Работа системы прерываний

1. Событие от источника прерывания сопровождается установкой определенного бита в SFR - регистре флагов прерываний. Этот факт называется запросом прерывания.

2. Если запрашиваемое прерывание запрошено (замаскировало), то никаких изменений в работе программы не происходит.

3. Если разрешено, то выполнение основной программы приостанавливается адрес следующей команды (содержимое счетчика команд+1) сохраняется в стеке, в счетчик команд загружается требуемый вектор прерывания (происходит переход на адрес = вектору прерывания). По адресу = вектору прерывания может быть расположена начальный адрес обработчика прерывании (1-2 команды) или команда перехода на него (много команд).

4. Выполняется подпрограмма обработчика прерываний.

5. Последняя команда обработчика прерывания: возврат из прерывания.

6. По команде «возврат их прерывания» происходит загрузка из стека адреса сохраненной перед прерыванием основной программы команды. Продолжается выполнение основной программы.

7. Если в процессе выполнения обработчика прерываний появляется запрос от источника прерывания с более высоким приоритетом текущий обработчик прерывается описанным выше способом на выполнение высокоприоритетного обработчика прерываний. Запрос от низкоприоритетного источника откладывается до завершения обработчика текущего (высокоприоритетного) прерывания.

Схема обработки прерывания

Стек данных

При выполнении команд основной программы и подпрограмм обработчиков прерываний для хранения временных данных (операндов, результата, слова состояния и т.п.) используется один и тот же набор рабочих регистров. Из-за случайности момента появления запроса прерывания переход на обработчик прерывания сразу после его появления может привести к нарушению нормального хода выполнения программы из-за разрушения данных основной программы. Поэтому, перед переходом на обработчик прерывания следует сохранить содержимое рабочих регистров (сохранение контекста), а после завершения обработчика восстановить их содержимое.

Для сохранения содержимого рабочих регистров выделяется специальная область в памяти данных - стек данных. Для загрузки данных в стек и выгрузки их из стека в системе команд микроконтроллера имеются специальные команды.

При загрузке данных в стек его размер увеличивается, при выгрузке - уменьшается. Если имеется много вложенных прерываний, то область стека может перекрываться с областью других данных программы и нарушить ее нормальную работу.

Максимальный уровень вложенности прерываний должен регулироваться программистом установкой необходимых приоритетов прерываний, а также размерами резервируемой под стек области памяти данных.

Стек данных строится по типу LIFO (последним зашел - первым вышел).

Дата добавления: 2015-11-14