Tizim va signallarni qayta ishlash O’quv uslubiy majmua

Blackfin oilasidagi ikki yadroli protsessorlar. 
Analog Devices va Intel 
kompaniyalari MSA (Micro Signal Architecture) arxitekturasini ishlab chiqishdi va 
shu arxitekturaga asosan Blackfin toifasiga mansub protsessorlar yaratishdi [35]. 
Ushbu arxitektura uzida hisoblash qurilmalarining ikki toifadagi ustunlikka ega 
bo‘lib, ularga signal protsessorlar va mikrokontrollerlarni uzida mujassam etgan. 
2005 yilga kelib bu oilaga mansub yangi ADSP BF561 ikki yadroli protsessorlari 
bilan mukammalashdi. ADSP BF561 bu ikki yadroli simmetrik protsessor bo‘lib 
yadrolari qayta ishlashda bir xildir (11.8-rasm). Har bir yadro o‘z ichiga: 
−
hisoblash bloki;
 
−
registrli faylga;
 
−
manzillarni shakllantiruvchi blokga;
 
−
boshqaruv blokiga ega.
 
Xisoblash blokinig asosini ikki (MAC) ko‘paytirgich – to‘plagichi tashkil 
etgan bo‘lib, ularning har biri 16-darajali ko‘paytirgichga va 40-darajali 
akkumulyatorga ega. 16 -lik va 32-razryadli ma’lumotlarga standart arifmetik 
mantiqiy amallarda ikkita 40-darajali chiquvchi buferli ACC0 va ACC1 arifmetik-
mantiqiy qurilmalar amalga oshiradi. 40-darajali siljitish qurilmasi mantiqiy, 
arifmetik va sikllangan siljitish amallarini amalga oshirib, eksponentani chiqarib 
olish va normallashtirib, aloxida kiruvchi bit yoki bitlar to‘plami operandalari bilan 
manipulyatsiya qilish imkoniyatiga ega. Bundan tashkari hisoblash blokining ichida 
turtta 8-darajali arifmetik mantiqiy video qurilmasi mavjud bo‘lib, 8-darajali 
videotasmalarni qayta ishlash imkoniyatiga ega.
Hisoblash bloklarining ishlashida ma’lumotlarni manbasi va qabul qiluvchisi 
registrli ma’lumot fayli hisoblanadi. Registrli ma’lumot fayli uzida sakkizta 
universal 32-darajali (R0-R7) registrga ega bo‘lib, ularning har biri amal toifasiga 
qarab 32 - darajali bir so‘z yoki 16-darajali ikki so‘z sifatida qabul qilishi mumkin. 
Yana bir registr fayli, manzillarni shakllantiruvchi blokga kiradi. U umumiy 

---

181 
tayinlangan oltita registr kursatkichiga(P0-P5) , maxsus stek kursatkichini saqlovchi 
(SP) va stek kadri (FP) ga ega.
11.8-rasm. Blackfin protsеssorining arxitеkturasi 
Manzillarni shakllantirshda bevosita ikki ma’lumot manzil generatori (DAG0 
va DAG1) amalga oshiradi.
Siklik DAG buferlashda 4 ta 32 darajali (I) indeksga, (M) modifikatsiyaga, 
(L) uzunlikga va (B) baza registrlariga ega. Protsessor yadrosida buyruqlar 
bajarilishi xolatini boshqaruv bloki amalga oshiradi. Avtomatlashgan dastur orqali 
bajariladigan buyruqlar manzillarini shakllantiradi va adreslarning chiziqli tartibi 
buzilishi: shartli va shartsiz sikllar, dasturlar, uzilish va cheklanishlar xolatlarni 
qayta ishlashni amalga oshiradi.
Dasturli avtomatdan yaratilgan manzil 10 – pog‘onali buyruqlar konveyriga 
keladi va u to‘g‘ri keluvchi buyruqni va deshifrlashni amalga oshiradi.

---

182 
Siklning bajarishda effektivligini oshirishda, boshqaruv blokining tarkibiga 
sikllar buferini kiritib, ular buyruqlar siklga kesh vazifasini utaydi. 
ADSP-BF561 protsessorida iyerarxik uchpog‘onali xotira modeli qo‘llaniladi 
(11.9-rasm). 
11.9-rasm. ADSP-BF561 protsessori arxitekturasi 
Protsessorda maxsus kiritish/chiqarish muhiti mavjud emas, barcha resurslar 
32-razryadli manzilli muhitda tasvirlangan. Birinchi bosqichdagi xotira yadroning 
takt chastotasi bilan ishlaydi lekin kichik hajmga ega. Har bir yadro o‘ziga 
muljallangan 100 kbayt hajmdagi xotiraga ega. Xotiraning bu qismi qo‘yilagi 
strukturaga ega: 32 kbayt buyruq xotirasi, ulardan 16 kbayt kesh buyrugi sifatida 
konfiguratsiya qilinishi mumkin. 64 kbayt ma’lumot xotirasi, ulardan 32 kbayt kesh 
ma’lumoti sifatida konfiguratsiyalanishi mumkin. 
Kristallarda ikkinchi pogonadagi 128 kbayt xajmli uncha tezrok ishlaydigan 
xotira birlashgan. Bu xotirada buyruqlar kabi ma’lumotlar ham saqlash imkoniyati 
mavjud bo‘lib, ular har ikkala yadroga ruxsat etganligi uchun kesh xotira sifatida 

