“avtomatlashtirishning texnik vositalari” fanidan leksiyalar kursi

 
9.2. Mikrokontrollerning protsessor yadrosi 
MK 
protsessor 
yadrosining 
tarkibi
. 
MK 
protsessor 
yadrosining 
unumdorligini belgilab beruvchi asosiy ko‘rsatgichlari quyidagilardir: 
-oraliq axborotlarni saqlash uchun registrlar to‘plami; 
-protsessorning buyruqlar tizimi; 
-xotira maydonini va operandlarni manzillash usullari; 
-buyruqlarni tanlash va bajarish jarayonlarini tashkillashtirish. 
Buyruqlar tizimi va operandlarni manzillash usullari nuqtaiy nazaridan hozirgi 
zamon 8-razryadli MK protsessor yadrosi protsessorlarning qurilish tamoyillarining 
ikkitasidan birida joriy etiladi: 
CISC – arxitekturali protsessorlar, to‘liq buyruqlar tizimini joriy etuvchi deb 
nomlanuvchi (Complicated Instruction Set Computer); 
RISC – arxitekturali protsessorlar, qisqartirilgan buyruqlar tizimini joriy 
etuvchi (Reduced Instruction Set Computer). 
CISC –protsessorlari, katta to‘plamli buyruqlarni rivojlangan imkoniyatli 
manzillashi loyihalashtiruvchiga kerakli operatsiyalarni bajarish uchun juda mos 
keladigan buyruqlarni tanlash imkonini beradi. 8-razryadli MK CISC – arxitekturali 
protsessorlarni tatbiq etilganda bir baytli, ikki baytli va uch baytli (to‘rt baytli kam 
hollarda) buyruqlar o‘lchami (formati) bo‘lishi mumkin. Bu holda odatda, buyruqlar 
tizimi protsessorning xohishiy registrlariga nisbattan hamma buyruqlar ham barcha 
manzillash usullarini ishlata olmaydilar. Buyruqlarni ishlatish uchun tanlash MK bir 
necha ishlash sikllari davomida baytlab amalga oshiriladi. Buyruqlarni bajarilish 
vaqti 1 dan to 12 ta siklgacha tashkil etishi mumkin. CISC – arxitekturali MK Intel 
firmasining MCS-51 yadroli MK kiradi, hozirgi vaqtda bir qator ishlab chiqaruvchilar 

---

108 
tomonidan quvvatlanayotgan quyidagi HC05, HC08, HC11 MK oilasi Motorola va 
boshqa firmalar tomonidan ishlab chiqarilmoqda [31]. 
RISC – arxitekturali protsessorlar, ishlatiladigan buyruqlar to‘plami 
minimumgacha qisqartirilgan. Murakkabroq operatsiyalarni joriy etish uchun 
buyruqlar kombinatsiyasidan foydalanishga to‘g‘ri keladi. Bu holda, barcha 
buyruqlar qayd qilingan o‘lcham uzunligida bo‘ladi (masalan, 12, 14 yoki 16 bit), 
xotiradan buyruqni tanlash va uni bajarish bitta sinxronlash siklida (taktda) amalga 
oshiriladi. RISC – protsessorlarining buyruqlar tizimi protsessor registrlarining 
barchasini teng huquqli ishlatish imkonini nazarda tutadi. Bu esa qator operatsiyalarni 
bajarilishida 
qo‘shimcha 
imkoniyatlarni 
yaratadi. 
RISC 
– protsessorli 
mikrokontrollerlarga Atmel firmasining AVR MK, Microchip firmasining PIC16, 
PIC17 MK kiradilar. 
Dastlabki qarashda, RISC –protsessorli mikrokontrollerlar ichki magistralining 
bir xil takt chastotasida CISC –protsessorli mikrokontrollerlarga nisbatan ancha 
yuqori unumdorlikka ega bo‘lishlari kerak. Ammo amalda unumdorlik masalasi 
ancha murakkabdir.
Birinchidan, turli tizimli (RISC va CISC) mikrokontrollerlarning buyruqlarni 
bajarilish vaqti bo‘yicha unumdorligini baholash uncha ham to‘g‘ri emas. Odatda MP 
va MK unumdorligini bir sekund davomida “registr-registr” da uzatish 
operatsiyalarining bajarilishi mumkin bo‘lgan soni bilan baholash qabul qilingan. 
CISC –protsessorli mikrokontrollerlarda “registr-registr” operatsiyalarining bajarilish 
vaqti 1 dan to 3 siklgachan tashkil etadi, RISC –protsessorli mikrokontrollerlarga 
nisbatan unumdorlik bo‘yicha ortda qolganday tuyuladi. Masalan, PIC16 
mikrokontrollerining buyruqlar tizimida operatsiya natijasini ikkita registrdan (f 
operandning manba-registri yoki W ishchi registri) faqat bittasiga axborot uzatish 
imkoniyati nazarda tutilgan. Shunday qilib, ega bo‘lish mumkin bo‘lgan 
registrlarning biridan qiymatini ikkinchisiga (ishchi ham emas va operand manbai 
ham emas) uzatish operatsiyasi uchun ikkita buyruq talab etiladi. Bundek zarurat 
ko‘pincha umumiy ishlarga mo‘ljallangan registrlarning (UIR) birini qiymatini MK 
portlaridan biriga uzatishda hosil bo‘ladi. Ayni shu vaqtda ko‘pchilik CISC –

