11. Режимы работы микропроцессорной системы. Программный обмен информацией.

П рограммный обмен информацией является основным в любой микропроцессорной системе. Он предусмотрен всегда, без него невозможны другие режимы обмена. В этом режиме процессор является единоличным хозяином (или задатчиком, Master) системной магистрали. Все операции (циклы) обмена информацией инициируются только процессором, они выполняются строго в порядке, предписанном исполняемой программой.

Процессор читает (выбирает) из памяти коды команд и исполняет их, читая данные из памяти или из устройства ввода/вывода, обрабатывая их, записывая данные в память или передавая их в устройство ввода/вывода. Путь процессора по программе может быть линейным, циклическим, может содержать переходы (прыжки), но он всегда непрерывен и полностью находится под контролем процессора. Ни на какие внешние события, не связанные с программой, процессор не реагирует. Все сигналы на магистрали контролируются процессором.

12. Режимы работы микропроцессорной системы. Обмен по прерываниям.

Обмен по прерываниямиспользуется когда необходима реакция микропроцессорной системы на какое-то внешнее событие, на приход внешнего сигнала.

В общем случае организовать реакцию на внешнее событие можно тремя различными путями:

-с помощью постоянного программного контроля факта наступления события (так называемый метод опроса флага или polling) - с опросом флага реализуется в микропроцессорной системе постоянным чтением информации процессором из устройства ввода/вывода, связанного с тем внешним устройством, на поведение которого необходимо срочно реагировать;

-с помощью прерывания (насильственного перевода процессора с выполнения текущей программы на выполнение экстренно необходимой программы) - в режиме прерывания процессор, получив запрос прерывания от внешнего устройства, заканчивает выполнение текущей команды и переходит к программе обработки прерывания. Закончив выполнение программы обработки прерывания, он возвращается к прерванной программе с той точки, где его прервали;

-с помощью прямого доступа к памяти (без участия процессора при его отключении от системной магистрали).

Важно то, что вся работа, как и в случае программного режима, осуществляется самим процессором, внешнее событие просто временно отвлекает его. Реакция на внешнее событие по прерыванию в общем случае медленнее, чем при программном режиме. Как и в случае программного обмена, здесь все сигналы на магистрали выставляются процессором. Для обслуживания прерываний в систему иногда вводится специальный модуль контроллера прерываний, но он в обмене информацией не участвует. Его задача состоит в том, чтобы упростить работу процессора с внешними запросами прерываний. Этот контроллер обычно программно управляется процессором по системной магистрали.

Рис. Обслуживание прерывания.