Программируемый контроллер прерываний служит для упорядочения запросов на прерывание по приоритету и во времени. В данной схеме обслуживается два прерывания: контроль прохождения контрольной точки задачами и самодиагностика. Запросы на прерывание поступают от таймера и подаются на входы IRQ0, IRQ1 и IRQ2.

Для выбора нужной микросхемы при выполнении операций ввода-вывода используется дешифратор DD29, преобразующий два разряда адресной шины AB2 и AB3 в сигналы выбора CS. Сигналы выбора кристалла CS формируются только если один из сигналов IOR и IOW находится в активном состоянии. Необходимым условием выбора внешних по отношению к процессору устройств является равенство нулю младшего адресного разряда AB0. Для хранения адреса в течение всего цикла шины используются регистры-защелки DD11 и DD12, управляемые сигналов ALE процессора. Шина данных умощняется за счет подключения шинных формирователей.

Память контроллера организована на четырех микросхемах; две из них образуют ПЗУ (DD2 и DD3) и две другие – ОЗУ (DD7 и DD8). Память выполнена в виде двух банков с целью передачи как двухбайтовых слов, так и отдельных байтов. Для выбора соответствующего банка используются сигнал BHE (разрешение старшего банка) и младший разряд адресной шины AB0. Разряд шины адреса AB14 служит для выбора ПЗУ или ОЗУ. Также в качестве управляющих сигналов, задающих направление передачи применяются MEMR и MEMW.

Шина управления состоит из четырех сигналов MEMR, MEMW, IOR, IOW, которые формируются на основе сигналов процессора RD, WR, M/IO.

В таблице 2.1 показано соответствие основных элементов структурной схемы контроллера используемым микросхемам.

Таблица 2.1 – Используемые микросхемы.

3 РАЗРАБОТКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ КОНТРОЛЛЕРА

3.1 Структура данных

В данном проекте фоновым процессом является передача данных. В связи с этим опишем используемые переменные и структуры.

К основной структуре можно отнести два массива. Один из них служит буфером приемника и занимает в памяти ячейки с 0000 по 2FFFh. Указателем в этом массиве служит переменная RecCount. Второй массив SendBuf является буфером передатчика. За его заполнением следит отдельная задача, не рассматриваемая в данном проекте. При заполнении этого буфера данными флаг BufReady устанавливается в единичное состояние. Буфер SendBuf имеет размер 255 байт и располагается с адреса 3000h по адрес 30FFh. Указателем на очередной элемент буфера служит переменная SendCount. В таблице 3.1 описаны используемые переменные.

Таблица 3.1 – Описание используемых переменных

Переменная TimeVar обслуживается счетчиком времени. Ее значение периодически используется для процедурой формирования очередного сообщения.

Переменная Sentry необходима для работы однопроходной формы задачи. В ней хранится метка входа в процедуру.

Переменная FS является сигнализатором того, что процесс передачи в данный момент активен. В случае «зависания» по этим флагам служба времени определяет конфликтную задачу и отображает ее номер на индикаторе.

Счетчик байтов SendCount в процессе передачи сообщения изменяет свое значение от 0 до FF.

3.2 Схемы алгоритмов процессов в автономной форме

Схема алгоритма процесса самодиагностики в автономной форме показана на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Автономная форма алгоритма процесса самодиагностики.

Процесс самодиагностики инициируется по прерываниям от таймера. Заключается в подсчете контрольной суммы ПЗУ и сравнении ее с известным значением. При несовпадении индикатор готовности гасится и процессор останавливается (вводится в бесконечный цикл)

Схема алгоритма процесса приема в автономной форме показана на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – Автономная форма алгоритма процесса приема.

На рисунках 3.3 и 3.4 более подробно раскрыт состав блоков «прием символа» и «передача символа».