20-ma’ruza. Rakamli kurilmalarning tarkibiy elementlari

Mikroprosessor (MP) - bu dasturlanuvchi qurilma bo’lib, axborotga ishlov berish va boshqarish uchun xizmat qiladi. U bitta yoki bir nechta katta integral sxemalar (KIS) da yig’ilib, operasion va boshqaruvchi qismlardan tashkil topgan. MP axborotni kiritish va chiqarish xamda qaror qabo’l qilish, arifmetik operasiyalarni amalga oshirish vazifalarini bajaradi.
Mikroprosessorlarning soddalashtirilgan strukturaviy sxemasi 3 –rasmda keltirilgan. MP tarkibiga quyidagilar kiradi: arifmetik mantiqiy qurilma AMQ registr va xisoblagich-schytchiklar yig’ilmasi, kiritish-chiqarish shina tizimlari, boshqarish va snixronlash qurilmasi BSQ.
AMQ qurilmasi ikkilik qo’shuv va oluvni, berilgan qiymatlarni istalgan razryad soniga, istalgan yo’nalishda siljitish amallarini bajaradi. AMQ bilan
boltiq bo’lgan registr natijalar registri bo’lib, akkumulyator A deb yuritiladi. U sodda va siklik siljishlar operasiyalarini bajaradi, AQM olgan natijalarni yodda saqlab qolish uchun, qabo’l qiluvchi registr vazifasini bajaradi. AQM ning aloxdda bo’lgan chiqish qismi xotira adresi registri (XAR) ga va buferli qurilma BK orqali chiqish shinasiga ulangan. Dasturiy xisoblagich DX navbatda keluvchi komanda adresiga ega, dasturning qaysi qismida MP borligini ko’rsatadi va mikroprosessorning dasturiy xotirasiniig barcha qismidan o’tishini ta`minlaydi. Xotirada o’lchangan xisoblangan komandalar registr RK ga kelib tushadi. Komandalar registri RK va deshifrator DSh yordamida razryadlar pozitsiyasi aniqlanadi va siginallar BSQ ga beriladi. Shu bois komanda bajarilayotganda kerakli ketma-ketlik ta`minlanadi. Odatda MP ikkita registrlar yig’masidan iborat bo’lib, multipleksor M yordamida axborot shinasi ASh ga ulangan: bittasi o’ta operativ xotira qurilmasi O’OXQ, axborotlarni vaqtincha xotiraga olish uchun, kkinchisi AS (adresli styok) esa adresli yacheykalarni xisoblash va ularni qaytadan teskari yo’nalishda ishlab chiqish davrida xotirada saqlash uchun xizmat qiladi.
AMQ va BSQ larni bitta katta integral sxemaga jamlash natijasida markaziy prosessorni xosil qilish mumkin. U axborotga ishlov berish va boshqarish kabi barcha vazifalarni bajaraoladi.

Boshqaruv qurilmalari, AMQ xotira qurilmasi va kirish-chiqa rish qurilmalarini o’zida jamlovchi mikroprosessorlarni boshqaruv tizimlari ishining samaradorligi ko’p jixatdan yangi jixozlar mavjudligi va qo’shimcha tashqi qurilmalarni

