一种串行中断处理的方法、装置及计算机系统制造方法及图纸

技术编号:7002165 阅读:296 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术适用于计算机领域,提供了一种串行中断处理的方法、装置及计算机系统,所述串行中断处理装置的两个输入端分别与基准时钟产生器和PCI-to-ISA桥连接,所述串行中断处理装置的输出端与中央处理单元连接,所述串行中断处理装置包括:中断模式处理模块,用于通过中断模式将PCI-to-ISA桥输出的串行中断信号转换成并行中断信号;和/或查询模式处理模块,用于通过查询模式将PCI-to-ISA桥输出的串行中断信号转换成并行中断信号;所述并行中断信号所响应的中断是计算机系统所允许的外部中断之一。本发明专利技术的计算机系统不用连接南桥即可处理PCI-to-ISA桥输出的串行中断,生产成本低,结构紧凑,易于小型化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机领域,尤其涉及一种串行中断处理的方法、装置及计算机系统
技术介绍
工业标准结构(IndustryStandard Architecture,ISA总线)是IBM公司为PC/AT 计算机而制定的总线标准,为16位总线的体系结构,也称AT标准。1987年IEEE (Institute for Electrical and Electronic Engineers,电气和电子工程师学会)正式制订了 ISA总 线标准(IEEE-996)。PC/104是ISA(IEEE-996)标准的延伸,是一种嵌入式的总线规范。1992年PC/104 作为基本文件被采纳,称之为IEEE-P996. 1兼容PC嵌入式模块标准。PC/104是一种专门为 嵌入式控制而定义的工业控制总线。IEEE-996是ISA工业总线规范,IEEE协会将PC/104 工业总线规范定义为IEEE-P996. 1,因此PC/104实质上就是一种紧凑型的IEEE-996,除了 电气和机械规范完全不同外,其信号定义和PC/AT基本一致,是一种优化的、小型的、堆栈 式结构的嵌入式控制系统。但是,在PC微型计算机及现代计算机系统中,对早期ISA设备的兼容支持正在逐 步减弱,然而在工业、控制、电力、交通、运输、船舶、国防等关系国计民生的重要领域中,特 别是在嵌入式计算机系统和工业控制计算机系统中,目前仍然大量使用着基于ISA总线和 PC/104总线的I/O设备。为了能够使这些ISA设备在上述领域中得到广泛的应用支持,嵌入式计算机系统 往往通过在PCI主桥上挂接PCI-to-ISA桥芯片来进行PCI协议和ISA协议之间的转换,实 现PCI设备和ISA设备的跨总线相互通信。这种PCI-to-ISA桥接芯片把对于PCI的I/O 和PCI内存地址空间的访问转换成对ISA的I/O和ISA内存访问,用来支持ISA设备。PCI-to-ISA桥芯片除了负责将PCI总线协议转换成ISA总线协议外,还负责接收 基于ISA总线协议的1/0设备所发送的各种中断请求(IRQ)信号,这些1/0设备所发送的 中断请求(IRQ)信号是以并行的方式发送的。同时,PCI-to-ISA桥芯片还将接收到的并 行中断信号转换成串行中断信号(SERIRQ),即用一根信号线来传递ISA设备所有可能的中 断请求信号,并且作为响应而将此串行中断(SERIRQ)信号提供给具有串行中断处理能力 的系统模块电路,例如南桥芯片(South Bridge);该系统模块电路内的控制逻辑在收到来 自串行中断信号线的串行中断(SEMRQ)信号后,通过解析处理将它们转换成独立的中断 请求信号后送往其内部的中断控制逻辑,并作为响应而提供一信号到系统的中央处理单元 (CPU)以指示一个未处理中断请求信号的存在。中央处理单元(CPU)随之响应当前的中断 信号并通过中断类型号查找中断向量表或中断描述符取得中断服务程序的入口地址,以便 执行适当的中断服务程序,对中断进行处理。图1所示为现有技术提供的在计算机系统中实现对PCI-to-ISA桥接设备的 串行中断处理的框图。该计算机系统包括中央处理单元(CPU)、南桥(SouthBridge)、 PCI-to-ISA桥以及基于ISA总线和PC/104总线的1/0设备(Device41、Device42和Device43)。该计算机系统中的南桥除了提供一个使能信号到连接在PCI总线上的 PCI-to-ISA桥,还提供一个相同的使能信号到连接在ISA总线上的ISA设备(Device41、 Device42和Device43),以便系统加电启动后可以正常访问PCI_to_ISA桥和ISA设备。