Ты и твой Spectrum, часть 2: сигналы Z80 и прерывания

01 мая 1995

INT — вход запроса маскируемого прерывания

В последнем такте каждого машинного цикла, после проверки сигнала запроса управления магистралью, микропроцессор проверяет состояние входа /INT. Если система прерываний включена (IFF = 1), а /INT = 0, микропроцессор выполняет изменённый цикл выборки команды. Вместо /MREQ он выдаёт /IORQ, а также автоматически вставляет два такта ожидания между T2 и T3. Поскольку сигнал /RD не формируется, ни одно устройство ввода не может передать информацию по шине данных.

Микропроцессор Z80 не формирует сигнал подтверждения прерывания напрямую: его получают логическим умножением сигналов /M1 и /IORQ. На краевом разъёме ZX SPECTRUM этот сигнал обозначен как /IORQE.

Существуют три режима приёма прерываний. Сигнал /RESET устанавливает режим 0. Переключить режим позволяют следующие команды:

IM 0 — режим 0
IM 1 — режим 1
IM 2 — режим 2

В режиме 0 прерывание принимается следующим образом: сигнал подтверждения прерывания заставляет внешнее устройство выставить соответствующую команду на адресную шину.

В режиме 1 микропроцессор автоматически выполняет переход к подпрограмме, расположенной по адресу 38 hex (56 dec).

В режиме 2 перед его установкой необходимо поместить в память таблицу переходов к процедурам обработки прерываний. Область памяти, в которой находится эта таблица, определяется содержимым восьмибитного регистра I. В нём хранятся восемь старших битов адреса таблицы переходов. Сигнал подтверждения прерывания заставляет внешнее устройство выставить на шину данных восемь младших битов адреса. Объединение содержимого регистра I с адресом, переданным источником прерывания, указывает адрес начала программы обработки прерывания. Таким образом, приём прерывания /INT в режиме 2 состоит в следующем:

сохранении содержимого PC;
сбросе триггера IFF;
записи в PC адреса начала обработчика прерывания.

Сигнал /RESET обнуляет регистр I, а команда LD I,A загружает в I содержимое аккумулятора. Обратную операцию выполняет команда LD A,I.

Приём прерывания /INT зависит от состояния триггера прерываний IFF. Его состояние можно менять командами EI — включить прерывания — и DI — выключить прерывания. Триггер сбрасывается сигналом /RESET и при приёме любого из прерываний, кроме /NMI, которое сохраняет состояние триггера IFF в его вспомогательном триггере. Команда LD A,I записывает состояние этого триггера во флаг чётности P/V, а RETN выполняет возврат из прерывания и восстанавливает прежнее состояние триггера прерываний IFF.

NMI — вход запроса немаскируемого прерывания

Приём прерывания /NMI приводит к переходу на подпрограмму, начинающуюся по адресу 66 Hex (102 Dec). Одновременно сбрасывается триггер IFF; его прежнее состояние восстанавливается командой возврата из немаскируемого прерывания /NMI (RETN).

RESET — вход сброса

Вход, добавленный только в более поздние версии Z80 силами PENTAGON, PENTAGRAM и NATO. Его назначение настолько секретно, что даже старейшие жители деревни этого уже не помнят. За подробностями обращайтесь к Pyza, после чего бегите в горы, спасаясь от людей из КГБ. Главный редактор принесёт информацию в зубах, но за её разглашение потребует 1000 zł...

WAIT — вход сигнала ожидания

Между тактами T2 и T3 каждого цикла процессора можно вставить любое количество тактов ожидания, установив этот вход в низкий уровень. Процессор проверяет состояние входа в такте T2, по спадающему фронту сигнала синхронизации. Если /WAIT = 0, следующий такт становится тактом ожидания. В этом такте процессор снова проверяет вход /WAIT. Если /WAIT = 0, ситуация повторяется. Если /WAIT = 1, процессор переходит к такту T3. Во время такта ожидания сигналы, формируемые процессором, остаются неизменными.

HALT — выход сигнала остановки

Сигнализирует о переходе процессора в состояние останова (команда HALT).

RFSH — выход сигнала регенерации памяти

Выход, предназначенный для регенерации динамической памяти.

ROMCS — вход отключения ПЗУ

Входной сигнал, отключающий внутреннее ПЗУ компьютера.

Видеосигналы и тактовый сигнал

U — красный дифференциальный сигнал
V — синий дифференциальный сигнал
Y — сигнал яркости и синхронизации
VIDEO — полный видеосигнал
CK — тактовый сигнал процессора (генерируется ULA)

Если ты чего-то не понял из описания (и имеешь на это полное право), пиши мне по моему адресу.

Также призываю писать мне побольше писем, ведь именно вы, читатели, должны выбирать темы статей.

Mały