Устройство приоритетного прерывания Советский патент 1988 года по МПК G06F9/48 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации прерьшаний в микропроцессорных системах.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения числа обрабатываемых запросов прерывания.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство приоритетного прерывания включает М каналов 1.1 + 1.М, в каждом канале N ведомых контроллеров 2.1 + 2.N прерываний, ведущий контроллер 3 прерьшаний, блок элементов И 4. Кроме того, устройство содержит главный контроллер 5 прерываний, дешифратор 6, вход 7 разрешения прерывания, адресные входы 8, дешифратор 9, шину 10 данных, группу запросны с входов 11, выход 12 требования прерьтания. 1

В качестве контроллера прерываний

может быть использован программируемый контроллер приоритетных; прерываний, например микросхема КР1810ВН5 для микроэвм с системой команд микропроцессора КМ 1810 ВМ86 или микросхемы КР580ИК59 и КР1810ВН59 для микроэвм с системой команд микропроцессора КР580ИК80. Микросхема контроллера имеет вывод ведущий-ведомый, потенциал которого указывает на режим работы контроллера прерьгоаний. Для ведомых контроллеров 2 этот вход заземляется, а для главного 5 и ведущих 3 контроллеров подключаетс к высокому уровню. В каждом канале 1 выводы каскадирования всех ведомых контроллеров 2 включаются параллельно и через блок элементов И 4 подключаются к одноименным вьгоодам ведущего контроллера 3. Эти выводы вьшолняют роль выходов для ведущего контроллера 3 и входов для ведомых контроллеров 2. В цикле обслуживания прерьшаний эти линии определяют, какой ведомый контроллер 2 должен выдавать на шину данных тип прерывания. Так как контроллер прерьшаний КР1810ВН59 имеет восемь вх,рдов запросов на прерывание, то максимальные значения величин М и N составляют соответственно 8 и 7, т.е. к каждому ведомому контроллеру 2 может быть,подключено до восьми линий группы 11 ,а к,- главному контроллеру прерьшаний 5 может быть подключено

0

5

0

0

до восьми каналов 1. К каждому ведущему контроллеру 3 прерьшаний может бь1ть подключено до семи ведомых контроллеров 2 прерываний, причем к входу запроса прерывания и наивысшим приоритетом, которому соответствует нулевой код на выходах каскадирования, ведомый контроллер 2 не подключается.

Кроме требований к аппаратной конфигурации, контроллеры должны быть соответствующим образом запрограммированы для работы в режиме каскадирования. Для этого во время инициализации каждого из контроллеров выполняется программирование режима каскадирования, каждьй ведущий контроллер 3 получает указание на то, к каким его входам запроса прерывания подключены вьи.оды прерьшания ведомых контроллеров 2, а каждый ведомый контроллер 2 получает информацию, к какому входу запроса прерьшания ве- 5 дущего контроллера 3 подключен его выход прерывания.

Процесс программирования ведущих и ведомых контроллеров прерьшаний ничем не отличается от обычного.

Устройство приоритетного прерьшания работает следующим образом. I

Перед началом работы устройства

по обслуживанию запросов прерьшания производится программная настройка

5 каждого контроллера прерываний в отдельности с учетом выполняемых им функций. Запросы на прерывание поступают на входы запросов на прерьшание ведомых контроллеров 2.1-2.N преры0 вания всех каналов 1.1-1.М по группе запросных входов 11. С поступлением одновременно нескольких запросов на прерьшание на входы j-ro ведомого контроллера 2j (j 1,N) прерьшаний

5 в i-M канале 1.i в нем согласно установленному режиму обслуживания запросов, заданному управляюш:ими словами, выделяется наиболее приоритетный запрос. В результате этого на выходе

0 прерьшания ведомого контроллера 2.j прерьшаний формируется выходной сигнал прерывания, который поступает на j-й вход ведзпцего контроллера 3 прерываний. В ведущем контроллере 3

5 прерываний i-ro канала аналогично выделяется наиболее приоритетный запрос среди поступивших на его входы запросов от ведомых контроллеров 2 прерываний i-ro канала. В главном

.-

контроллере 5 прерываний выделяется наиболее приоритетный запрос среди запросов, поступивших от всех ведущи

контроллеров 3 прерываний. Если среди поступивших запросов на прерьшание есть запрос, приоритет которого вьше приоритета текущего обслуживаемого прерывания, то на выходе 12 требования прерывания всего устрой- ства появляется сигнал прерывания.

Если прерывания в микроЭВМ разрешены, то начинается цикл обслуживания прерывания. При этом в ответ на поступивший от устройства запрос на прерывание микроэвм посылает импульсы обслуживания прерывания по входу 7 разрешения прерывания. Кажды контроллер прерьшаний получает импульсы обслуживания прерывания.

