Устройство управления прерываниями

ОГ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик1955071 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпв делан нзооретений и открытий(72) Авторы изобретения ФЪ Ю. Н. Пегеев, Б, С. Пестерев, И. В. Разуваев М. ДФинкальшгуйн(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕРЫВАНИЯМИ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах управления, работающих в реальном масштабе времени.Известно устройство, содержащее селектор адреса, генератор импульсов, делитель частоты, счетчики и блоки приема-передачи данных 1 .Недостаток данного устройства - отсутствие возможности прерывания ЭВМ.Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления прерываниями, содержащее блок формирования сигналов прерывания, коммутатор, регистр состояния, два входных регистра, три счетчика и два одновибратора, причем вход и выход прерывания устройства соединены соответст венно с первым входом и первым выходом блока формирования сигналов прерывания, вход управления коммутацией регистров устройства подключен ко входу коммутатора, выход которого соединен с управляющими входами входных регистров и регистра состояния, информационный вход-выход устройства подключен к информационным входам-выходам входных регистров и регистра состояния, а тактирующий вход устройствак первому входу третьего счетчика, выход первого одновибратора соединен со вторым входом блока формирования сигналов прерывания, а выход третьего счетчика подключен к первым входам первого и второго счетчиков, вторые входы этих счетчиков соединены с выходом регистра состояния, а третьи входы - с выходами соответствующих входных, регистров, выходы первого и второго счетчиков подключены соответственно ко входам первого и второго одновибраторов 2. Известное устройство не обладает возможностью векторного прерывания ЭВМ, что приводит к необходимости программно идентифицировать источник прерывания, снижая тем самым общую производительность системы. Кроме того, указанное устройство не обеспечивает автоматического предотвращения остановов и зацикливаний ЭВМ, когда обработка внешних прерываний процессором программно запрещена. Автоматическое предотвращение остановов и зацикливаний ЭВМ является особенно важным в системах управления, работающих в реальном масштабе времени5 о 5 зо 25 зо 35 40 45 50 55 Цель изобретения - увеличение производительности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления прерываниями, содержащее блок формирования сигналов прерывания, коммутатор, регистр состояния, два входных регистра, три счетчика и два одновибратора, причем вход и выход прерывания устройства соединены соответственно с первым входом и первым выходом блока формирования сигналов прерывания, вход управления коммутацией регистров устройства подключен ко входу коммутатора, выход которого соединен с управляющими входами входных регистров и регистра состояния, информационный вход-выход устройства подключен к информационным входам-выходам входных регистров и регистра состояния. а тактирующий вход устройствак первому входу третьего счетчика, выход первого одновибратора соединен со вторым входом блока формирования сигналов прерывания, а выход третьего счетчика подключен к первым входам первого и второго счетчиков, вторые входы этих счетчиков соединены с выходом регистра состояния, а третьи входы - с выходами соответствующих входных регистров, выходы первого и второго счетчиков подключены соответственно ко входам первого и второго одновибраторов, введены регистр прерывания и блок аварийного прерывания, первый вход которого соединен со вторым выходом блока формирования сигналов прерывания, выход второго одновибратора подключен к третьему входу блока формирования сигналов прерывания и второму входу блока аварийного прерывания, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым управляющим входом регистра состояния и выходом аварийного прерывания устройства, при этом первый и второй управляющие входы регистра прерывания подключены к выходам соответственно коммутатора и второго одновибратора, а информационный вход-выход регистра прерывания соединен с информационным входом-выходом устройства.При этом блок формирования сигналов прерывания содержит триггер, элемент И и два элемента НЕ, причем первый вход блока соединен с первыми входами триггера и элемента И, второй вход блока подключен ко входу первого элемента НЕ, третий вход блока соединен со вторым входом триггера, выход которого подключен ко входу второго элемента НЕ, первому и второму выходам блока, выход второго элемента НЕ соединен со вторым входом элемента И, а выходы элемента И и первого элемента НЕ подключены к первому выходу блока.Кроме того, блок аварийного прерывания содержит элемент задержки, элемент И и одновибратор, причем первый вход блока соединен с первым входом элемента И, второй вход блока подключен ко входу элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И, вход одновибратора подключен к выходу элемента И, а его выходы соединены с первым и вторым выходами блока.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока формирования сигналов прерывания; на фиг. 3 - функциональная схема блока аварийного прерывания.Устройство управления прерываниями содержит блок 1 формирования сигналов прерывания, коммутатор 2, регистр 3 состояния, первый 4 и второй 5 входные регистры, первый 6, второй 7 и третий 8 счетчики, первый 9 и второй 10 одновибраторы. Вход 1 прерывания устройства и выход 12 прерывания устройства соединены соответственно с первым входом и первым выходом блока 1 формирования сигналов прерывания. Вход 13 управления коммутацией регистров устройства подключен ко входу коммутатора 2, выход которого соединен с управляющими входами регистров 3, 4 и 5, информационный вход-выход 14 устройства подключен к информационным входам-выходам регистров 3, 4 и 5, а тактирующий вход 5 устройства - к первому входу счетчика 8. Выход одновибратора 9 соединен со вторым входом блока 1, а выход счетчика 8 подключен к первым входам счетчиков 6 и 7. Вторые входы этих счетчиков соединены с выходом регистра 3, а третьи входы - с выходами регистров 4 и 5, Выходы счетчиков 6 и 7 подключены соответственно ко входам одновибраторов 9 и 10. Кроме