---

183 
konsiguratsiya qilish mumkin emas. Ikki toifadagi xotiralararo almashinishni 
optimallashtirish uchun protsessor arxitekturasida maxsus kontroller ajratilgan. 
Blackfin protsessori iyerarxik modelining uchinchi pog‘onasida tashqi xotira 
egallaydi. Tashqi xotira muhitida turttagacha 16 dan 512 Mbayt bank xotirasiga va 
turtta har biri 64 Mbayt assinxron flesh-xotiraga ega bo‘lishi mumkin. 
ADSP-BF561 protsessorining tashqi shinasining razryadi 32 bitni tashkil 
qiladi. Blackfin oilasiga mansub boshqa protsessorlar kabi ADSP-BF561 protsessori 
ham birlashtirilgan ko‘p imkoniyatli periferik bog‘lamalariga ega. Kristallga 
ikkinchi yadroning qushilishi umumiy foydalanishda oldingi bir yadroli modellarga 
nisbatan kirish/chiqish chiziqlarini GPIO 16 dan 48 gacha oshdi. 
Qo‘shimcha tekshiruvchi taymeri, yadroning qo‘shimcha taymeri va umumiy 
foydalanuvchi tuqqizta qo‘shimcha belgilangan taymerlar kqshildi. Ammo eng qizik 
xossasi shuki, ADSP BF 561ni videotasvirlarga ishlov berishda 16-darajali parallel 
PPI porti borligidir. Parallel portlar qo‘shimcha mantiqiy qo‘shimchalarsiz 
protsessorga ko‘p standartdagi analog raqamli o‘zgartirgich (ARO‘), raqamli analog 
o‘zgartirgich (RAO‘), videokoderlar, dekoderlar, kristallarda ikki PPI portlari 
raqamli videosignallarni kiritish, «joyida» qayta ishlash, tashqi qurilmalarni 
multipleksrlamasdan chiqarish va tashish imkonini beradi. Ikki parallel protlardan 
tashkari ADSP BF561 bir nechta ketma-ket standart SPI, SPORT va UART 
interfeysga ega.
ADSP BF561 protsessorning yana bir imkoniyatlaridan biri bu ichki 
kuchlanishni boshqaruvchi funksional blokidir. Uning imkoniyati yadroning manba 
kuchlanishini dinamik o‘zgartirish, takt chastotasini o‘zgartirish, biriktirilgan 
pereferik qurilmalari, protsessorga tushadigan (nagruzkaga) hisoblash toifasiga 
qarab ishlatiladigan quvvatni o‘zgartirish imkoniyatini beradi. Blackfin 
protsessorining bunday xususiyati batareykada ishlaydigan protativ tizimlari uchun 
o‘rin almashtirmaydigan xossasidir. 
Protsessorning buyruqlar yig‘indisi 16 va 32-darajali buyruqlardan tashkil 
topgan bo‘lib, ko‘p bajariladigan buyruqlar (registrlarni yuklovchi/saqlovchi) 16-
bitlar bilan kodlanadi, arifmetik buyruqlar, bitlar bilan manipulyatsiya qilish 

---

184 
buyruqlari 32-bitlar bilan kodlanadi. ADSP BF561 arxitekturasi 16 va 32 darajali 
ixtiyoriy buyruqlarni xotiraga joylashtirish imkoniga ega. Ichki shinaning 
tarmoqlangan tizimi va ko‘p sonli hisoblash bloklar har protsessorning yadrolarini 
bir siklda bir nechta buyruqlarni bajarish imkonini berib, shu asosda kodning zichligi 
oshadi. 
Buyruqlar 
to‘plamining 
bunday 
xossalari 
ko‘p 
qamrovli 
mikrokontrollerlarga mos xususiyatlarida C\C++ tillarida yozilgan kodni 
kompilyatsiya qilishda yuqori unumlilikni ta’minlashi dasturlarni yaratishda 
qulaylik tug‘diradi.
Yuqorida 
keltirilgan 
ADSP 
BF561 
protsessor 
arxitekturasining 
imkoniyatilaridan kelib chiqqan xolda ishlab chiqaruvchiga bitta qimmat bo‘lmagan 
protsessor imkoniyatlaridan foydalanib intensiv signallarni qayta ishlovchi 
murakkab tizimlarni yaratish imkonini beradi. Ammo ma’lum bir masalani 
yechishda protsessor imkoniyatlaridan yuqori unumlilikka erishish uchun yaratish 
qismida tizimga to‘g‘ri keladigan dasturiy ta’minot modelini tashkil qilish kerak.