Первый импульс подтверждения пре- рьтания используется всеми контроллерами прерьшаний в служебных делях. По первому импульсу подтверждения прерывания ведущие контроллеры прерьшаний начинают выдавать на выходы каскадирования код, определяющий номер j-ro ведомого контроллера прерываний, который с поступлением второго импульса,подтверждающего прерывания, должен выдать на шину данных тип прерьгоания.

Одновременно по первому импульсу подтверждения прерывания главный контроллер 5 прерьшаний начинает вы- давать на вьрсоды каскадирования код, который определяет номер i-ro канала принявшего наиболее приоритетный запрос на прерывание. С выходов каскадирования главного контроллера 5 прерьгоаний код поступает на входы дешифратора 6, при этом на его i-м выходе будет высокий уровень, а на остальных - низкий уровень. Единичный сигнал с i-ro выхода дешифратора 6 поступает на вторые входы i-ro блока элементов И и разрешает прохождение кода с выходов каскадирования ведущего контроллера 3 прерьшаний i-ro канала на входы каскадирования соответ ствующих ведомых контроллеров 2 прерываний. В результате действия этого кода в 1-м канале будет разрешена работа только одного j-ro ведомого контроллера 2.J прерывания, номер которого совпадает с кодом на выходах каскадирования. Нулевой сигнал с других выходов дешифратора 6 поступает на вторые входы всех остальных

25

30

5

ig

520

35 , 40455055

блоков элементов И 4 и тем самым обнуляет информацию, поступающую на входы каскадирования ведомых контроллеров 2 прерываний всех других каналов. Поскольку ни в одном канале нет ни одного ведомого контроллера прерываний с номером, соответствующим нулевому коду на выводах каскадирования, то работа всех остальных ведомых контроллеров прерываний будет запрещена. Таким образом, во всем ; устройстве в этом цикле обслуживания прерывания продолжает работать только один j-й ведомый контроллер прерьшаний из i-ro канала. Этот контроллер прерьюаний и выдает на шину 10 данньк тип наиболее приоритетного прерывания с приходом следующего импульса обслуживания прерывания. После этого устройство опять готово к приему и обслуживанию запросов на прерывание.

Формула изобретения

Устройство приоритетного прерывания, содержащее первый дешифратор и один канал, содержащий ведущий контроллер прерьшаний и N ведомых контроллеров прерываний (N -, где К is.

число запросов, обслуживаемых одним контроллером; L - число запросов данного канала), причем группа адресных входов устройства соединена с группой вх одов первого дешифратора, Mii -и выход первого дешифратора (М 1, М - число каналов устройства; i 1,N) соединен с входом выбора 1-го ведомого контроллера прерываний канала, M(i+1)-й выход первого дешифратора соединен с входом выбора ведущего контроллера прерьшаний канала, адресный вход устройства, соединен с входами управления режимом вед ущего и ведомых контроллеров прерываний канала, группа запросных входов канала соединена с группой . входов запросов прерывания ведомых контроллеров прерьшаний канала, выход требования прерывания i-ro ведомого контроллера прерываний канала соединен с i-м входом запроса прерывания ведущего контроллера прерьшаний, соответствующие выходы кодов прерьгоания ведущего и всех ведомых контроллеров прерьшаний канала объединены через монтажное ИЛИ и образуют шину данных устройства, вход

51

разрешения прерывания устройства соединен с входами разрешения прерывания ведущего и всех ведомых контроллеров прерьгоаний канала, о т л и- ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения числа обрабатываемых : запросов прерывания, в Устройство введены второй дешифратор, главный контроллер прерьтания и М-1 каналов, а в каждый канал устройства введен блок элементов И, причем группа выходов каскадирования ведущего контроллера прерываний каждого канала соединена с первой группой входов блока элементов И, группа выходов которого соединена с группами входов каскадирования всех ведомых контроллеров прерываний зто- го же канала, выход требования пре

0

5

0

рывания ведущего контроллера прерываний j-ro канала (j 1,М) соединен с J-M входом запроса прерывания главного контроллера прерываний устройства, группа выходов каскадирования которого соединена с группой входов второго дешифратора, j-й выход которого соединен с второй группой входов блока элементов И j-ro канала, адресный вход устройства соединен с входом управления режимом главного контроллера прерываний устройства, группа выходов кода прерывания которого соединена с шиной данных устройства, ()-й выход первого дешифратора соединен с входом выбора главного контроллера прерываний устройства, вход разрешения прерывания которого соединен с входом разрешения прерьтания устройства.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для организации прерываний в микропроцессорных системах. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения числа обрабатываемых запросов прерывания. Устройство приоритетного прерывания содержит каналы 1, а в каждом канале ведомые контроллеры прерываний 2, ведущий контроллер прерываний 3, блок элементов И 4. Кроме того, устройство содержит главный контроллер прерываний 5, дешифратор 6, В устройстве достигается общая приоритетная дисциплина обслуживания до 256 аппаратных уровней прерывания и при этом сохраняются все режимы работы контроллеров прерываний. 1 ил. S (Л