Birinchi amaliy mashg’ulot mavzu: Mikroprosessorning texnik tavsiflarini o’rganish

BIRINCHI AMALIY MASHG’ULOT
Mavzu:Mikroprosessorning texnik tavsiflarini o’rganish.

Mikroprosessor (MP) - bir yoki bir nechta katta integral mikrosxemalar (BIS) shaklida ishlab chiqilgan dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan axborotni qayta ishlash qurilmasi. Mikroprosessor texnologiyasini qurish asoslarini hisoblashdan avval hisoblash jarayoni amalga oshiriladigan komponentlarni ega bo’lishi kerak. Ushbu jarayonning asosiy komponenti signallar shaklida uzatiladigan va kodlar shaklida saqlanadigan ma'lumotdir. Bu holda ishlatiladigan kod ikkilik deb ataladi. Uning eng kichik qismi - bitlar. Tezislar shaklida axborotning xususiyatlarini va uni qayta ishlash qoidalarini taqdim etamiz.

Ma'lumotlar har bir guruhda 8 bitda ishlov beriladi. Bunday guruh bayt deb nomlanadi.
Ma'lumot fayllar deb ataladigan bayt guruhlarida saqlanadi. Har bir faylning nomi bor. Fayl nomidan siz qanday axborot saqlanganligizni va uning kodi qanday ishlashini aniqlashingiz mumkin. Kompyuterda ma'lumotlarni qayta ishlash mikroprosessor yoki faqat prosessor deb ataladigan maxsus chip yordamida amalga oshiriladi. Prosessor ichidagi ma'lumotlar registrlar deb nomlangan maxsus yacheykalar tarkibida mavjud bo’ladi.
Prosessor registri ma'lumotlarni saqlashi mumkin:
• shaxsiy bayt shaklida;
• so'zlar (8 bit);
• ikki so'z (16 bit);
• to'rtta so'z (32 ta o'zaro bog'langan bit).
MUHIM Prosessor kengligi qanchalik yuqori bo'lsa, u bir operatsiyada bitdan ko’p bo’lgan ma’lumotlarni qayta ishlaydi.
Ma’lumotlar operasiyalarda qatnashadiganlari, operand deb ataladigan ma'lumotlar, prosessor registrlarida bo'lishi mumkin, RAMda saqlangan yoki tashqi qurilmalardan kelishi munkin.
Amaliyot shuni ko'rsatadiki, buyruq operandlarga qo'llaniladi. Ko'rsatma bir yoki bir necha baytda yozilgan prosessor buyruqlarini biri hisoblanadi. Har bir prosessor registrlar va RAM o'rtasidagi ma'lumotlar almashinishi va ma'lumotlar registrlarga aylantirilishi bilan o'z ko'rsatmalar to'plamiga ega.
Prosessor ko'rsatmalarining to'liq ro'yxati prosessor buyrug'i to'plami deb ataladi. Turli xil prosessorlar turli xil buyruqlar tizimlariga ega. Agar prosessorlar bir xil oilaga tegishli bo'lsa, unda yangi modellar o'zlarining avvalgi ko'rsatmalariga rioya qilishlari mumkin. Bunga yuqoridan-pastga muvofiqligi deyiladi. Ma'lumot prosessori bilan ishlash bo'yicha ko'rsatmalarni dasturlardan oladi. Dasturlar, shuningdek, ma'lumotlar baytlar bilan ifodalanadi va fayllar sifatida qattiq diskda saqlanadi. Amaliyot vaqtida dasturlar RAMga joylashtiriladi. Bitta ko'rsatmani bajarish bir necha bosqichda (bosqichlarda) sodir bo'ladi. Prosessorning individual bosqichlari aylanish davri deb ataladi.
Prosessor tomonidan bir vaqtning birligiga taalluqli bo'lgan ko'rsatmalarning soat sikllilari megagers (MGts) bilan o'lchanadigan soat chastotasi deb ataladi. Prosessor soatining chastotasi qanchalik baland bo'lsa, u ish faoliyatini oshiradi.
Odatda CPU musbat raqamlar bilan ishlaydi. Raqamning belgisini hisobga olishni talab qiluvchi arifmetik operatsiyalar uchun qo'shimcha ikkilik arifmetikaning maxsus ko'rsatmalari qo'llaniladi. Kompyuterdagi haqiqiy raqamlar o'n bayt shaklda saqlanadi. Raqamli raqamlar bilan ishlash uchun matematik prosessor ishlatilgan. Prosessorning kengligi va soat chastotasi uning ishlashiga bog'liq bo'lgan prosessorning asosiy xususiyatlari hisoblanadi.
Mikroprosessor majmui ichida katta integral sxemalar (BIS) soniga ko'ra, mikroprosessorlar quyidagilarga ajratiladi: bitta kristalli, ko’p kristalli va ko’p kristalli seksionli.
Eng oddiy kompyuterlarning prosessorlari juda murakkab funksional tuzilishga ega, ko'p sonli elektron elementlar va keng tarqalgan aloqalari mavjud. Prosessor to'liq elektron diagrammasi yoki uning qismlari BIS funktsiyalari bilan mos keladigan bir qator element va ulanishga ega bo'lishi uchun tarkibini o'zgartirish kerak.
Shu bilan birga, mikroprosessorlar ichki orqa miya tuzilishini ega, ya'ni barcha asosiy funktsional bloklar (arifmetik mantiq, ishchi registrlar, stack, uzulishlar, interfeys, boshqarish va sinxronizatsiya va boshqalar) yagona ichki ma'lumot yo'llariga ulanadi.
Mikroprosessorlarning BIS-lariga muvofiq tasnifini oqlash uchun barcha prosessorlarning apparat bloklarini asosiy uchta funktsional qismlar: operatsion, boshqarish va interfeys qismlari o'rtasida taqsimlash kerak. Prosessorning operatsion va boshqaruv qismlarining murakkabligi ularning bit kengligi, ko'rsatmalar to'plami va chiqib ketish tizimiga qo'yiladigan talablar bilan belgilanadi; boshqa kompyuterlar (xotira, tashqi qurilmalar, sensorlar va akumlyatorlar va boshqalar) imkoniyatlarining interfeys qismi va ulanishining murakkabligi. Prosessor interfeysi bir necha o'nlab ma'lumotli ma'lumot uzatish (SHD), manzilli (SHA) va boshqaruv (SHU) ni o'z ichiga oladi.
Faqatgina chipli mikroprosessorlar yagona BIS yoki SBIS (juda kattalikdagi integrallangan) shaklida barcha prosessor apparatini qo'llash bilan erishiladi. Chipdagi elementlarning integratsiyalashuv darajasi va ishlarning soni ortishi sababli, bitta chipli mikroprosessorlarning parametrlari yaxshilanadi. Biroq, bitta chipli mikroprosessorlarning qobiliyati kristalning apparat resurslari va ish bilan cheklangan. Ko'p chipli mikroprosessorni olish uchun uning funktsional komponentlariga o'z mantiqiy tuzilishini ajratib olish va ularni BIS (SBIS) shaklida amalga oshirish kerak. BIS ko'p o'lchamli mikroprosessorning funktsionalligi uning qismlari oldindan belgilangan funktsiyalarni bajarishi va avtonom tarzda ishlashi demakdir.
Rasmda. 1, a BIS operatsion (OP), BIS boshqaruvi (UP) va interfeys (IP) prosessorlarini o'z ichiga olgan uch chipli mikroprosessor (nuqtali chiziqlar) yaratishda prosessor tuzilmasining funktsional buzilganligini ko'rsatadi.