Tizim va signallarni qayta ishlash O’quv uslubiy majmua

 
Nazorat uchun savollar 
1. Real vaqt rejimi qanday masalalarda keng foydalaniladi? 
2. Real vaqt tizimlarida real vaqt operatsion tizimlarining asosiy xususiyati nima? 
3. Real vaqt tizimlarining necha xil turi mavjud? 
5. “Qattiq” real vaqt tizimlariga ta’rif va misollar keltiring. 
6. “Yumshoq” real vaqt tizimlariga ta’rif va misollar keltiring. 
7. Tashqi qurilmadan uzilish rejimlarini tushuntirib bering. 
8. Uzilish manbalarining qanday turlari mavjud? 
9. Dasturiy ta’minotining uzilish manbalariga nimalar kiradi? 
10. Apparat ta’minotining uzilish manbalariga nimalar kiradi? 
11. Signal protsessorlarida kiritish/chiqarish jarayonini tashkil qilishning nechta 
usuli qo‘llaniladi? 

---

79 
6-MA’RUZA. SIGNAL PROSESSORLARINING ARXITEKTURASI 
6.1. Signal protsessorlari xotirasining tashkil etilishi 
 
Xotirani tashkil etishning an’anaviy sxemalarida (masalan, serverlar yoki 
personal kompyuterlar uchun) barcha eslab qoluvchi qurilmalar protsessorli, ichki 
va tashqi bo‘lishi mumkin. SP arxitekturasida xotira uchun muhim rol ajratilgan, 
chunki SPda nisbatan sekin ishlovchi tashqi qurimalar yo‘q. Signal protsessorlarning 
asosiy xotirasi protsessor kristali ichida yig‘ilgan, shuning uchun tashqi xotira 
deganda tizimli platada joylashgan, chiplar ko‘rinishidagi xotira nazarda tutiladi. 
Protsessor buyruqlarining cheklangan soni, yuqori tezlikda ishlov berish talablari, 
ko‘p sonli bir tipdagi MAC (multiply-accumulate) – amallar SRIB tizimlarida 
xotiradan foydalanishning o‘ziga xos xususiyatlarini belgilaydi [22].
SP xotirasining tashkil etilishini yaxshiroq tushinish uchun xotirani 
protsessorlarning garvard arxitekurasiga asoslangan joylashtirishi ikki darajasini 
ko‘rib chiqishi mumkin. Protsessor kristallida buyruqlar xotirasi va ma’lumotlar 
xotirasi joylashtirilgan. Bu signal protsessorning ichki xotirasi. U nisbatan kichik 
sig‘im va yuqori ta’sirga ega. Protsessor kristalliga nisbatan tashqi xotira ancha katta 
sig‘im bo‘ladi, biroq kichik ta’sirga ega. Kesh-xotira ichki xotira kategoriyasiga 
kiradi, lekin mustaqil funksiyalarni bajaradi.
Ichki xotira – bu teskor xotira (RAM – Random Access Memory) va doimiy 
xotira DX – (ROM – Read Only Memory)lardan tashkil etiladi. Ular xotiraning 
manzillanadigan turiga kiradi, chunki yacheykalar massivi ko‘rinishida bajarilgan 
va istalgan yacheykaga murojaat erkin ketma-ketlikda amalga oshirilishi kerak. 
Manzillanadigan yacheyka mustaqil modullar ko‘rinishida tashkil etiladi, ularning 
har biri protsessor bilan ko‘p razryadli ichki shinalar orqali bog‘langan. Bunday 
qurilish ikkala operandni bir vaqtning o‘zida o‘qish va oldin qo‘lga kiritilgan natijani 
yozish, ya’ni MAC – amalini amalga oshirish imkonini beradi. Ichki xotirada 
dasturlar, ma’lumotlar va turli konstantalar saqlanadi.
Xotirani ma’lumotlar xotirasi va dasturlar xotirasi, shuningdek turli bloklarga 
bo‘lish haqidagi ilgari keltirilgan fikrlar protsessorlarning ichki xotirasiga tegishli. 

