O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi termiz davlat universiteti amaliy matematika kafedrasi

5.2.Tizim ichidagi magistral shinalar

Jismonan mikroprotsessor xotira qurilmasi hamda kiritish-chiqarish tizimi bilan tizim shinalarining yagona to‘plami - tizim ichidagi magistral orqali hamkorlik qiladi. Ushbu magistral aksariyat hollarda quyidagilardan tashkil topadi:

• 
  DB (ingl. Data Bus) rusumli ma’lumotlar shinalaridan (ushbu shinalar orqali MzP, xotira va kiritish-chiqarish tizimi o‘rtasida ma’lumotlar almashinuvi amalga oshadi);
  
• 
  AB (ingl. Address Bus) rusumli manzillar shinalaridan (murojaat qilinayotgan xotira va kiritish-chiqarish portlari uyalarining manzillarini uzatish uchun qo‘llaniladi);
  

• 
  CB (ingl. Control Bus) rusumli boshqaruv shinalaridan (axborot almashinuvi sikllarini amalga oshirib, tizim ishini boshqaradigan signallar ayni shu shinalar orqali uzatiladi);
  

Shinalarning ayni shunday to‘plami XTTK kanalini tashkil toptirish uchun ham qo‘llaniladi. Bunday turdagi magistral demultipleks magistrali yoki ayiruvchi manzil va ma’lumotlar shinalariga ega uch shinali magistral deb ataladi.

1-rasm.

Ayrim mikroprotsessorlarda magistralning jismoniy enini toraytirish maqsadida manzil-ma’lumotlarning qo‘shma shinasi AD (ingl. Address G’Data Bus) joriy etilib, ushbu shina orqali manzillar ham, ma’lumotlar ham uzatiladi. Manzilga oid axborot uzatish bosqichi ma’lumotlar uzatish bosqichidan vaqt bo‘yicha ajratilgan bo‘lib, SV tarkibiga kiritilgan maxsus ALE (ingl. Address Latch Enable) signali vositasida hisoblanadi. Ushbu magistral, odatda, multipleks magistral yoki manzillar va ma’lumotlarning qo‘shma shinasi bilan birgalikdagi ikki shinali magistral deb ataladi.

2-rasm.

Ma’lumotlarning magistral orqali tabiiy almashinishi kanalga so‘zlar yoki baytlar vositasida bir-biridan keyin amalga oshiriladigan murojaatlar ko‘rinishida kechadi. Magistralga murojaatlarning bitta sikli davomida MP, xotira qurilmasi va kiritish-chiqarish tizimi o‘rtasida bitta so‘z yoki bayt uzatiladi. ⁵Almashinishning bir nechta sikllari mavjud. Ular jumlasiga xotirani o‘qish va xotiraga yozish sikllari kiradi.

3-rasm.

4-rasm.

Kiritish-chiqarish makoni izolyatsiya bo‘lganida kiritish-chiqarish portini o‘qish va kiritish-chiqarish portiga yozish sikllari qo‘shiladi. ⁶

5-rasm.

Magistralda, ishlash tezligi MzPning ishlash tezligidan past bo‘lgan qurilmalar ishlab turgan ayrim holatlarda RD, WR va shu kabi boshqa stroblar davomiyligi chetdagi modul tomonidan almashinish operatsiyasi to‘g‘ri bajarilishi uchun yetarli bo‘lmay qolishi mumkin. Magistral operatsiya muvaffaqiyatli kun topishini tashkillashtirish uchungina CB tarkibiga maxsus READY signali kiritiladi. Kanalga murojaatlarning har bir siklida RD yoki WR strobasi yakuniga yetishdan oldin MzP READY signalining holatini tekshiradi. Agar READY ushbu fursatda hali uloqtirib yuborilmagan bo‘lsa, MzP tegishli stroba muddatini unga WS (ingl. Wait State) deb nomlanadigan kutish taktlarini o‘rnatib, uzaytiradi. Mikroprotsessorning ma’lum modeli va ish rejimiga bog‘liq holda WS ning maksimal miqdori cheklangan yoki cheklanmagan bo‘lishi mumkin.

6-rasm.

Magistralda amalga oshadigan ishning oddiy rejimida faqat bitta faol qurilma ishlaydi, u ham bo‘lsa, MzP bo‘lib, magistralda kechadigan ma’lumotlar almashinuvining barcha sikllarini qo‘zg‘atadi. ⁷

Biroq, shunday holatlar ham joizki, bunda ayni bitta magistralda bir nechta faol qurilma bo‘lib, ular ayni bir xotira va kiritish- chiqarish bloklari bilan ishlashi darkor bo‘ladi. Boshqa faol qurilma ma’lumotlarni magistral bo‘ylab uzata olishi uchun MzPni vaqtincha dezaktivatsiya qilish zarur bo‘ladi. Bu maqsadda aksariyat zamonaviy mikroprotsessorlar "bevosita xotiraga kirish" (BXK) deb nom berilgan rejimda ishlay oladi. Ushbu rejim amalga oshishi uchun CB ga qo‘shimcha HOLD va HLDA signallari kiritiladi. CB boshqaruv shinasining kirish qismiga HOLD ning faol sathi yetib kelganida mikroprotsessor o‘z dasturi ishining ijrosini to‘xtatadi, shinalarining chiqish qismlarini yuqori impedan holatga o‘tkazib, chiqish qismidagi faol sathni HLDA ga havola etadi. Bu esa, o‘z navbatida, magistral bo‘ylab almashinish siklini boshlash mumkinligi haqida boshqa faol qurilma uchun signal xizmatini o‘taydi. Ushbu qurilma o‘z almashinish sikllarini nihoyasiga yetkazgach, HOLD signalini uloqtirib yuboradi. Shundan so‘ng MzP o‘zining odatiy holatiga o‘tib, dastur ishini davom ettiradi.