Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial Internet of Things >> Tertanam

Apa itu Interupsi :Jenis dan Aplikasinya

PC menggunakan permintaan interupsi untuk menangani berbagai fungsi perangkat keras. Interupsi perangkat keras pertama kali diperkenalkan oleh UNIVAC 1103 pada tahun 1953. Insiden pertama penyamaran interupsi dimasukkan oleh IBM 650 pada tahun 1954. Sangat penting untuk menetapkan IRQ yang berbeda ke perangkat perangkat keras yang berbeda untuk melakukan berbagai fungsi. Selama eksekusi program, perangkat seperti keyboard, mouse membutuhkan layanan CPU dan menghasilkan interupsi untuk mendapatkan perhatian dari CPU dan memproses layanan yang diminta. Ini dikenal sebagai interupsi. Salah satu bus perangkat I/O yang didedikasikan untuk melayani tujuan ini dikenal sebagai Interrupt Service Routine (ISR). Ini digunakan dalam berbagai aplikasi seperti untuk peristiwa sensitif waktu, transfer data, penekanan pada peristiwa abnormal, pengatur waktu pengawas, jebakan, dll.


Apa itu Interupsi?

Definisi: Ini disebut sebagai sinyal input yang memiliki prioritas tertinggi untuk peristiwa perangkat keras atau perangkat lunak yang memerlukan pemrosesan segera dari suatu peristiwa. Selama hari-hari awal komputasi, prosesor harus menunggu sinyal untuk memproses peristiwa apa pun. Prosesor harus memeriksa setiap perangkat keras dan program perangkat lunak untuk memahami jika ada sinyal yang akan diproses. Metode ini akan menghabiskan sejumlah siklus clock dan membuat prosesor sibuk. Untuk berjaga-jaga, jika ada sinyal yang dihasilkan, prosesor akan membutuhkan waktu lagi untuk memproses peristiwa tersebut, yang menyebabkan kinerja sistem yang buruk.

Mekanisme baru diperkenalkan untuk mengatasi proses rumit ini. Dalam mekanisme ini, perangkat keras atau perangkat lunak akan mengirimkan sinyal ke prosesor, bukan prosesor yang memeriksa sinyal apa pun dari perangkat keras atau perangkat lunak. Sinyal memperingatkan prosesor dengan prioritas tertinggi dan menghentikan aktivitas saat ini dengan menyimpan status dan fungsinya saat ini, dan memproses interupsi dengan segera, ini dikenal sebagai ISR. Karena tidak bertahan lama, prosesor memulai kembali aktivitas normal segera setelah diproses.

Interupsi

Jenis Interupsi

Ini diklasifikasikan menjadi dua jenis utama.

Interupsi Perangkat Keras

Sinyal elektronik yang dikirim dari perangkat eksternal atau perangkat keras untuk berkomunikasi dengan prosesor yang menunjukkan bahwa itu memerlukan perhatian segera. Misalnya, pukulan dari keyboard atau tindakan dari mouse memicu interupsi perangkat keras yang menyebabkan CPU membaca dan memprosesnya. Jadi ia tiba secara tidak sinkron dan pada titik waktu mana pun saat menjalankan instruksi.

Interupsi perangkat keras diklasifikasikan menjadi dua jenis

Interupsi Perangkat Lunak

Prosesor itu sendiri meminta interupsi perangkat lunak setelah menjalankan instruksi tertentu atau jika kondisi tertentu terpenuhi. Ini dapat berupa instruksi khusus yang memicu interupsi seperti panggilan subrutin dan dapat dipicu secara tidak terduga karena kesalahan eksekusi program, yang dikenal sebagai pengecualian atau jebakan.

Metode Pemicu

Umumnya, sinyal ini dirancang untuk dipicu baik menggunakan level sinyal logika atau tepi sinyal. Metode ini terdiri dari dua jenis.

Interupsi yang dipicu level

Dalam tipe ini, modul input memanggil interupsi jika tingkat layanan ini dinyatakan. Jika sumber interupsi terus ditegaskan saat handler interupsi firmware menanganinya, modul ini akan meregenerasi dan memicu handler untuk memanggil lagi. Input yang dipicu level tidak bagus jika tetap ditegaskan untuk durasi yang lebih lama.

Interupsi yang dipicu oleh tepi

Modul input interupsi yang dipicu oleh tepi memanggil interupsi segera setelah mengidentifikasi tepi yang menegaskan - tepi yang turun atau naik. Tepi menjadi diperhatikan ketika tingkat sumber berubah. Jenis pemicuan ini membutuhkan tindakan segera, terlepas dari aktivitas sumbernya.

level- pemicu tepi

Implementasi Sistem

Interupsi harus diterapkan ke perangkat keras sebagai komponen yang berbeda bersama dengan jalur kontrol, atau diintegrasikan ke dalam subsistem memori. Ketika implementasi dilakukan di perangkat keras, diperlukan Programmable Interrupt Controller (PCI) untuk menghubungkan antara pin input CPU dan perangkat interupsi. PCI menggandakan berbagai sumber interupsi ke jalur CPU tunggal atau ganda. Saat diimplementasikan berkaitan dengan pengontrol memori, slot alamat memori sistem dipetakan langsung dengan interupsi.

