CS229130B1 - Zapojení slučovacího obvodu úrovní přerušení - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení slučovacího obvodu úrovní přerušení v mikropočítačových systémech s rozvětvenou vstupní/výstupní strukturou.

V mikropočítačích určených pro řízení technologických procesů je obvykle třeba obsluhovat řadu vstupních a výstupních kanálů. Jednotlivé technologické signály, tj. vstupní či výstupní se obvykle pro účely obsluhy mikropočítačem sdružují do skupin po osmi signálech. Pro takovéto skupiny slouží vždy jeden vstupní či výstupní osmibitový obvod. Pro účely obsluhy technologických zařízení v reálném čase se obvykle užívají přerušovací prostředky mikropočítače, které využívají přerušovací signály, generované uvedenými vstupními nebo výstupními obvody. Přerušení od vstupního obvodu vyznačuje obvykle platnost dat ve vstupním obvodu, tj. např. nový stav signálů z technologie. Přerušení od výstupního obvodu znamená pro technologii platnost povelových dat ve výstupním obvodu a pro mikropočítač možnost přípravy dalších povelů. Toto řešení naráží při praktickém využití obvykle na omezený počet přerušovacích úrovní mikropočítače. Běžné mikropočítače jsou obvykle vybaveny osmi úrovněmi přerušení. Známé mikropočítače, které jsou vybaveny větším počtem vstupních a výstupních kanálů, které jsou obsluhovány v rámci přerušovací struktury, využívají zmíněných osm úrovní přerušení. Na každý z osmi vodičů přerušení sběrnice se připojují paralelně jednotlivé zdroje přerušení. Nevýhodou tohoto způsobu řešení je obtížné zjišťování zdroje přerušení, což je nezbytné pro další obsluhu tohoto přerušení. Další nevýhodou je omezení počtu využitelných zdrojů přerušení. Strojní čas potřebný k programovému zjištění zdroje přerušení a jeho obsluze v řadě náročných případů

229 130 — 2 — nasazení mikropočítačů pro řízení v reálném čase omezuje počet obsluhovatelných vstupních a výstupních kanálů» Obsluhu zařízení je třeba rozdělit z časových důvodů mezi několik mikropočítačů, což několikanásobně zdraží výsledný systém»

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení slučovačího obvodu úrovní přerušení podle vynálezu· Podstata vynálezu spočívá v tom, že sdružená datová sběrnicová svorka zapojení je spojena se sběmicovým skupinovým výstupem vstupního obvodu, jehož přerušovací výstup je spojen a vnitřní přerušovací skupinovou svorkou zapojení, a s vnitřním přerušovacím skupinovým vstupem propojovacího pole. Stavový skupinový výstup propojovacího pole je spojen s datovým skupinovým vstupem vstupního obvodu a s vnější datovou skupinovou svorkou zapojení. Vnější přerušovací skupinová svorka zapojení je spojena s vnějším přerušovacím skupinovým vstupem propojovacího pole. Slučovačí skupinový výstup propojovacího pole je spojen se sdružovacím skupinovým «

vstupem součtového obrodu, jehož výstup je spojen s propojovacím skupinovým vstupem propojovacího pole. Sběraicový skupinový přerušovací výstup propojovacího pole je spojen se sběmicovou přerušovací skupinovou svorkou zapojení.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že umožňuje libovolné sestavení přerušovacího systému. Určitý počet vnitřních přerušovacích signálů se může kombinovat s určitým počtem vnějších signálů přerušení. Přiřazení přerušovacích úrovní těmto signálům je libovolné a je závisle jen na zamyšleném nasazení a uspořádání mikropočítače. Další výhodou je možnost osminásobného zvýšení počtu použitelných kanálů, vstupů a výstupů, z hlediska obvodového zapojení. Zapojení umožňuje jednoduše zjistit v krátkém čase zdroj přerušení. To umožňuje zvýšit počet obsluhovatelných vstupních a výstupních kanálů a jejich přerušení.

- 3 22S 130

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkresu.

Jednotlivé bloky zapojení v příkladu konkrétního provedení vynálezu je možno charakterizovat takto:

Vstupní obvod 1 je vytvořen jako osmibitový paměťový registr. Slouží jednak jako běžný vstupní datový obvod, jednak jako stavový registr pro čtení vektoru přerušení. Propojovací pole 2 je vytvořeno jako soustava špiček umístěných v desce tištěného spoje. Slouží pro vytváření uživatelských propojení ovíjenými spoji, pájením či nasouváním spojovacích zástrček. Součtový obvod 3 je vytvořen jako logický obvod pro součet osmi logických úrovní.

Zapojení jednotlivých bloků slučovacího obvodu úrovní přerušení je provedeno takto: Sdružená datová sběmicová svorka 01 zapojení je spojena se sběrnicovým skupinovým výstupem 11 vstupního obvodu JL. Přerušovací výstup 12 vstupního obvodu 1 je spojen s vnitřní přerušovací skupinovou svorkou 03 zapojení, a s vnitřním přerušovacím skupinovým vstupem 21 propojovacího pole 2. Stavový skupinový výstup 26 propojovacího pole 2 je spojen s datovým skupinovým vstupem 13 vstupního obvodu 1. a s vnější datovou skupinovou svorkou 02 zapojení. Vnější přerušovací skupinová svorka 05 zapojení je spojena s vnějším přerušovacím skupinovým vstupem 25 propojovacího pole 2. Slučovací skupinový výstup 22 propojovacího pole J je spojen se sdružovacím skupinovým vstupem 31 součtového obvodu J. Výstup 32 součtového obvodu J je spojen s propojovacím skupinovým vstupem 23 propojovacího pole 2. Sběrnicový skupinový přerušovací výstup 24 propojovacího pole 2 je spojen se sběrnicovou přerušovací skupinovou svorkou 04 zapojení.