该计算机系统中的南桥(South Bridge)内部逻辑有支持串行中断协议的专用 功能模块,并提供串行中断(SERIRQ)输入针。根据ISA总线和PC/104总线中断协议,南 桥(South Bridge)的串行中断(SERIRQ)输入针作为输入从一根串行中断信号线上接收 可能的中断请求(IRQ)信号,这些中断请求(IRQ)信号由PCI-to-ISA桥芯片的串行中断 (SERIRQ)输出针输出并驱动串行中断信号线。南桥(South Bridge)从串行中断信号线上 接收到一有效信号后,其内部支持串行中断协议的专用功能模块对接收到的串行中断信号 (SERIRQ)进行解析,并将适当的中断请求(IRQ)信号提供给中央处理单元(CPU),此中断请 求(IRQ)信号与外设ISA设备所响应的中断请求一致,中央处理单元(CPU)随即对这一未 处理的中断进行中断处理。在现有技术中,PCI-to-ISA桥输出的串行中断(SERIRQ)信号,需要连接到具有 专用串行中断处理接口模块的南桥(South Bridge)上,但是针对精简指令集(Reduced Instruction Set Computer, RISC)处理器架构(如 PowerPC 系列的 MPC8247 等)构建的嵌 入式计算机系统中没有通常意义上的南桥芯片,而该类处理器本身也并不自带串行中断处 理的接口模块,因此在无专用串行中断处理接口的嵌入式计算机系统中无法对PCI-to-ISA 桥输出的串行中断(SERIRQ)请求信号进行处理,从而限制了基于ISA总线和PC/104总线 协议的ISA设备在嵌入式计算机系统中的应用。虽然在不带有专用串行中断处理接口模块的嵌入式计算机系统中可以按照传统 的设计方法通过连接南桥(South Bridge)来处理PCI-to-ISA桥传递的串行中断信号,但 是这样设计的嵌入式计算机系统仅仅只使用了南桥(South Bridge)丰富的输入输出1/0 总线接口中的一个功能,即仅仅只使用到南桥(SouthBridge)的串行中断接口模块,从而 导致南桥(South Bridge)丰富的输入输出接口功能得不到充分的利用,造成南桥(South Bridge)资源的浪费。与此同时,仅仅因使用南桥(South Bridge)的串行中断处理接口模块这一单一功 能而考虑将南桥(South Bridge)设计到不带有专用串行中断处理接口模块的嵌入式计算 机系统中会造成生产成本高的缺点;同时考虑到南桥(SouthBridge)的结构尺寸大小,也 会产生布局不够紧凑,不利于小型化的缺点。综上所述,现有技术提供的通过在计算机系统中使用南桥的串行中断处理接口模 块来处理PCI-to-ISA桥传递的串行中断信号的方法已经不适应在PC微型计算机系统及现 代计算机系统中使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种串行中断处理的方法、装置及计算机系统,旨在解决 无专用串行中断处理接口模块的计算机系统无法对PCI-to-ISA桥输出的串行中断信号进 行处理的问题。本专利技术是这样实现的,一种串行中断处理装置,所述装置应用于计算机系统中,所述计算机系统包括基准时钟产生器、PCI-to-ISA桥和中央处理单元,所述串行中断处理装 置的两个输入端分别与基准时钟产生器和PCI-to-ISA桥连接,所述串行中断处理装置的 输出端与中央处理单元连接,所述串行中断处理装置包括中断模式处理模块,用于通过中断模式将PCI-to-ISA桥输出的串行中断信号转本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种串行中断处理装置,所述装置应用于计算机系统中,所述计算机系统包括基准时钟产生器、PCI-to-ISA桥和中央处理单元,其特征在于,所述串行中断处理装置的两个输入端分别与基准时钟产生器和PCI-to-ISA桥连接,所述串行中断处理装置的输出端与中央处理单元连接,所述串行中断处理装置包括:中断模式处理模块,用于通过中断模式将PCI-to-ISA桥输出的串行中断信号转换成并行中断信号;和/或查询模式处理模块,用于通过查询模式将PCI-to-ISA桥输出的串行中断信号转换成并行中断信号;所述并行中断信号所响应的中断是计算机系统所允许的外部中断之一。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志列马先明谢波张月
申请(专利权)人:研祥智能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:94

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