---

80 
Tashqi xotiraga murojaat uchun barcha protsessorlarda umumiy shinalar komplekti 
– manzil shinasi qo‘llaniladi, ular orqali zarur bo‘lganda buyruqlar va ma’lumotlar 
uzatiladi. Bu protsessorning tashqi chiqishlari sonini minimallashtirish va SP 
apparat qismini soddalashtirish talabidan kelib chiqqan. Tashqi xotira ham ichki 
xotira kabi TX va DX bloklariga ega bo‘lishi mumkin.
Tashqi xotira protsessorga nisbatan yacheyka va alohida qismlari faqat 
manzillar bo‘yicha farqlanadigan yagona xotira maydonidek ko‘rib chiqiladi. Agar 
protsessorda umumiy xotirani ma’lumotlar xotirasi va buyruqlar xotirasiga, 
shuningdek ma’lumotlar xotirasini bloklarga (masalan, ma’lumotlar xotirasi X va 
ma’lumotlar xotirasi Y) bo‘lish ko‘zda tutilgan bo‘lsa, tashqi xotiradagi ushbu 
bloklar faqat manzillar sohasi bilan farq qilishi mumkin. Ko‘rsatilgan bloklar 
konfiguratsiyasi foydalanuvchi tomondan aniqlanadi va odatda u yoki bu boshqarish 
registrlariga yoziladi.
Bitta manzilli ma’lumot shinalar komplekti bo‘lganda protsessor ishining 
bitta sikli davomida tashqi xotiraga faqat bitta murojaat bo‘lishi mumkin. Agar 
bajarilayotgan dasturga binoan ko‘proq murojaatlar talab qilinsa, buyruqlarni 
bajarish konveyri va navbatdagi buyruqni ishlash tutilib qolish konflekti ro‘y beradi.
Joriy buyruqlarni bajarishda, (ayniqsa konveyer usulida ishlov berishda), 
MAC 
– amallarni bajarishda kesh-xotira qo‘llaniladi. Bu buferli, 
manzillanmaydigan va programmist kira olmaydigan, tez ta’sir qiluvchi xotira. 
Kesh-xotira protsessor va tizim xotirasi o‘rtasida bufer sifatida foydalaniladi. U 
ichki xotiradan o‘qiladigan axborotni, eng avvalo kodlar buyruqlarini eslab qolish 
uchun qo‘llaniladi.
O‘qish uchun eng avvalo kesh-xotiraga murojaat bajariladi. Agar kerakli 
ma’lumotlar u yerda bo‘lmasa, asosiy ichki yoki tashqi xotiraga murojaat amalga 
oshiriladi va qo‘lga kiritilgan ma’lumotlar, shuningdek, kesh-xotiraga ham 
joylashtiriladi. Kesh-xotiradan foydalanishning foydasi shundaki, signallarni 
raqamli ishlash ko‘pchilik amaliy dasturlari siklik xarakterga ega. Asosiy dasturga 
birinchi murojaatdan so‘ng keshga (uning xajmi yetarlicha bo‘lsa) dasturning barcha 
siklik takrorlanuvchi buyruqlari tushadi, ularni bajarish uchun asosiy xotiraga 

---

81 
murojaat qilish shart emas. Kesh-xotiraning uncha katta bo‘lmagan samarasiga 
“sekin” tashqi xotira dasturini saqlash uchun foydalanganda erishiladi. Kesh 
ko‘pincha assotsiativ tamoyil bo‘yicha ishlaydi, bunda uning yacheykasida nafaqat 
ma’lumotlar so‘zi, balki ushbu so‘zni asosiy xotiraga joylashtirish manzili ham 
joylashtiriladi va shu manzil bo‘yicha axborot izlanadi.
O‘z navbatida kesh-xotira buyruqlar va ma’lumotlar kesh bloklariga 
bo‘linadi. Signal protsessorlarning har xil turlari o‘rtasida ma’lumotlarni 
almashlashning umumiy sxemasi 6.1-rasmda keltirilgan.
6.1-rasm. Xotira turlari o‘rtasida dastur va ma’lumotlarni ko‘chirish 
jarayoni. 
SP ichki xotirasi kesh-buyruqlar, ma’lumotlar keshi va ma’lumotlar operativ 
xotira qurilmasining (OXQ) doimiy xotira qurilmasini (DXQ) o‘z ichiga oladi. 
Tashqi xotira tarkibiga amaliy ishlov berish daturlari, jadval ma’lumotlari, barcha 
mumkin konstantalar kiradi.
1 qatot 
2 qator 
n qator 
n-1 qator 
Kesh 
buyruqlar 
Kesh 
ma’lumotlar 
Ichki xotira 
Tashqi xotira 
SRIB 
amaliy 
dasturlari 
Jadvallar, 
malumotl
ar, 
konstanta
lar 
Tashqi 
bog‘lamalar 
ХТТМ rejimi 
1 dastur 
2 dastur 
m dastur 
m-1 dastur 
OXQ/DХQ 
malumotlari 
va buyruqlari 