Zapojení slučovacího obvodu úrovní přerušení pracuje takto. Základem vstupní a výstupní struktury mikropočítače je deska se vstupními a výstupními obvody. Přerušovací signály jednotlivých osmibitových vstupních nebo výstupních obvodů této desky se přivedou na vnitřní přerušovací skupinovou svorku 03 zapojení. Celkem je těchto signálů osm, přičemž

- 4 229 130 jedním z nich je přerušovací signál ze vstupního obvodu 1.

V jednoduchém případě je osm přerušovacích signálů připojeno přes propojovací pole 2 na osm možných přerušovacích úrovní mikropočítače přes sběmicový skupinový přerušovací výstup 24 a sběmicovou přerušovací skupinovou svorku 04 zapojení. Tento případ, který vyhoví do 64 vstupů/výstupů umožňuje podle úrovně přerušení přímo zjistit zdroj přerušení.' V případě potřeby většího počtu vstupů/výstupů mikropočítače se signály přerušení přivedou přes vnitřní přerušovací skupinový vstup 21 propojovacího pole 2 jednak na slučovací skupinový výstup 22 propojovacího pole 2 a z něj na sdružovací skupinový vstup 31 součtového obvodu 2 a jednak na stavový skupinový výstup 25 propojovacího pole 2 a z něj současně na datový skupinový vstup 13 vstupního obvodu 1 a aa vnější datovou skupinovou svorku 02 zapojení. Vstupní obvod 1 přestává v tomto případě plnit funkci obvodu pro vstup dat a slouží k načítání stavu na jednotlivých přerušovacích vodičích ostatních sedmi vstupních či výstupních obvodů desky. Osm možných signálů přerušení se logicky sečte v součtovém obvodu 2 ^na jeden výstup 32 a tento signál se zavede na propojovací skupinový vstup 23 propojovacího pole 2. Podle zamyšleného celkového uspořádání mikropočítače a jeho programového vybavení se tento společný přerušovací signál připojí na jeden z osmi přerušovacích vodičů sběrnice na sběrnicové přerušovací skupinové svorce 04 zapojení. Obdobné společné signály přerušení z dalších až sedmi desek vstupů/ výstupů mikropočítače se budou postupně zapojovat na další z přerušovacích vodičů sběrnice. Po příchodu přerušovacího signálu na některé z osmi úrovní je tedy přímo známo na které z desek vstupů/výstupů systému k přerušení došlo, neboí každá má přiřazenu jednu z možných osmi úrovní.

V rámci obsluhy tohoto přerušení přečte mikropočítač stavové slovo přes vstupní obvod 1,, čímž přímo zjistí, ze kterého vstupního či výstupního obvodu k přerušení došlo. Změněné stavové slovo získá mikropočítač ze sdružené datové sběrnicové svorky 01 zapojení běžným příkazem ke čtení vstupu.

- 5 229 130

Vnější přerušovací skupinová svorka 05 zapojení umožňuje přivádět do propojovacího pole 2 přes jeho vnější přerušovací skupinový vstup 25 i individuální přerušení z libovolných vnějších zařízení např. periferních zařízení nebo význačných signálů, a jednoduše je výše popsaným způsobem zpracovávat jako vnitřní přerušení z desek vstupů a výstupů ve všech v úvahu přicházejících uvedených případech.

Vynález se využije v automptizační technice a v zařízení obráběcích a výrobních strojů při stavbě mikropočítačů s rozšířenou vstupní a výstupní strukturou, která má pracovat v reálném čase metodou zpracování přerušení.

Claims (1)

1. Zapojení slučovacího obvodu úrovní přerušení, vyznačující se tím, že sdružená datová sbernicová svorka (01) zapojení je spojena se sběrnicovým skupinovým výstupem (11) vstupního obvodu (1), jehož přerušovací výstup (12) je spojen s vnitřní přerušovací skupinovou svorkou (03) zapojení, a s vnitřním přerušovacím skupinovým vstupem (21) propojovacího pole (2), jehož stavový skupinový výstup (26) je spojen s datovým skupinovým vstupem (13) vstupního obvodu (1) a s vnější datovou skupinovou svorkou (02) zapojení, jehož vnější přerušovací skupinová svorka (05) je spojena s vnějším přerušovacím skupinovým vstupem (25) propojovacího pole (2), jehož slučovací skupinový výstup (22) je spojen se sdružovacím skupinovým vstupem (31) součtového obvodu (3), jehož výstup (32) je spojen s propojovacím skupinovým vstupem (23) propojovacího pole (2), jehož sběmicový skupinový přerušovací výstup (24) je spojen se sběrnicovou přerušovací skupinovou svorkou (04) zapojení.