Методика программирования обмена данными между электронно-вычислительной машиной и внешним устройством с прерываниями программы

Программирование обмена данными с прерыванием состоит из двух частей:

• 1) подготовки к обмену данными с прерыванием программы, которая выполняется в фоновой программе. Считаем, что инициализация аппаратных средств ЭВМ выполнена при включении питания;
• 2) обслуживания ВУ в режиме прерывания, которое выполняется оперативной программой. Фоновая программа оформляется как основная, оперативная — в виде подпрограммы.

Подготовка к обмену должна включать:

^резервирование памяти для совместного использования фоновой п оперативной программами. В качестве совместно используемой памяти необходимо указать:

• • память для хранения данных используется для обмена данными с ВУ. Оперативная программа использует эту область памяти для ввода данных из ВУ или вывода данных во ВУ. Фоновая программа использует эту область памяти для подготовки данных для ВУ или обработки полученных из ВУ данных,
• • программный счетчик — переменная, показывающая текущее количество переданных оперативной программой слов в том или ином направлении. Оперативная программа должна модифицировать программный счетчик в каждом цикле обмена с ВУ. Фоновая программа использует эту переменную для проверки завершения обмена данными,
• • указатель длины массива данных, предназначенных для передачи. Фоновая программа устанавливает в этой переменной общий объем передаваемых слов или байт. Оперативная программа должна запретить ВУ прерывания при передаче установленного фоновой программой объема данных;
• 2) установка вектора прерывания на начало программы обслуживания прерываний. В таблицу векторов прерываний необходимо записать начальный адрес оперативной программы обслуживания ВУ;
• 3) разрешение прерываний от выбранного В У. В регистре управления интерфейсом ВУ необходимо установить в «1» флаги разрешения прерывания (ФРП = 1) и сбросить в «О» маски прерываний (IMi = 0). Последняя операция подготовки к обмену определяет момент начала совместного выполнения фоновой и оперативной программ. Фоновая программа выполняется всегда, когда нет ЗП от ВУ. Оперативная программа как более приоритетная будет прерывать фоновую программу для выполнения операций обмена данными.

Обслуживание ВУ в режиме прерываний. Оперативная программа в каждом цикле обмена должна выполнять следующие действия:

• 1) сохранение регистров процессора, которые будут модифицированы в процессе ее работы;
• 2) инкремент (декремент) программного счетчика, т. е. той переменной, которая хранит текущее число переданных слов данных;
• 3) непосредственный обмен данными между ВУ и областью памяти, зарезервированной для совместного использования фоновой и оперативной программами;
• 4) сброс запроса прерывания в интерфейсе ВУ, если он не сбрасывается аппаратными средствам и;
• 5) восстановление регистров Ц11;
• 6) при передаче установленного фоновой программой объема данных оперативная программа должна запретить прерывания ВУ.

Если данные вводятся в ЭВМ, фоновая программа должна убедиться в их наличии перед использованием.

В ЭВМ семейства IBM PC оперативная программа в некоторый момент времени должна:

• 1) устанавливать в «1» IF = 1 ЦП (в регистре Flags), как только это становится возможным, чтобы разрешить прерывания от ВУ с большим приоритетом;
• 2) сбрасывать бит ISi = О IIKII (в регистре обслуживаемых запросов ISR), чтобы разрешить прерывания от входа IRi и от входов IRk с меньшими приоритетами.