того, устройство содержит регистр 16 прерывания и блок 17 аварийного прерывания. Первый вход блока 17 соединен со вторым выходом блока 1, выход одновибратора 1 О подключен к третьему входу блокаи второму входу блока 17, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым управляющим входом регистра 3 и выходом 18 аварийного прерывания устройства. Первый и второй управляющие входы регистра6 подключены к выходам соответственно коммутатора 2 и одновибратора 10, а информационный вход- выход регистра 16 соединен со входом-выходом 14 устройства. При этом блок 1 формирования сигналов прерывания содержит триггер 19, элемент И 20, первый элемент НЕ 21 и второй элемент НЕ 22. Первый вход блока 1 подключен к первому входу элемента 20 и первому входу триггера 19, второй вход блока 1 подключен ко входу элемента 21, Третий вход блока 1 соединен со вторым входом триггера 19, выход которого подключен ко входу элемента 22, а также первому и второму выходам блока 1, Выход элемента 22 соединен со вторым входом элемента 20,955071 40 45 50 формула изобретения 55 а выходы элемента 20 и элемента 21 подключены к первому выходу блока 1.Кроме того, блок 17 аварийного прерывания содержит элемент 23 задержки, элемент И 24 и одновибратор 25. Первый вход блока 17 соединен с первым входом элемента 24, второй вход блока 17 подключен ко входу элемента 23, выход которого соединен со вторым входом элемента 24. Вход одновибратора 25 подключен к выходу элемента 24, а его выходы соединены с первым и вторым выходами блока 17. Устройство работает следующим образом.При инициализации устройства на вход 13 поступает адрес одного из регистров 4, 5 или 16. Этот адрес расшифровывается коммутатором 2, с выхода которого на вход соответствующего регистра поступает сигнал разрешающий прием в регистр данных со входа-выхода 14. Запуск счетчиков 6 и 7 разрешается путем записи 1 в соответствующие биты регистра 3. Счетчики 6 и 7 являются вычитающими и стробируются сигналами от счетчика 8. При установке в О в одном из счетчиков сигнал обнуления через одновибраторы 9 или 10 поступает на вход блока 1 формирования сигналов прерывания, обеспечивая генерацию запроса прерывания, и на вход блока 17, запуская счет времени задержки, Прерывание от счетчика 6 происходит с фиксированным вектором прерывания, прерывание от счетчика 7 происходит по вектору, адрес которого записан в регистре 16. Этот адрес выдается в процессор ЭВМ через вход-выход 14. Сигнал предоставления прерывания поступает на вход блока 17 через блок 1. В случае задержки этого сигнала относительно сигнала запроса прерывания более определенной величины блок 17 формирует сигнал аварийного прерывания, поступающий в процессор с выхода 18 устройства. Одновременйо блок 17 устанавливает в регистре 3 бит аварийного прерывания. Содержимое регистров 3, 4, 5 и 16 программно доступно процессору ЭВМ в любой момент времени. В качестве элементной базы устройства могут быть использованы интегральные микросхемы серий К 580, К 589 и К 155. Испытания опытных образцов устройства подтвердили, что его производительность увеличивается за счет автоматического предотвращения остановов и зацикливаний ЭВМ. 1. Устройство управления прерываниями, содержащее блок формирования сигналов прерывания, коммутатор, регистр состояния, два входных регистра, три счетчика и два одновибратора, причем вход и выход прерывания устройства соединены соответственно с первым входом и первым выходом блока формирования сигналов прерывания, вход управления коммутацией регистров устройства подключен ко входу коммутатора, выход которого соединен с управляющими 5 входами входных регистров и регистра состояния, информационный вход-выход устройства подключен к информационным входам-выходам входных регистров и регистра состояния, а тактирующий вход устройствак первому входу третьего счетчика, выход первого одновибратора соединен со вторым входом блока формирования сигналов прерывания, а выход третьего счетчика подключен к первым входам первого и второго счетчиков, вторые входы этих счетчиков соединены с выходом регистра состояния, а третьи входы - с выходами соответствующих входных регистров, выходы первого и второго счетчиков подключены соответственно к входам первого и второго одновибраторов, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности, оно содержит регистр прерывания н блок аварийного прерывания, первый вход которого соединен со вторым выходом блока формирования сигналов прерывания, выход второго одновибратора подключен к третьему входу блока формирования сигналов прерывания и второму входу блока аварийного прерывания, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым управляющим входом регистра состояния и выходом аваЗо рийного прерывания устройства, при этомпервый и второй управляющие входы регистра прерывания подключены к выходам соответственно коммутатора и второго одновибратора, а информационный вход-выход регистра прерывания соединен с информационным входом-выходом устройства. 2. Устройство по и. , отличающееся тем, что блок формирования сигналОв прерывания содержит триггер, элемент И и два элемента НЕ, при этом первый вход блока соединен с первыми входами триггера и элемента И, второй вход блока подключен ко входу первого элемента НЕ, третий вход блока соединен со вторым входом триггера, выход которого подключен ко входу второго элемента НЕ, первому и второму выходам блока, выход второго элемента НЕ соединен со вторым входом элемента И, а выходы элемента И и первого элемента НЕ подключены к первому выходу блока. 3, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок аварийного прерывания содержит элемент задержки, элемент И и одно-. вибратор, причем первый вход блока соединен с первым входом элемента И, второй вход блока подключен ко входу элемента задержки, выход которого соединен со вторым входом элемента И, вход одновибратора подключен к выходу элемента И, а его вы 955071ходы соединены с первым и вторым выходами блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США4168531, кл. 364/900,1979. 2. Патент США4161787, кл. 364/900,199.Г. Викас Составитель Техред А. Бой Тираж 731Государственного ком ам ,изобретений и о ва, Ж - 35, Раушска Патент, г. Ужгород,Редактор Л. ПчелинскаяЗаказ 6171/54