6)микропроцессор заносит в стек содержимое своих внутренних регистров, чтобы процессор смог закончить выполнение программы, которая была прервана. В стек заносится содержимое программного счетчика и регистра состояния. Содержимое каких-либо других регистров микропроцессора автоматически не сохраняется;

7)процессор осуществляет выборку вектора прерывания по IRQ из ячеек FFFE и FFFF;

8)микропроцессор начинает выполнять программу обработки запроса прерывания с адреса, указываемого вектором прерывания;

9)микропроцессор заканчивает обработку запроса прерывания; как правило, любая обработка должна заканчиваться одной и той же командой восстановления микропроцессора в состояние, непосредственно предшествующее прерыванию. Этой командой является команда RTI (возврат из прерывания), которая восстанавливает в стеке, счетчике команд и регистре состояния процессора те значения, которые были в них к моменту возникновения прерывания;

10)флажок блокировки прерывания должен быть установлен в исходное состояние, но не раньше, чем будет снят сигнал IRQ (установлен в высокий уровень логический единицы) во избежание дублирования прерывания;

11)микропроцессор приступает к выполнению прерванной программы.

В том случае, если требуется сначала сохранить, а потом восстановить содержимое остальных внутренних регистров микропроцессора (аккумулятора и индексных регистров), в программе обработки прерывания должны быть предусмотрены соответствующие процедуры сохранения и восстановления содержимого этих регистров.

Такая методика совместно с возможностью автоматического прерывания и автоматического возврата из прерывания допускает возникновение множественных прерываний, причем последующие прерывания могут прерывать обработку текущего. Эта возможность является одним из преимуществ использования стека, так как число последовательных прерываний ограничено только длиной стека. В стеке сохраняется 6 байт на каждое прерывание (если сохраняются все регистры) или 3 байт (если сохраняются только счетчик команд и слово состояния). Таким образом, в стеке ПЭВМ "Агат" могут быть сохранены 42 или 84 последовательности прерываний.

линия немаскируемого прерывания NMI

Немаскируемое прерывание NMT дает возможность прервать обработку преры вания в интересах более приоритетного устройства, которое не может ждать до сброса маски прерывания (флажка 1). Последовательность операций при обслуживании немаскируемого прерывания такая же, как и при обслуживании запроса прерывания, за исключением пунктов, связанных с флажком, и адресов, по которым центральный процессор осуществляет выборку вектора.

Вектор прерывания NMI выбирается из ячеек FFFA и FFFB.

Если запрос прерывания и немаскируемое прерывание произойдут одновременно или немаскируемое прерывание произойдет до момента выборки векторов, процессор всегда дает более высокий приоритет немаскируемому прерыванию. Немаски-

руемое прерывание всегда является более приоритетной линией с малой задержкой и может в любой системе использоваться для приписывания более высокого приоритета скоростному устройству.

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ВЕКТОРОВ МОНИТОРА

Адреса векторов прерывания входят в состав адресов, закреп ленных за постоянной памятью. Физически это может быть реализовано на микросхемах ПЗУ с зашитым в нее системным монитором или платах оперативной памяти, работающих в режиме пеевдоПЗУ. Если в первом случае не представляется возможным изменить что-либо в ячейках FFFA-FFFF, то во втором случае это связано с программными трудностями.

Системный монитор переадресует векторы прерываний микропроцессора на свои векторы, расположенные в области оперативной памяти.

Шестнадцатернчныя адресНаименование вектора монитора

03F2.................................Вектор повторного пуска микропроцессора

03F3.................................Содержит адрес передачи управления

после повторного выполнения команды RESET процессором

3FB, 3FC, 3FD........................Вектор NMI содержит команду JMP,

выполненную центральным процессе -ром после обработки немакснруемого прерывания

3FE, 3FF............................ Вектор IRQ содержит адрес подпрограммы, на которую передает управление монитор после выполнения обработки прерывания

Г л а в а 4. ПРОГРАММИРОВАНИЕ В МАШИННЫХ КОМАНДАХ

4.1. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Программирование в машинных командах является наиболее сложной работой на компьютере. Оно требует глубокого знания физических особенностей и принципов действия всех составных частей ПЭВМ, владения в совершенстве приемами программирования. Только научившись программировать на языке машины, можно стать профессиональным программистом. Не случайно создание программ иногда называют искусством.

Умение программировать обязательно придет с опытом, в результате постоянной работы на компьютере. Нужно только регулярно открывать новые и новые возможности персонального компьютера и не останавливаться на достигнутом.

Прежде чем приступить к программированию в машинных командах, следует внимательно изучить команды монитора. Системный монитор предоставляет самые разнообразные возможности, необходимые при программировании в системе ко-

манд: запись программы в память, проверка ее работоспособности (отладка), выполнение и т.п.

Программирование практически невозможно без знания машинных кодов, т.е. системы команд микропроцессора, и архитектуры (логического построения) компьютера. Поэтому в даной главе продолжим рассмотрение архитектуры ПЭВМ, а с техникой программирования читатель может познакомиться по многочисленным публикациям (например [8, 11, 13, 14]).

4.2. РЕГИСТР СЛОВА СОСТОЯНИЯ МИКРОПРОЦЕССОРА

Выше говорилось о регистре слова состояния, как о наиболее важном узле микропроцессора и всего компьютера в целом. Именно использование этого регистра и делает возможной саму работу с компьютером.

Регистр состояния (РСС) представляет собой устройство, способное записать и хранить восемь двоичных разрядов. Каждый такой разряд в РСС иногда называют флажком. Пятый флажок постоянно равен единице, а остальные семь флажков принимают нулевое и единичное значения в зависимости от команды, выполняемой микропроцессором:

С (Carry) - грлажок заема-переноса;

Z(Zero) - флажок нулевого результата;

I(IRQ Disable) - блокировка прерывания по входу IRQ; D(Decimal Mode) - грлажок десятичного режима;

B(BRK Cammand) грлажок исполнения команды программного прерывания BRK; V(Overflow) грлажок переполнения, возникающего в арифметических командах; N(Negalive) - признак отрицательного числа. Распределение флажков по разрядам РСС:

Ипользование флажков РСС позволяет расширить программные возможности микропроцессора. Используя команды условного перехода, программа может выполнить действия в зависимости от состояния того или иного флажка. Это основная особенность компьютера принимать решение в зависимости от условия.

С(заем-перенос). Этот флажок используется в командах сложения и вычитания. При выполнении команды сложения разряд С становится равным единице, если есть перенос из последнего разряда, т.е. полученный 8-й разряд, не умещающийся в байте, не пропадает и переносится в разряд С.

Рассмотрим пример использования флажка С в команде ADC (сложить с учетом переноса) при сложении двух однобайтовых чисел. Последовательность действий при таком сложении:

сбросить флажок С в нуль;

сложить первые (младшие) восемь разрядов обоих чисел, переслать сигнал переноса (0 или 1) в разряд С;

сложить следующие (старшие) восемь разрядов вместе со значением флажка С.