ulash imkoni borligiga bog’liq. Mikroprosessor tizimi 4 (a)-rasmda keltirilgan strukturaviy sxemadagi xotira qurilmasi orqali baza bloklari bilan aloqada
bo’lgan chog’da yoki markaziy prosessor 4 (b) da keltirilgan strugauraviy sxemadagi umumiy shina orqali barcha qurimalar bilan ulanganda shakllanishi mumkin. 4 (a)- rasmda keltirilgan strukturaviy sxema orqali xosil bo’ladigan tizim, o’z xotirasiga axborotni yozib qo’yishi va uni AMQ ga ishlov berish uchun uzatish va natijani yana xotirada saqlashi mumkin. Xotira qurilmasidan axborot tashqi qurilmalarga uzatiladi. Markaziy prosessor bilan boshqa qurilmalar orasida axborot almashinuvini
tashkil qilish uchun xar bir qurilmada prosessor chiqish qismi yig’masi va kerakli
qurilmani tanlashga xizmat qiluvchi maxsus sxema (multipleksor) bo’lishi kerak. 4 (b)-rasmda keltirilgan strukturaviy sxema bo’yicha tuzilgan tizimda markaziy prosessor boshqa qurilmalar bilan umumiy shina-bir yo’nalishli adres shinasi va ikki yo’nalishli qiymatlar shinasi orqali ulaiadi.
Boshqaruv qurilmalari, AMQ xotira qurilmasi va kirish-chiqarish qurilmalarini o’zida jamlovchi mikroprosessorlarni boshqaruv tizimlari ishining samaradorligi ko’p jixatdan yangi jixozlar mavjudligi va qo’shimcha tashqi qurilmalarni
ulash imkoni borligiga bog’liq. Mikroprosessor tizimi 4 (a)-rasmda keltirilgan strukturaviy sxemadagi xotira qurilmasi orqali baza bloklari bilan aloqada
bo’lgan chog’da yoki markaziy prosessor 4 (b) da keltirilgan strugauraviy sxemadagi umumiy shinaorqali barcha qurimalar bilan ulanganda shakllanishi mumkin. 4 (a)- rasmda keltirilgan strukturaviy sxemaorqali xosil bo’ladigan tizim, o’z xotirasigaaxborotni yozib qo’yishi va uni AMQ ga ishlov berish uchun uzatish va natijani yana xotirada saqlashi mumkin. Xotira qurilmasidan axborot tashqi qurilmalarga uzatiladi. Markaziy prosessor bilan boshqa qurilmalar orasidaaxborot almashinuvini tashkil qilish uchun xar bir qurilmada prosessor chiqish qismi yig’masi va kerakli qurilmani tanlashga xizmat qiluvchi maxsus sxema (multipleksor) bo’lishi kerak. 4 (b)-rasmda keltirilgan strukturaviy sxema bo’yicha tuzilgan tizimda markaziy prosessor boshqa qurilmalar bilan umumiy shina-bir yo’nalishli adres shinasi va ikki yo’nalishli qiymatlar shinasi orqali ulaiadi.
Adres shinasi boshqaruv qurilmasi uchun kerakli bo’lgan istalgan so’zni xotiradan tiklay oladi yoki bir va nol raqamlarga taalluqli kirish va chiqish qurilmalaridagi kombinasiyalarni beraoladi.
Qiymatlar shinasi kirish qurilmasidan axborotni xotira qurilmasiga uzataoladi. Uzatilayotgan axborot komanda, adreslar va qiymatlardan iborat ikki yo’nalishli shinadan xar onda faqat bir yo’nalishda uzatiladi.
4 -rasm
MP ning tipik dasturi doimiy xotira qurilmasi DXQ da doimiy saqlanuvchi
buyruqlar va komandalar ketma-ketligidan iborat. Bu dasturlanuvchi qurilma qayta
yozuv imkonini beradi. Bu dasturiy vositalar yordamida bajarilayotgan vazifaga isgalgan o’zgartirishlar kiritish mumkin. Dastlabki dastur mashina tilida, Assemblep tilida, shuningdek yuqori darajali dasturlash uni (Fortran, Beysik, PL\M va boshk) da yozilishi mumkin. DXQ ga yozishda boshqariluvchi dastur mashina tiliga translyasiya qilinadi, ya`ni «nol» va «bir» lar ketma-ketligi saqlanadi. Oraliq qiymatlarni saqlash va ishlab chiqishdaOXQ dan foydalaniladi. MP gaaxborot kiritish klaviaurali terminal, magnit tasmasi yoki disk yordamida bajariladi. Axborotni chiqarish qurilmasi raqamli displeylar - videoterminallar ko’rinishida bo’ladi va ular matnlarni, rasmlarni tasvirlash uchun xizmat qiladi. Shuningdek ular raqamlarni chop etish va graf qurilmalariga xam egadirlar.
MP ning qo’llanish soxalarini belgilovchi tavsiflar quyidagilardan iborat: So’z uzunligi-bu ko’rsatkich bo’yicha MP lar to’rt, sakkiz va o’n olti razryadliga bo’linadi. 4-razryadli MP lar mikrokalkulyatordarda, 8 razryadlshshgi qiymatlarga ishlov berish tizimida foydalaniladi, 16 razryadlilari-boshqariluvchi mikro EXM larda ishlatiladi; Tezkorlik-sxematexnik echimlarga ko’ra tezkorlik bir soniyada 80 mingdan 5 mln «registr-registr» operasiyagateng bo’dishi mumkin; Yangi jixozlar bilan moslashuvi-MP ning tashqi shinalari OXQ , DXQ va PDXQ larning har xil qurilmalari bilan moslashuvini ta`minlashlari zarur, boshqacha aygganda bir va nollarning mantiqiy bir xil tasavvurlanishi va har bir chiqish qismlarda ruxsat etiluvchi yuklama ta`mindanishi kerak. Hozirgi zamonda MP lar mikroprosessor komplektlari MPK ko’rinishida. ya`ni o’zaro moslashgan MP KIS avlodi ishlab chiqarilmokda. Odatda MPK tarkibigg bazaviy KIS komplekti (MP, mikro dasturli boshqaruv va axborot almashuvi KIS OXQ, DXQ, PDXQ) kiradk. Shushshgdek KIS qo’shimcha komplekti ham tarkibdvn o’rin olgan bo’lib, u qiymatdarga ishlov berish jaraenini tezlashtiradi. MPK xag xil algorugolp&r yudashdasini qo’pdash, axborotga ipshov berish hamda. aiparatur`-darni aidozalash va unifikasiyalash vazifalarini bajarishni ta`minlati lozim.