Назначение системного таймера

Системный таймер

В вычислительных машинах используют программируемый системный таймер (ПСТ).

Его функции:

- Генерация прерываний от системных часов, вызывающая инкремент счетчика системного времени в ячейку с адресом 0000:046Ch (счетчик тиков таймера).

- Генерация запросов на генерацию памяти

- Генерация звуковых сигналов

При инициализации BIOS устанавливает свой обработчик для прерывания таймера. Этот обработчик каждый раз увеличивает на единицу текущее значение 4-байтовой переменной – счетчика тиков таймера. Если этот счетчик переполняется, то есть прошло более 24 часов с момента запуска таймера, то в ячейку с адресом 0000:0470h заносится единица. Другое действие, выполняемое стандартным обработчиком прерываний таймера – это контроль за работой двигателей НГМД (аналог флопа). Если после последнего обращения к НГМД прошло более 2 секунд, обработчик прерывания выключает двигатель, ячейка с адресом 0000:0440h содержит время, оставшееся до выключения двигателя. Еще одно действие, которое выполняет обработчик прерывания таймера – это вызов прерывания INT1Ch. По умолчанию по этому прерыванию ничего не выполняется, однако программа может установить собственный обработчик этого прерывания для выполнения каких-либо периодических действий. В качестве ПСТ ранее применялась микросхема Intel8254 роль которой на современных системных платах выполняет чипсет, сохраняя полную программную совместимость. ПСТ представляет собой 3-канальные программируемые счетчики таймера с независимыми входами: CLK – вход счетных импульсов, GATE – вход разрешения счета и выхода OUT, изменяющего состояние по окончанию счета.

Каждый канал (0,1,2) содержит регистры:

-состояния канала (8 разрядов)

- управляющего слова RSW (8 разрядов)

- буферный регистр OL(16 разрядов)

- регистр счетчика CE (16 разрядов)

- регистр констант пересчета CR (16 разрядов)

Регистр счетчика CE работает в режиме вычитания. Его содержиноое уменьшается при условии, что на вход GATE установлен уровень логической единицы. В зависимости от режима работы таймера, по достижениисчетчикомCE нуля тем или иным образом изменяется выходной сигнал OUT

Буферный регистр OL предназначен для запоминания текущего содержимого регистра счетчика СЕ без остановки процесса счета. После запоминания буферный регистр доступен программе для чтения.

Регистр констант пересчета CR может загружаться в регистр счетчика если требуется в текущем режиме работа таймера.

Регистры состояния канала RS и управляющего слова RSW предназначены для определения текущего состояния канала и для задания режима работы таймера.

Возможны шесть режимов работы таймера:

- Режимы 0,4 однократное выполнение функций

- Режимы 1,5 работа с перезапуском

- Режимы 2,3 работа с автозагрузкой

В режиме однократного выполнения функций перед началом счета содержимое регистра констант пересчета CR переписывается в регистр счетчика CE по сигналу CLK если GATE=1. В дальнейшем содержимое регистра CE уменьшается по мере прихода импульса CLK. Процесс счета можно приостановить, если подать на вход GATE уровень логического нуля. Если затем на вход GATE подать единицу, то счет будет продолжен дальше. Для повторения выполнения функции необходима новая загрузка в регистр CR, то есть – повторное программирование таймера.

При работе с перезапуском не требуется повторного программирования таймера для выполнения той же функции, по фронту сигнала GATE значение константы из регистра CL вновь переписывается в регистр СЕ даже если текущая операция не была завершена.

В режиме автозагрузки регистр CL автоматически переписывается в регистр СЕ после завершения счета. Сигнал на выходе OUT появляется только при наличии на входе GATE уровня логической единицы. Этот режим используется для создания программируемых импульсных генераторов.