маъруза Рақамли схемотехниканинг асосий тушунчалари ва терминлари, қўллаш сохалари

Х1	Х2
У
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

+

Е) У=Х1 Х2

М2


Х1
У
Х2

Х1	Х2	У
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Д
=
) У=Х1 Х2 Х1
Х2 У

Х1	Х2	У
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	1

14-маъруза
Доимий хотира микросхемалари.
Доимий хотира турлари, ишлаш принципи ва куллаш сохалари.
Микропроцессорларининг купчилиги узининг афзалликларини куриб чикишга имкон бермайди. Шунингучун биз К 181 ОВМ 86/88(80 86/80 88) МП нинг танладик. Бундан танлов куйидагича аникланади ; 1-дан. Бу МП билан ЭХМларни мослиги; 2-дан бундай турининг МПлари ёкилганда 8086 МПнинг аник тартибида иш бошлайди; 3-дан эса ассембларини дастурини жойлашиши пастдан юкорига 1-расмда МП 8086 нинг структура схемаси ва ташки куриниши келтирилган.


Бошкарув курилма (БК) дастур байтини декодерлайди ва операцион курилма ва шинали интерфейс ишини бошкаради.МПнинг операцион курилмаси (ОК) 4та 16 разрядли умумий вазифали регистрлардан УВРлар (РОН) (АХ,ВХ,СХ,DX) 4 та курсатгич регистридан (адресли регистрлар SP,BP,SI,DI) ва операцияларни холати регистри билан арифметик мантикий курилмадан (АМК) ташкил топган.
УВР (операция) ни оралик натижасини яни операндларни саклаш учун хизмат килади. Умумийлигидан ташкари бу рагистрларнинг хар бир УВР 2 узаро богликсиз 8 разряд рагистрдан АН,AL,BH,BL,CH,CL ва DH,DL ташкил топгандек караш мумкин.
Адресли регистр хотира сохасида 16 битли курсатгични (адресни) саклайди. SP (stack Pjintez) да галдаги адрес "стек чуккиси"-хотира сохасидан махсус хосил килинган адрес жойлашган. BP(Base Pointez) регистри стек сохасида хохлаган базали адрес сакланади. SIваDI регистри (Souzee ва Destinatbon I n dex) кабул килувчи ва узатувчи деб номланган хотира сохасини адреслайди.
Шинали интерфейс (1-расм) унинг тугунлари 2 лик чизик билан белгиланган ва у МП ва хотира ёки ташки курилмалар билан узаро алмашув операциясини бажаради. Сегментли регистрлар CS,SS,DS,ES сегмент деб номланувчи 64-к байтли хотира сохасида сакланади. Хотира ячейкасидаги байт адреси сегмент регистри ва (SP,SI,DI,SP) регистрдан бирини кушилишидан хосил булади. Масалан дастур байти адреси кодли сегмент регистри (ES) ва буйруклар курсатгичи (IP)да сакланувчи адресилар йигиндисидан аникланади. IP регистрида МП мурожаат килиши керак булган кодли сигментда 16 битли байт адреси сакланади. Бу хакда кейинрок аник айтиб утилади. Ташки курилмалар (ТК) билан алока буферлари деб ном олган юкори даражада юкланганлик кобилиятли тристабил схемалар оркали алмалга оширилади.
Галдаги дастур байти буйрук навбатига юборилади; 6та бир байтли регистр конвеер булиб жойлашган (биринчи кирди -биринчи булиб чикди) FIFO. Конвеер навбатдаги буйрукни бажариш ва кейингисини ишга туширишни таъминлайди ва шу билан. МПни унумдорлигини оширади. Буферли тристабил элементлар ТТЛ нинг стандарт кийматигача сигнал кувватини оширади.
8.2 Байроклар регистри
Операциялар натижаси буйича АМК F байрок регистрида алохида битларни урнатади ёки тушириб колдиради.

X-бу битнинг ташкил килувчиси кийматга эга эмаслигини билдиради. Айрим операциялар факат алохида байрокларга таъсир килади, бошкалари эса уларга умуман таъсир килмайди, шунинг учун байрокларни аниклашда бу байрокларга таъсир этувчи буйрукларни бажарилишини кузда тутилади. "Текстда кейинчалик XХдаги киймат" сузини урнига (XX) куринишида ёзилади.

• 
  ZF-(zezo) номли натижанинг байрок белгиси агар нол натижа олинса, 1 ёзилади, акс холда (ZF) = 0.
  