---

109 
protsessorlarining buyruqlar tizimi tarkibida UIR qiymatini kiritish/chiqarish 
portlaridan biriga uzatish buyrug‘i mavjud. Yaʻni ancha murakkab buyruqlar tizimi 
ba’zi hollarda operatsiyalarni anchayin samarali bajarilish usulini joriy etilishini 
ta’minlaydi.
Ikkinchidan, MK unumdorligini “registr-registr” o‘rtasida axborot 
uzatish tezligi bo‘yicha baholashda joriy etilayotgan algoritmning aniq xususiyatlari 
hisobga 
olinmaydi. 
Tezligi 
yuqori 
avtomatizatsiyalashtirilgan 
boshqarish 
qurilmalarini loyihalashtirishda asosiy diqqatni turli uzatish funksiyalarni 
boshqarishni joriy etishdagi ko‘paytirish va bo‘lish operatsiyalarini bajarilish vaqtiga 
qaratish zarurdir. Maishiy xizmat texnikasining masofaviy boshqarish qurilmasini 
(pult) joriy etilishida esa mantiqiy funksiyalarni bajarilish vaqtiga etibor berilish 
kerak, ular boshqarish tugmalarini so‘rovida va boshqarishni ketma-ket kodli 
uzatilishni generatsiyalashda ishlatiladi. Shuning uchun yuqori tezlik talab etilgan 
qiyin hollarda, unumdorlikni baholashda, boshqarish algoritmida ishlatiladigan va 
bajarilish vaqti bo‘yicha cheklangan operatsiyalarning ko‘pchilgiga eʻtiborni qaratish 
kerak bo‘ladi albatta. 
Uchinchidan, yana shuni etiborga olish kerakki, ma’lumotnomalarda keltirilgan 
mikrokontrollerning sinxronizatsiya chastotasi odatda MK generatoridagi kvarsli 
rezonator chastotasiga mos keladi, ammo markaziy protsessor siklining davomiyligi 
kontrollerning ichki magistralining (KIM) almashuv chastotasi bilan aniqlanadi. Bu 
chastotalarning nisbati har bir MK uchun aloxida va MK turli modellarini 
unumdorligi bo‘yicha solishtirilganda albatta eʻtiborga olinishi kerak.
Zamonaviy 8-razryadli mikrokontrollerning buyruqlarni bajarilishi va tanlash 
jarayonlarini tashkillashtirish nuqtai nazaridan eslatib o‘tilgan ikkita MPT 
arxitekturasidan (fon-neyman (prinston) yoki garvard) biri qo‘llaniladi. 
Fon-neyman arxitekturasining asosiy xususiyati axborot va dasturlarni saqlash 
uchun umumiy xotirani ishlatilishidadir, 9.2-chizmada keltirilganidek.