Цель работы:Изучение способов организации взаимодействия процессора и внешних устройств (ВУ) в составе ЭВМ.

Выше отмечалось, что связь процессора и ВУ может осуществляться в син­хронном или асинхронном режиме. Синхронный режим используется для ВУ, всегда готовых к обмену. В нашей модели такими ВУ являются дисплей и тоногенератор — процессор может обращаться к этим ВУ, не анализируя их состояние (правда дисплей блокирует прием данных после ввода 128 симво­лов, формируя флаг ошибки).

Асинхронный обмен предполагает анализ процессором состояния ВУ, которое определяет готовность ВУ выдать или принять данные или факт осуществле­ния некоторого события, контролируемого системой. К таким устройствам в нашей модели можно отнести клавиатуру и блок таймеров.

Анализ состояния ВУ может осуществляться процессором двумя способами:

□ в программно-управляемом режиме;

□ в режиме прерывания.

В первом случае предполагается программное обращение процессора к регистру состояния ВУ с последующим анализом значения соответствующе разряда слова состояния. Такое обращение следует предусмотреть в программе с некоторой периодичностью, независимо от фактического наступления контролируемого события (например, нажатие клавиши).

Во втором случае при возникновении контролируемого события ВУ форми­рует процессору запрос на прерывание программы, по которому процессор i осуществляет связь с ВУ.

Задание 6

Свой вариант задания (табл. 9.12) требуется выполнить двумя способами сначала в режиме программного контроля, далее модифицировать программ таким образом, чтобы события обрабатывались в режиме прерывания программы. Поскольку "фоновая" (основная) задача для этого случая в заданиях отсутствует, роль ее может сыграть "пустой цикл":

М: NOP

NOP

JMP М

Задания повышенной сложности

1. Разработать программу-тест на скорость ввода символов с клавиатуры. По звуковому сигналу включается клавиатура и таймер на Т секунд. Можно начинать ввод символов, причем каждый символ отображается на дисплее, ведется подсчет количества введенных символов (после каждых 50 дается команда на очистку буфера клавиатуры, после 128 — очищается дисплей). Переполнение таймера выключает клавиатуру и включает сигнал завершения ввода (можно тон этого сигнала сопоставить с количеством введенных символов). Параметр Т вводится из IR. Результат S — средняя скорость ввода (символ/с) выдается на OR. Учитывая, что модель учебной ЭВМ оперирует только целыми числами, можно выдавать результат формате 5x60 символов/мин.

2. Разработать программу-тест на степень запоминания текста. Три различных вариантах текста выводятся последовательно на дисплей на Т_1{ секунд с промежутками Т₂ секунд. Далее эти тексты (то, что запомнилось) вводятся с клавиатуры (в режиме ввода строки) и программно сравниваются исходными текстами. Выдается количество (процент) ошибок.

3. Разработать программу-калькулятор. Осуществлять ввод из буфера клавиатуры последовательности цифр, упаковку (см. задание 1 в табл. 9.12)

Разделители— знаки бинарных арифметических операций и =.Результат переводится в ASCII-коды и выводится на дисплей.

Порядок выполнения работы

1. Запустить программную модель учебной ЭВМ и подключить к ней определённые в задании внешние устройства (меню Внешние устройства ׀Менеджер ВУ).

2. Написать и отладить программу, предусмотренную заданием, с использованием программного анализа флагов готовности ВУ. Продемонстрировать работающую программу преподавателю.

3. Изменить отлаженную в п. 2 программу таким образом, чтобы процссор реагировал на готовность ВУ с помощью подсистемы прерывания. Продемонстрировать работу измененной программы преподавателю.

Содержание отчета

1. Текст программы с программным анализом флагов готовности ВУ.

2. Текст программы с обработчиком прерывания.

Контрольные вопросы

1. При каких условиях устанавливается и сбрасывается флаг готовности клавиатуры Rd?

2. Возможно ли в блоке таймеров организовать работу всех трех таймеров разной тактовой частотой?

3. Как при получении запроса на прерывание от блока таймеров определить номер таймера, достигшего состояния 99 999 (00 000)?

4. Какой текст окажется на экране дисплея, если после нажатия в окне обозревателя дисплея кнопки Очистить и загрузки по адресу CR (11) константы #10 вывести по адресу DR (10) последовательно пять ASCII-кодоврусских букв А, Б, В, Г, Д?

5. В какой области памяти модели ЭВМ могут располагаться программы | обработчики прерываний?

6. Какие изменения в работе отлаженной вами второй программы произойдут, если завершить обработчик прерываний командой ret, а не iret?

Лабораторная работа №7