---

82 
Kesh-xotira katta uzunlikka ega satrlardan tuzilgan, har bir satr operativ xotira 
so‘zlarining K uzunlikka ega, ya’ni kesh-xotiraning bitta satrida operativ xotiradan 
bitta ma’lumotlar bloki joylashtiriladi. Operativ xotiraning xajmi keshdagi satrlar 
sonidan ancha katta bo‘lganligi sababli operativ xotiraning ma’lumotlar bloki 
keshning bo‘sh satrida joriy rejimda joylashtiriladi. Keshning ushbu satrida operativ 
xotiraning qaysi bloki joylashtirilganligi to‘g‘risidagi ma’lumot kesh-xotira 
satrining maxsus razryadida mavjud [22].
Buyruqlar va ma’lumotlar kesh-xotirasidan tashqari ichki xotirada 
ma’lumotlar operativ xotirasining TX va DX buyruqlar bloki joylashtiriladi. 
Texnologik jihatdan ichki operativ xotirani kesh-
L2 ko‘rinishida bajarish mumkin. 
Periferiya qurilmalaridan dastlabki ma’lumotlar ichki xotiraga to‘g‘ridan-to‘g‘ri 
kirish (XTK) rejimida yuklanadi.
Bajariladigan dasturlar va qo‘shimcha ma’lumotlar tashqi xotiraga periferiya 
uzellardan oddiy kiritish rejimida kiritiladi.
SRIB algoritmlarini bajarishda tez hisoblashlarni tashkil etish bir necha xotira 
bloki shinalarning rivojlangan tizimli protsessor arxitekturasini talab qiladi. Asosiy 
ko‘paytirish MAC – amalni bajarish uchun buyruqni va ikkita ko‘paytuvchini 
tanlash uchun xotiraga uch marta murojaat qilish talab qilinadi. Ko‘pchilik 
protsessorlarning arxitekturasi shunga yo‘naltirilgan, biroq samarali hisoblashlarni 
tashkil etish uchun mustaqil xotira bloklarining turi va soni emas, balki xotiraga 
parallel kirishni tashkil etish imkoniyati muhim hisoblanadi.
Xotirani har xil turlarini tashkil etishni keng qo‘llaniluvchi TMS signal 
protsessorlari misolida ko‘rib chiqamiz. ТI firmasining TMS320C30 dan boshlab 
umumiy manzilli xotira maydoniga ega. Ichki xotira bloklarini turli ma’lumotlar 
o‘rtasida taqsimlanishi foydalanuvchi tomonidan bajariladi, ushbu bloklarga kirish 
esa bir necha bor shinalar bo‘yicha amalga oshiriladi. S6000 oilasi protsessorlari 
(TMS 3206620x va TMS 320S640x) xotiraning murakkabroq tashkilotiga ega. Ular 
ajratilgan ichki dasturlar xotirasi va ma’lumotlar xotirasiga ega. Ichki dasturlar 
xotirasi oddiy manzillanadigan dasturlar xotirasi va dasturlar keshidek ishlashi 
mumkin (6.2-rasm).
Кesh - L1 
dasturi 

---

83 
6.2-rasm. TMS320C62xx protsessorida xotirani tashkil etish 
Kesh o‘z navbatida bir necha ish rejimiga ega. Oddiy rejim – bu protsessor va 
tashqi xotira o‘rtasida dasturlar keshi. Bunda quyidagilar bajariladi: berilgan manzil 
bo‘yicha o‘qish keshdan amalga oshiriladi. Agar keshda kerakli axborot bo‘lmasa, 
ma’lumotlarni o‘qish, uni keshga yozish va protsessorga uzatish tashqi xotiradan 
amalga oshiriladi. Xuddi shu buyruqlarga qayta murojaat qilinganda o‘qish 
to‘g‘ridan-to‘g‘ri keshdan amalga oshiriladi.
Ichki xotira ikki darajali keshga ega. Keshning L1 birinchi darajasi dasturlar 
va ma’lumotlar uchun alohida qismlardan tashkil topadi. Ko‘rsatilgan kesh ikkita 
kontroller (K) bilan (dasturlar keshi va ma’lumotlar keshi uchun) boshqariladi. 
Protsessor dasturlar keshi bilan PD (program data) va PA (program adress) shinalari 
orqali bog‘langan. Protsessorning ma’lumotlar keshi bilan aloqasi DA (data adress), 
ST (store data) va LD (load data) shinalar komplekti orqali amalga oshiriladi. 
Ma’lumotlar va dasturlar uchun umumiy bo‘lgan ikkinchi darajali L2 keshi o‘z 
kontrolleri bilan boshqariladi. U protsessorning tashqi xotirasi bilan kengaytirilgan 
XBM kontrolleri va tashqi xotira interfeysi orqali bog‘lanadi. XBM kontrolleri L2 
Kesh - L1 
malumotlari 
К 
К 
Protsessor
Kesh - L2 
Kontrolleri 
Кesh - L2
ХBM 
Kontrolleri 
Tashqi 
xotira 
Tashqi 
qurilma 
manzil 
Ma’lumotlar 
Ma’lumotlar 
manzil 
PD 
PA 
DA 
ST LD 

---

84 
keshiga ma’lumotlarni turla periferiya qurilmalari, jumladan, kiritish/chiqarish 
ketma-ket portlari orqali yuklash imkonini beradi.