Permintaan Interupsi Bersama (IRQ)

Dengan interupsi yang dipicu oleh tepi, resistor pull-up atau pull-down digunakan untuk menggerakkan jalur interupsi. Jalur ini mentransmisikan setiap pulsa yang dihasilkan oleh setiap perangkat. Jika pulsa interupsi yang dihasilkan dari perangkat yang berbeda terjadi dalam waktu yang berdekatan, CPU harus memanggil ujung pulsa agar tidak melewatkan interupsi, yang diikuti oleh CPU yang memastikan untuk memeriksa setiap perangkat untuk permintaan layanan. Motherboard Arsitektur Standar Industri (ISA) yang berperilaku baik dengan resistor pull-up yang memiliki saluran IRQ yang sama harus berfungsi dengan baik. Namun, beberapa perangkat yang berbagi saluran IRQ di sistem yang lebih lama dengan antarmuka pemrograman yang dirancang dengan buruk membuat proses interupsi menjadi sulit. Di sisi lain, arsitektur sistem baru, seperti PCI membantu dalam memberikan bantuan yang cukup besar untuk masalah ini.


Hibrida

Jenis implementasi sistem hibrid memiliki kombinasi pensinyalan yang dipicu oleh tepi dan dipicu oleh level. Perangkat keras akan mencari keunggulan dan juga memverifikasi bahwa jika sinyal aktif untuk jangka waktu tertentu. Tipe hibrid biasanya digunakan untuk input non-maskable interrupt (NMI), yang memastikan bahwa interupsi palsu tidak memengaruhi sistem.

Pesan Diberi sinyal

Permintaan interupsi bersinyal pesan untuk layanan menggunakan sinyal perangkat dengan mengirimkan pesan melalui saluran komunikasi, seperti bus komputer. Ini tidak menggunakan jalur interupsi fisik. PCI Express bertindak sebagai bus serial dan digunakan secara eksklusif sebagai interupsi dengan sinyal pesan.

Bel pintu

Bel pintu interupsi biasanya digunakan sebagai mekanisme oleh sistem perangkat lunak untuk memberi sinyal perangkat keras komputer untuk menyelesaikan pekerjaan. Setelah kesepakatan bersama antara perangkat keras dan perangkat lunak, perangkat lunak menempatkan data di lokasi memori yang terkenal dan membunyikan bel pintu untuk memberi tahu perangkat keras bahwa data sudah siap dan menunggu untuk diproses. Sekarang, perangkat keras komputer memahami bahwa data tersebut valid dan memprosesnya sesuai dengan itu.

IPI multiprosesor

Sistem multiprosesor, permintaan interupsi dari prosesor dikirim ke prosesor yang berbeda melalui inter-processor interrupts (IPI)

Penggunaan/Aplikasi Biasa

Ini adalah masukan kuat yang biasanya digunakan untuk

FAQ

1). Mengapa interupsi digunakan?

Ini digunakan untuk mendapatkan perhatian CPU untuk melakukan layanan yang diminta oleh perangkat keras atau perangkat lunak.

2). Apa itu NMI?

NMI adalah interupsi non-maskable, yang tidak dapat diabaikan atau dinonaktifkan oleh prosesor

3). Apa fungsi dari garis pengakuan interupsi?

Prosesor mengirimkan sinyal ke perangkat yang menunjukkan bahwa ia siap menerima interupsi.

4). Jelaskan interupsi perangkat keras. Berikan contoh

Ini dihasilkan oleh perangkat atau perangkat keras eksternal; seperti tombol keyboard atau gerakan mouse memicu interupsi perangkat keras

5). Jelaskan interupsi perangkat lunak.

Ini didefinisikan sebagai instruksi khusus yang memanggil interupsi seperti panggilan subrutin. Interupsi perangkat lunak dapat dipicu secara tidak terduga karena kesalahan eksekusi program

6). Interupsi mana yang memiliki prioritas tertinggi?

7). Berikan beberapa kegunaan interupsi

8). Apa jenis implementasi sistem hibrida?

Jenis implementasi sistem hibrid memiliki kombinasi pensinyalan yang dipicu oleh tepi dan dipicu oleh level. Perangkat keras akan mencari keunggulan dan juga memverifikasi apakah sinyal aktif selama periode tertentu.

Dalam artikel ini, kita telah memahami pentingnya interupsi dan bagaimana interupsi digunakan untuk menjalankan layanan yang diminta. Kami juga membahas apa saja jenisnya,  implementasi sistem, dan kegunaannya.


Tertanam

  1. Jenis dan Aplikasi Kabel Titanium
  2. 13 Jenis Bahan Tahan Api dan Aplikasinya
  3. Hafnium Oksida Dan Struktur &Aplikasinya
  4. Apa yang dimaksud dengan Kerja Sensor Jarak dan Aplikasinya
  5. Apa itu Sensor EKG AD8232 :Cara Kerja dan Aplikasinya
  6. Apa itu Sensor Ultrasonik HC-SR04 :Cara Kerja dan Aplikasinya
  7. Sensor Tegangan Bekerja dan Aplikasinya
  8. Sensor Lambda – Cara Kerja dan Aplikasinya
  9. Apa itu Pencetakan 3D? - Jenis dan Cara Kerjanya
  10. Berbagai jenis proses pengelasan gas dan aplikasinya