Микропроцессоры

Система прерываний позволяет обслуживать различные периферийные устройства по их требованию в соответствии с установленной в системе приоритетностью обслуживания.
Центральное устройство управляющей микро-ЭВМ в зависимости от решаемых задач можно реализовать на стандартной микро-ЭВМ; на одноплатной микро-ЭВМ, построенной на стандартном микропроцессорном наборе; на однокристальной микро­ЭВМ. Конкретная реализация центрального устройства зависит от различных параметров (требуемого объема памяти, количества портов ввода-вывода, быстродействия и т. д.).
Оперативное запоминающее устройство содержит: фактические данные, например, числа, операнды, постоянные величины, табличные значения, результаты вычислений, команды выполняемой программы. Оперативная память управляющей микро-ЭВМ состоит из быстродействующих полупроводниковых запоминающих устройств, которые при отключении питания теряют хранимую в них информацию.
Постоянное запоминающее устройство содержит команды программ и данные (константы), не изменяемые в процессе работы системы. Они сохраняются и при отключении электропитания. ОЗУ и ПЗУ управляющей микро-ЭВМ являются запоминающими устройствами с произвольной выборкой, т. е. содержимое каждой ячейки памяти имеет свой адрес. Указание этого адреса делает доступной информацию, хранимую в конкретной ячейке памяти.
Стандартные периферийные устройства выполняют следующие функции: диалог системы с оператором (терминал, дисплей, консоль оператора); документирование (устройство печати); долговременное хранение информации (внешние запоминающие устройства — накопители на дисках, магнитных лентах, перфолентах и перфокартах и т. д.); связь с другими системами и ЭВМ (устройство передачи данных).
Устройства сопряжения с объектом осуществляют связь управляющей микро-ЭВМ с технологическим процессом. Они предназначены для подсоединения измерительных и управляющих органов и состоят из аналоговых, цифровых и импульсных устройств ввода-вывода.
Через системную магистраль осуществляются связи внутри микро­ЭВМ, а через магистраль сопряжения к микро-ЭВМ подсоединяются внешние устройства.
Во время работы управляющая микро-ЭВМ обрабатывает или программу пользователя или организационные задачи. Программы пользователя являются целевыми, отражающими события, происходящие в управляемом технологическом процессе. Именно в процессе выполнения целевых программ управляющая микро-ЭВМ осуществляет взаимодействие с технологическим процессом. Решение организационных задач возлагается на специальные программы, обеспечивающие функционирование и взаимодействие функциональных узлов ЭВМ. Набор таких специальных программ называется операционной системой (ОС).
Задачи операционной системы включают:

• 
  выполнение целевых программ (загрузка, запуск, прерывание и окончание);
  
• 
  обмен данными с периферийными устройствами (синхронизация работы центрального устройства и устройств ввода-вывода);
  
• 
  связь с оператором (диалоговый режим работы, сообщение об аварийной ситуации);
  
• 
  управление зонами ОЗУ и периферийных устройств (запись результатов вычислений на магнитный диск);
  
• 
  подготовка средств программирования для пользователя (программы обработки данных от преобразователей, программы ввода, программы отладки);
  
• 
  обнаружение и обработка ошибок (защита данных, контроль и диагностика ошибок при внутренних операциях с данными, контроль отдельных функциональных блоков).
  

Для управляющих микро-ЭВМ специального назначения требуются ОС с ограниченными функциями, включающими лишь некоторые из перечисленных задач для обеспечения минимальных функций обслуживания системы. Программы ОС подразделяются на управляющие и системные.