Quziyiv shaxzod

Muhammad Al – Xorazmiy nomidagi

Toshkent axborot texnologiyalari universtituti Samarqand filiali

Kompyuter injiniringi fakulteti

302_guruh talabasi

QUZIYIV SHAXZOD

Raqamli qurilmalarni loyihalashga kirsh

fanidan

1_Mustaqil_ishi

Mavzu:

Raqamli qurilmalarni plataga joylashishi

Reja:

1. 
   Raqamli qurilma tushunchasi
   
2. 
   Raqamli qurilmaning vazifalari
   
3. 
   Raqamli qurilmalarni plataga joylashishi
   
4. 
   Xulosa
   
5. 
   Testlar
   

Raqamli qurilma tushunchasi

Raqamli hisoblash mashinasi — amallar raqamli kodpar yordamida bajariladigan elektron hisoblash mashinasi. Unda qoʻshish, ayirish, koʻpaytirish va boʻlish amallaridan tashqari, mantiqiy amallar ham bajariladi. Raqamli hisoblash mashinasi m.da misol yechish uchun, albatta, dastur tuziladi. Mashina amallarni zarur komandalar orqali maʼlum tartibda avtomatik ravishda yechadi. Tuzilgan dastur perforatsion (teshikteshik) lenta, magnit lenta va boshqalarga shartli kod bilan yozilgan holda maxsus (kirituvchi) qurilma yerdamida mashinaga kiritiladi.

Umuman Raqamli hisoblash mashinasi m. arifmetik qurilma, xotira qurilmasi, boshqarish qurilmasi va natija chiqaruvchi qurilmadan iborat. Arifmetik qurilma, asosan, qoʻshish, ayirish, koʻpaytirish, boʻlish va mantiqiy amallarni bajarish uchun, xotira qurilmasi sonlar va komandalarni saklash uchun qoʻllaniladi. Boshqarish qurilmasi mashinaning bir meʼyorda ishlashini taʼminlaydi. Agar mashina notoʻgʻri ishlasa, uni tezda toʻxtatadi, mashina ishini doimo nazorat qilib turadi. Natija chiqaruvchi qurilma olingan natijalarni qogʻozga turli qurilmalar yerdamida qayd qilib boradi. Raqamli hisoblash mashinasi m.da tranzistorlar va integral sxemalar ishlatiladi. Xalq xoʻjaligida Raqamli hisoblash mashinasi m. ilmiytexnik hisoblarni bajarish, maʼlumotlarni avtomatik tarzda qayta ishlash, jarayonlarni avtomatik boshqarish va boshqa uchun qoʻllanadi. 20-asr 60-yillaridan EHM termini racm boʻldi, 90-yillaridan shaxsiy kompyuterlar deb ataluvchi ixcham EHM lar koʻproq qoʻllana boshladi.

