нулевом состоянии, состояние счетчиков 10 стека и входа -2 произвольное, на входах 5, 7, 14, 15-и 22 устройства и на его выходах 4 и 21 сигналы отсутствуют П1улевые уровни сигналов - на выходах регистра 1, триггера 1В, счетчика 13, на входах 5 и 7 и выходах 4 и 2 Г, единичные уровни сигналов - на входах 14, 15 и 22 и выходе триггера 19, являющемся инверсным выходом), С -приходом тактового импульса на вход 7 устройства он через элемент И 6 поступает на управляющий вход регистра 1, разрешая прием запросов F прерываний в регистр по входу 2. На выходе регистра 1 запросов с шифратором приоритетов формируется код приоритетности, соответствующий номеру 1 (i 1, п) активного источника запроса с наивысшим приоритетом (наибольшему из номеров активных источников). При отсутствии запросов на прерывание устанавливается ну-, левой код. При отсутствии запросов на прерывание устанавливается нуле.вой код. Код приоритетности поступает на вход ПЗУ 8, с выхода которого код уровня прерывания подается на вход схемы 12 сравнения.При нулевом коде прио- ритетности формируется нулевой код уровня прерывания. На другой вход схемы 12 сравнения поступает код с выходного комм-угатора 11, характеризующий уровень прерьшания обрабатываемой программы (основная программа имеет нулевой код уровня прерывания .

Если код уровня прерывания, сформированный ПЗУ 8, превосходит по значению уровень прерывания обрабатываемой программы, то на выходе схемы 12 возникает единичный сигнал, который через элемент И 17 поступает на вход D триггера 18 и по переднему фронту очередного тактового импульса на входе синхронизации переводит триггер 18 в единичное состояние, что вызывает установку триггера 20 прерывания и выдачу в ЦП по выходу 21 сигнала прерывания, который по 15 дом входу S устанавливает триггер 19 запрета прерьшания (на выходе триггера 19, являюп;емся инверсным выходом возникает нулевой сигнал, запрещая временно до установки нового порога прерьшания на входе схемы 12 срав нения формирование последующих сигналов прерьшания. Одновременно нулевой сигнал на выходе триггера 19 запирает элемент И 6 и замораживает состояние регистра 1, обеспечивая условия для корректного перехода к прерывающей подпрограмме, идентификация которой осуществляется по значению кода приоритетности. Вместе с тем нулевой сигнал На выходе триггера 19 вызьшает появление нуля на входе D триггера 18, что при водит к сбросу триггера 18 передним фронтом очередного тактового импульса на входе синхронизации. После, обнаружения сигнала прерыва ния ЦП вырабатывает импульсный сигнал выдачи кода приоритетности, подаваемый на вход 5. При этом код при оритетности через блок выходных элементов И 3 поступает по выходу 4 в ЦП и используется для перехода к соответствующей прерывающей подпрограм ме, а триггер 20. устанавливается по входу R в нулевое состояние. Прерывающая подпрограмма обеспечивает сохранение в стеке оперативного ЗУ всей информации, необходимой для последующего возврата к про- 50 ний

должению выполнения прерванной программы, и с помощью команды вывода посьшает на вход 14 импульс отрицательной полярности, который запирает входной коммутатор 9, фиксируя код уровня прерывания, поступающий с выхода ПЗУ 8, в соответствующем счетчике 10 стека, номер которо

го на единицу больше исходного показания счетчика 13. Вместе с тем по переднему фронту импульса на входе 14, связанном с входом суммирования счетмка 13, начинается процесс увеличения на-единицу показания этого счетчика и соответствующего переключения дешифратора 16, подключающего, через выходной комму татор 11 на вход схемы I2 сравнения выход того счетчика 10 стека, в котором зафиксирован новый код уроня прерывания. По заднему фронту иьгпульса на входе 14, связанном с вхона вход 15 посылается отрицательный импульс, который запирает входной коммутатор 9 и элемент И 17. Вместе с тем по переднему фронту импульса на входе 15, связанном с входом вычитания счетчика 13,. начинается процессуменВшеИия на единицу показания счетчика и соответствующего переключения синхронизации триггера 19, на вход D которого постоянно подается нулевой сигнал, происходит сброс триггера 19 и на его выходе устанавливается единичный слгнал, разрешаю-щий работу элементов И 17 и 6. По мере, приближения к завершению выполняемой подпрограммы возрастает нежелательность прерывания ее выполнения, ПО31ТОМУ в определенных местах подпрограммы помещаются команды вывода, по каждой из которых на вход 22 устройства подается управляющий импульс отрицательной полярности, обеспечивающий повьшение на единицу уровня прерывания подпрогр;зм мы. Осуществляется это с помощью ком мутатора 23, передающего (с инверсией управляющий импульс на счетный вход того счетчика 10 стека, номер которого соответствует двоичному коду на выходе указателя стека счетчика 13. Переключение выбранного- счет чика 10 стека начинается по переднему фронту импульса на счетном вxoд(i. Чтобы исключить возможность формирования ложного сигнала прерывания под воздействием переходных процессов в счетчике 10 стека, коммутаторе 11 и схеме 12 сравнения производится временное запирание элемента И 17 управляющим импульсом с входа 22. После завершения выполнения прерывающей подпрограммы восстанавливается последнее из прерванных состояЦП и с помощью команды вывода

дешифратора 16, подключающего через выходной коммутатор 11 на вход схемы J2 выход того счетчика 10 стека, в

котором хранится код уровня прерывания последнего из прерванных состояний.