1. Mikroprotsessor nima? Mikrokontroller nima?

Mikroprotsessor nima

Mikroprotsessor (ingliz adabiyotida MPU - mikro protsessor birligi ) bitta yarimo'tkazgichli kristalli (IC - integral mikrosxemalar yoki g'arbiy uslubda - Integrated Circuit) ustidagi kompyuterning markaziy protsessor birligi yoki CPU (CPU - Central Processing Unit) funksiyalarini o'z ichiga oladi.

Asosiysi, bu arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajarish, tizimlarni boshqarish, ma'lumotlarni saqlash va hokazolar uchun ishlatiladigan mikrokompyuterdir.
Mikroprotsessor kirish tashqi qurilmalaridan keladigan ma'lumotlarni qayta ishlaydi va qayta ishlangan ma'lumotlarni chiqish tashqi qurilmalariga uzatadi.
Arxitekturada bir-biridan farq qiluvchi to'rtta asosiy protsessor turi mavjud.
To'liq ko'rsatmalar to'plamiga ega mikroprotsessorlar (Complex Instruction Set Computer, CISC arxitekturasi). Xarakterlanadi aniq bo'lmagan buyruq uzunligi, arifmetik amallarni bitta buyruq bilan kodlash, qat'iy belgilangan funktsiyalarni bajaradigan kam sonli registrlar. Bunday turdagi protsessorlarga x86 oilasini misol qilib keltirish mumkin.
Qisqartirilgan buyruqlar to'plamiga ega mikroprotsessorlar (Reduced Instruction Set Computer, RISC arxitekturasi). Ular odatda bor ko'rsatmalarni soddalashtirish orqali ishlashni oshiradi, bu jarayonni soddalashtiradidekodlash va shunga mos ravishda ularni bajarish vaqtini qisqartirish. Aksariyat GPUlar ushbu turdagi arxitekturadan foydalangan holda ishlab chiqilgan.
Minimal ko'rsatmalar to'plamiga ega mikroprotsessorlar (Minimal Instruction Set Computer, MISC arxitekturasi). RISC arxitekturasidan farqli o'laroq, ular uzoq buyruq so'zlaridan foydalanadilar, bu sizga qurilmaning bir tsiklida juda murakkab harakatlarni bajarishga imkon beradi. Uzoq "buyruq so'zlari" ning shakllanishi mikroprotsessorli qurilmalar sig'imining oshishi tufayli mumkin bo'ldi.
Superscalar protsessorlarida ( Superscalar Processors) va bir nechta buyruq dekoderlaridan foydalaniladi, bu ko'plab ijro birliklarini ish bilan yuklaydi. Buyruqlar oqimining bajarilishini rejalashtirish dinamik ravishda sodir bo'ladi va hisoblash yadrosining o'zi tomonidan amalga oshiriladi. Ushbu turdagi arxitekturaga ega protsessorga misol, masalan, Cortex A8.
Alohida-alohida, men maxsus mikroprotsessorlarni ta'kidlamoqchiman(ASIC - Application Specific Integrated C ircuit). Nomidan ko'rinib turibdiki, muayyan muammoni hal qilish uchun mo'ljallangan. Umumiy maqsadli mikroprotsessorlardan farqli o'laroq, ular ma'lum bir qurilmada qo'llaniladi va faqat ushbu qurilmaga xos bo'lgan muayyan funktsiyalarni bajaradi. Tor toifadagi funktsiyalarni bajarish bo'yicha ixtisoslashuv qurilmaning tezligini oshirishga olib keladi va qoida tariqasida bunday integral mikrosxemaning narxini pasaytirishga imkon beradi. Bunday mikroprotsessorlarga faqat mobil telefonni boshqarish uchun mo'ljallangan mikrochip misol bo'la oladi., audio va video signallarni apparat kodlash va dekodlash uchun chiplar - deb ataladigan raqamli signal protsessorlari (Digital Signal Processing, DSP multiprotsessorlari). Ular FPGA (programmable logic integrated circuit) ko'rinishida amalga oshirilishi mumkin. Bunday protsessorlarni ishlab chiqishdaularning funksionalligini tavsiflash uchun apparat tavsiflash tillari (HDL - Hardware Description Language) ishlatiladi. Verilog va VHDL kabi.
Mikroprotsessorli tizimlar taxminan quyidagicha qurilgan.

Ko'rib turganingizdek, ushbu tizimdagi mikroprotsessorda ROM, operativ xotira, ketma-ket interfeys, taymer, kiritish-chiqarish portlari va boshqalar kabi ko'plab aksessuarlar mavjud. Ushbu qurilmalarning barchasi tizim shinasi orqali mikroprotsessor bilan buyruqlar va ma'lumotlar almashadi. Mikroprotsessor tizimidagi barcha yordamchi qurilmalar tashqidir. Tizim shinasi, o'z navbatida, manzil shinasi, ma'lumotlar shinasi va boshqaruv shinasidan iborat.

Keling, mikrokontrollerni ko'rib chiqaylik.