Funcionamiento de Interrupciones, DMA y Monitores CRT en Sistemas Informáticos

Proceso de Petición de una Interrupción

Cuando el microprocesador recibe una petición de interrupción procedente del controlador de interrupciones 8259, este envía una señal de petición de interrupción por la línea INTR. Cuando termina de ejecutar la instrucción en curso, el microprocesador responde al controlador con un impulso en la patilla INTA(-). Luego, envía un segundo pulso para indicar que está preparado para recibir la instrucción. Seguidamente, el 8259 deposita en el bus de datos el número de interrupción que se ha producido.

El microprocesador recibe el número de interrupción y lo multiplica por 4 para obtener la dirección del vector. Luego, se almacenan en la pila los datos para que sepa por dónde iba. Los datos que se almacenan son el segmento de código, el puntero de instrucciones y el registro de estado. En total, la pila se ve decrementada en 6 bytes.

Una vez conocido el vector, el microprocesador recupera la tabla de vectores para obtener la dirección física donde se encuentra la rutina de servicio a la interrupción. El programa finaliza cuando el microprocesador lee la instrucción IRET.

Funcionamiento del DMA (Acceso Directo a Memoria)

El funcionamiento básico del DMA a la hora de realizar una transferencia es el siguiente: el microprocesador programa en el controlador el tipo de transferencia que se va a realizar, la dirección y el tamaño. Este activa el controlador DMA, luego programa y activa el periférico que desea realizar la transferencia.

El periférico solicita al controlador realizar la transferencia por la línea DREQ. El controlador pide el control de los buses a la CPU por la línea HREQ. Una vez concedido, se le indica por la línea HLDA y se queda en alta impedancia para que pueda usar los buses. El controlador indica al periférico por la línea DACK que la CPU le ha concedido los buses y realiza la transferencia entre memoria y periférico.

Al finalizar, el controlador de DMA libera los buses e interrumpe a la CPU mediante una señal TC para indicar que ha terminado.

Funcionamiento del CRT (Tubo de Rayos Catódicos)

Es el tipo de monitor más extendido. Su funcionamiento es el siguiente: Los programas envían a la tarjeta controladora de video las señales digitales del contenido a mostrar. Este, a través de tres convertidores digital/analógicos, transforman las señales en niveles de tensión. Luego, las comparan en una tabla el nivel de voltaje. La controladora envía las señales a los tres tubos de electrones. Además, envía las señales a un mecanismo en el yugo del CRT que controla el barrido de los rayos en la pantalla.

Los rayos, antes de llegar a la pantalla, atraviesan una placa metálica agujereada llamada máscara de sombra que evita que incidan sobre otro punto que no sea el suyo. Cuando los rayos superan la máscara de sombra, chocan contra el fósforo que, al ser golpeado por los electrones, se ilumina y persiste iluminado un pequeño tiempo. Los rayos se pueden dirigir a otro punto y barrer toda la pantalla antes de que se oscurezcan los puntos.

Este barrido se realiza de izquierda a derecha de forma horizontal y puede llevarse a cabo de dos formas:

• No entrelazado (continuo): El barrido es continuo, dibujando todas las líneas de la pantalla en una sola pasada.
• Entrelazado: El barrido se realiza en dos pasadas, dibujando primero las líneas impares y luego las pares.