• 
  CF-(Carry) силжитиш байроги операция бажариш навтижасида катта байтда силжитса, ёки кушиш ёки айриш операция жараёнида 1 карзга олинганда урнатилади.
  
• 
  SF -(Sing) натижа белгисининг байроги бирга тенг, агар натижа манфий булса, яъни натижанинг катта белгили битни дубллаштиради.
  
• 
  PF -(Parity) жуфтлик байроги (PF=1)тенг агар натижа битининг 2 модулли йигиндиси нолга тенг булса (бирлик битлар сони жуфт).
  
• 
  AF -кушимча силжитиш байроги (Auxi liary) агар кичик тетраданинг катта битидан (бит D3) катта тетраданинг кичик битига (бит D4) силжитилганда урнатилади операцияларда жойлаштирилган BСD сонлари устида кулланилади
  
• 
  OF -тулиб кетганлик байроги (Overflow) агар операция натижаси бир ёки икки байтли диапазондан ошиб кетганида урнатилади ва бошка бир неча холларда урнатилади.
  

Мисол тарикасида 2 бир байтли сонларни кушишни олсак булади. 125 + 4 = 129, -12 В.....+127 белгили сонлар чегарасидан чикиб кетяпти
0 1 1 1 1 1 0 1 = +125
0 0 0 0 0 1 0 0 = +4
1 0 0 0 0 0 0 1 = +129 > +128 (или -127 ???)
/ / :
0 1 :
D7 битига силжитиш 1 га тенг. D7 битидан эса D7 = 0. Сонларни кушиш натижасида (OF) = 1, (CF) = 0, (SF)=1, (PF) = 0, (AF) = 1, колган 3 байрокни кейинрок куриб чикамиз. Белгилар регистридаги маълумот шунингдек процессорининг холатлар сузи дейилади ва PSW оркали белгиланади.

8.3 Хотиранинг ташкил этиш ва адресини хисоблаш

МП 8086 микропроцессори 20 разрядли АШ сига эса ва у хотиранинг 2^20 ёки ташминан милиондан бир ечейкасига мурожаат килинишига имкон беради. 16 битли маълумотлар шинаси (МШ) маълумотни байтли ёки сузли куринишида узата олади. Хотира одатда чизикли бир улчамли баитлар массиви куринишида тузилган ва 2 кушни байтлар бир суздек куриниши булиши мумкун. Хотиранинг бутун мегабайтли сохаси 64 к битли 16 сегментга булинган. МП хар бир дакикада 4та сегмент кодли унда дастур сакланади СММсникли сегмент, дастур маълумоти сегменти ва кушимча маълумот сегментига мурожаат килиш имкони бор. Бу сегментларнинг бошлангич адреси CS,SS,DS ва ES регистрларида сакланади. Бу регистрлар 16 битли адресли соха эса 20 битли булганлиги сабабли МП бошлангич сегментли адресни 20 битли сумматорда чапга 4 бит суради (16га купайтиришга тенг) ва (IP,SP,DI,SI)регистрлардан биридаги маълумотга кушади. Хосил килинган сон физик адрес деб аталади. Масалан, хотирадан навбатдаги дастур коди байтини олишда МП куйидаги формула оркали физик адресни хосил килади:
Физик адрес = (IP) + (CS)*16, бу ерда (IP)-силжитиш, бажарувчи адрес (CS)-сегментли адрес, (СS)*16-бошлангич сегментли адрес деб аталади. 2-расмда хотирани ташкил этиш келтирилган.

8.4 Процеcсорли блок (ПБ)
ПБ схемаси 3-расмда келтирилган. МП чикишларини умумий сонини камайтириш максадида уларнинг айримларидан хар хил пайтда хар хил сигнал узатилади, шунинг учун маълумотлар шинаси ва адреснинг 16 кичик линиялари бирлаштирилади (мультиплексорланган).

