Обработка прерываний на основе контроллера 8259A

Контроллер прерываний 8259A представляет собой устройство, реализующее до восьми уровней запросов на прерывания, с возможностью программного маскирования и изменения порядка обслуживания прерываний. Контроллер прерываний (рис. 13.3) состоит из следующих блоков:

• RGI - регистр запретов прерываний; хранит все уровни, на которые поступают запросы IRQx.
• PRB - схема принятия решений по приоритетам; схема идентифицирует приоритет запросов и выбирает запрос с наивысшим приоритетом.
• ISR - регистр обслуживаемых прерываний; сохраняет уровни запросов прерываний, находящиеся на обслуживании контроллера прерываний.
• RGM - регистр маскирования прерываний; обеспечивает запрещение одной или нескольких линий запросов прерывания.
• BD - буфер данных; предназначен для сопряжения с системной шиной данных.
• RWCU - блок управления записью/чтением; принимает управляющие сигналы от микропроцессора и задает режим функционирования контроллера прерываний.
• CMP - схема каскадного буфера-компаратора; используется для включения в систему нескольких контроллеров.
• CU - схема управления; вырабатывает сигналы прерывания и формирует трехбайтовую команду CALL для выдачи на шину данных.

Рис. 13.3. Структура контроллера прерываний 8259А

Один контроллер 8259A способен обслуживать прерывания от 8 источников. Для обслуживания большего количества устройств используется каскадное включение контроллеров (рис. 13.4). В системах IBM PC AT каскадное включение позволяет до 15 устройствам сигнализировать о прерывании (табл. 13.1).

Рис. 13.4. Каскадное включение контроллеров прерываний

Таблица 13.1. Источники аппаратных прерываний в IBM PC AT
Запрос	Источник	Приоритет	Номер вектора
NMI	Ошибка памяти или другая неисправимая ошибка в системе		02h
IRQ0	Системный таймер		08h
IRQ1	Клавиатура		09h
IRQ8	Часы реального времени		70h
IRQ9	Устройство на шине ISA		71h
IRQ10	Устройство на шине ISA		72h
IRQ11	Устройство на шине ISA		73h
IRQ12	Устройство на шине ISA		74h
IRQ13	Ошибка сопроцессора		75h
IRQ14	IDE контроллер		76h
IRQ15	Устройство на шине ISA		77h
IRQ3	Последовательный порт (COM2 или COM4)		0Bh
IRQ4	Последовательный порт (COM1 или COM3)		0Ch
IRQ5	Параллельный порт (LPT2) или IDE контроллер (вторичный)		0Dh
IRQ6	Контроллер дисковода		0Eh
IRQ7	Параллельный порт (LPT1)		0Fh

Поскольку в каждый момент времени может поступить более чем один запрос на прерывание, контроллер прерываний имеет схему приоритетов. В основном режиме - режиме полного вложения, - до тех пор, пока установлен разряд в регистре ISR, соответствующий запрашиваемому прерыванию, все последующие запросы с таким же или более низким приоритетом игнорируются, подтверждаются лишь запросы с более высоким приоритетом. В циклическом режиме используется круговой порядок использования приоритетов. Последнему обслуженному запросу присваивается низший приоритет, следующему по кругу - наивысший, что гарантирует обслуживание остальных устройств до очередного обслуживания данного устройства. Контроллер допускает маскирование отдельных запросов прерываний, что позволяет устройствам с более низким приоритетом получить возможность генерировать прерывания. Режим специального маскирования разрешает прерывания всех уровней, кроме уровней, обслуживаемых в данный момент. Кроме того, для каскадного включения возможен специальный режим полного вложения. Этот режим программируется любым ведущим контроллером при инициализации. В данном режиме игнорируются запросы с приоритетом более низким, чем приоритет обрабатываемого в данный момент запроса, и обслуживаются все запросы с равным или более высоким приоритетом.

Дата добавления: 2014-01-06