С кондесатори истеъмол манбасига улангунга кадар разрядланади. Бошлангич вакт № пайтида чикишларга (t) кучланиш берилади. Шу пайтдан бошлаб ~RES киришида t; моментгача мантикий "0" булади ва С конденсаторидаги кучланиш мантикий 1нинг чегаравий кийматига етади. RESET ч/ш сигнали to......t, оралиги давомида мантикий 1 фаол сатхида эга. МП дастлабки холатига утади. Бунда CS регистрига FFFFn коди, IP регистрига эса 0000n код ёзилади. С конденсатори разрядланганда ва ~RES сигнали "1" булганда, RESET киришида сигнал суст даражагача камаяди.Шунинг асосий цикли бошланади. МП хотира ячейкасидан FFFF адресини олади:0000 буйрукнинг 1-байти, дастур бошини билдирувчи хотирадаги жойга шартсиз у тили коди булиб хисобланади. Иш жараёнида МПни SW тугмаси оркали кайта ишга тушириш мумкин. С конденсатори 0гача разрядланади ва ишга тушириш жараёни такрарланади.МП 2 тартибида ишлаши мумкин: максимал ва минимал тартиб хотиранинг адрес хажмини 64 кб гача чеклайди. Купгина иловаларда ускуна куришда бундай хажм етарлидир шунинг учун сигнал ~MX/MN=1 БШ АШ ва МШ сигналларни шаклантирувчилар ИЛИ элементида регистрация шинали шакллантиргичларда курилган ва улар бу сигналларни кувватини ошириш учун улар хизмат килади.

6 генератор тактли деб номланувчи ИК импулсьлар кетма-кетлигини шакллантиради. Буйрукларни цикллар деб аталувчи вакт оралигида бажарилади. Агар циклда хотирага ёки ташики курилмаларга мурожаат килинса у шина цикл деб аталади. Шина цикли 4 мажбурий тактлар Т1, Т4 ларга эга.
Т тактда МП кушма адрес маълумотлар шинаси буйлаб АШ,МШ, ва БШ га уланган ташки курилма ва хотира ячейкасининг адресини узатади. Т2 тактда ташки курилма ёки хотира билан маълумотлар алмашиниш йуналишни танлаш йулга куйилади. Т3,Т4-тактларда эса маълумотлар узатилади. Агар курилмаси (ХК) ёки ташки курилма (IК)суст ишласа тайёрлик RDY киришга RDY=0 сигнал берилади. Шу сигнал буйича МП TW кутиш циклини урнатади ва у ТК ва ХК тайёрлик (RDY=1) урнатилмагунча кадар берилади. Агар циклда шинага мурожат килинмаса,МП Т1 буш циклларни шакллантиради.Кушма адрес маълумот шиналари (АМШ) (АД15...0)сигналарини ажратиш учун уларни RG адрес регистри ва 2 йуналишли буфер ВD ёрдамида демультиплексорлаш зарур. Хотирага мурожат килинганда МП АМШ буйича хотира ячейкасининг адресини узатади. Бу адрес D-тригер синхрокиришларига берилувчи ALE сигнали билан RG регистрининг D тригерига ёзилади. Адрес тригерда кейинги маълумот узатилмагунга кадар сакланади. Ортидан АМШ буйича хотира ячейкаси адресини узатади. Бу адрес D-тригер синхрокиришларига берилувчи ва шу пайтда МП томонидан яратилувчи ALE сигнали билан RG регистрнинг D тригерида ёзилади. Адрес триггерда кейинги маълумот узатилгунча кадар сакланади. Ортидан АМШ буйича МП дан ТК ёки ХК маълумот узатилади,ёки тескари йуналишда. МП 1-дан BD буферининг узатиш йуналишини таъминлаши ва 2-дан маълумотларни узатиш учун буфернинг тристабиль элементларини очиб бериш керак 1-масалани МП ~DT /R (~DT/R=0 МП дан маълумотларни узатиш-transmit, ~DT\R=1 МП маълумот кабул килиши -Receive) сигнали хал килади. 2-масала ~DEN (Data Enable)МП сигналини регенерация оркали хал килади. МПнинг регистрларидан бирига маълумотни киритиш ёки укиш БШнинг инверсияли сигналлари ёрдамида амалга оширилади: ~MEMR(хотирадан укиш)~IOR (TKдан киритиш) ва улар яна укиш строблари деб аталади. МП лардан маълумотларни чикариш ёки ёзиш МШ оркали куйидаги ёзиш строблари оркали амалга оширилади: ~ MEMW (ХК хотирага ёзиш), ёки ~IDW (ТК га чикариш). Бу 4 строб сигналлари БШ шинасининг асосий сигналлари хисобланади ва улар ТК ёки ХК мурожаат килишини аникловчи укиш ёзиш (~RD,~WR) ва у ~Ю сигналларидан шаклланган. Бу сигналлар 4та ИЛИ ва 1 инверторли оддий комбинацион схема ёрдамида шаклланади.