Kompyuter tarixi katta hajmdagi hisoblashlarni osonlashtirish va avtomat-lashtirishga urinishlar bilan chambarchas bog‘liq. Ko‘p sonli oddiy arifmetik operatsiyalar ham inson miyasi uchun qiyinchilik tug‘diradi. Shu sababli qa-dimgi davrlarda eng oddiy ro‘yxatga olish qurilmasi – abakus paydo bo‘lgan. XVII asrda murakkab matematik hisoblarni osonlashtirish uchun slayd qoi-dasi ixtiro qilindi. 1642-yili Blez Paskal sakkiz xonali jamlash mexanizmini yaratdi. Ikki asr o‘tgach, 1820-yilda fransuz tadbirkori Toma de Kolmar ko‘paytirish va bo‘lishga qodir bo‘lgan arifmometrni yaratdi. Ushbu qurilma hisob jadvallarida o‘z o‘rnini egalladi.Raqamli hisoblash qurilmasi raqam yoki harf-raqam ko‘rinishida ifoda-langan kattaliklar ustida amallar bajaradigan hisoblash mashinasidir. Uning tarkibiga markaziy boshqarish qurilmasi, arifmetik qurilma, xotira qurilmasi, kiritish va chiqarish qurilmalari (ba’zan kirish va chiqish qurilmalari ham deyiladi), boshqarish pulti, shuningdek, boshlang‘ich ma’lumotlarni oldindan tayyorlaydigan va yechim natijalarini tayyorlaydigan tashqi qurilmalar kiradi.Raqamli hisoblash qurilmasiga aloqa kanallari orqali turli tashqi qurilma-lar (displey, grafi k chizgich va boshqalar) ulanishi mumkin. Turi va vazifa-siga ko‘ra raqamli hisoblash qurilmalarining tarkibi va parametrlari har xil bo‘ladi (23-rasm).Raqamli hisoblash qurilmalarining alohida bo‘limlari ma’lumotlarni uza-tuvchi kanallar bilan o‘zaro bog‘langan. Ularning ish jarayonida yechish 23-rasm. Raqamli hisoblash qurilmalari: a – integral mikrosxema korpusi;b – mikroprotsessor korpusi.abhttp://eduportal.uzhttp://eduportal.uz 53dasturi va boshlang‘ich ma’lumotlardan foydalaniladi. Masalani yechish ja-rayoni alohida operatsiyalarni ketma-ket yechishga olib keladi va har qaysi operatsiya, odatda, raqamli hisoblash qurilmasi ishining bitta takti davomida ma’lum buyruq bo‘yicha amalga oshiriladi. Raqamli hisoblash qurilmala-rining asosiy parametrlari ishlash tezligi razryadliligi, buyruq tizimi va ularning manzilliligi, xotira qurilmalarining tarkibi va axborot sig‘imi, axbo-rotlarni kiritish-chiqarish komplekti, mantiqiy elementlar turi, hajmi, iste’mol quvvati, narxi ishonchliligidir. Raqamli hisoblash qurilmalari avtomatik va avtomatlashtirilgan boshqarish tizimining muhim elementi hisoblanadi. Ular ilmiy muhandislik hisoblarida, iqtisodiy axborotlarga ishlov berishda, loyi-halash va texnologik hisoblarda, ilmiy-texnik axborotlarni to‘plash, ularga ishlov berish va izlashda, o‘qitishni dasturlashtirish va boshqa maqsadlarda keng ishlatiladi.Raqamli hisoblash qurilmalarining asosiy xususiyatlari: 1) xotira qurilma-si – dastlabki ma’lumotlar, yechim natijalari va masalalarning yechish das-turlarini qabul qilish, saqlash va mashinaning turli qurilmalariga berish im-koniga ega; 2) mashina bilan odamning axborot almashishidagi tizimning ri-vojlanganligi. Bu axborotni kiritish va chiqarishni qulaylashtiradi, dasturlarni to‘g‘rilash, shuningdek, insonning hisoblash jarayonining borishiga operativ ta’sirini yengillashtiradi; 3) tarkibida arifmetik, mantiq boshqarish operatsiya-lari va axborotlarni uzatish buyruqlari tarmoqlangan sistemasining borligi; 4) matematik ta’minotning rivojlanganligi. Ichki xotiraga ega raqamli mik-rosxemalarning eng oddiy namunalari trigger va registrlardi

Raqamli qurilmaning vazifalari

Har qanday raqamli qurilmalarning eng oddiydan eng murakkablarigacha har doim bir xil tamoyilda ish olib boradi (5.1-chizma). U kirish signalini qabul qiladi, ularga ishlov berishni bajaradi, uzatadi, saqlaydi va chiqish signallarini hosil qiladi. Shu bilan bir qatorda, kirishdagi signalning har qanday о‘zgarishi chiqishdagi signalni darxol va albatta о‘zgarishiga olib kelishi shart emas. Qurilmaning bunga javoban eʻtibori juda murakkab bо‘lishi mumkin, vaqt bо‘yicha qoldirilgan, payqab bо‘lmaydigan, lekin mohiyati bu bilan о‘zgarib qolmaydi. Misol tariqasida keltirilgan sxemada kirish signali sifatida boshqa raqamli qurilmalarning chiqishlari, о‘chirib yoquvchi moslama yoki fizik kattaliklar datchigi bо‘lishi mumkin. Aytgandek, oxirgi xolda, odatda datchikdan olinadigan uzluksiz (analog) signalni analog-raqam о‘zgartiruvchi qurilma (ARО‘Q) yordamida (5.2-chizma) raqamli kod oqimiga о‘zgartirish kerak bо‘ladi. Masalan, shaxsiy kompyuter bо‘lgan holda kirish signali bо‘lib klaviaturadan, sichqonchaning siljishi datchigidan, mikrofondan (havo bosimi, yani tovush, analogli elektor signaliga о‘zgartiriladi sо‘ng raqamli kodga о‘zgartiriladi), mahalliy tarmoq kabellaridan va hokazo beriladigan signallar bо‘lishi mumkin.

Raqamli qurilmalarining chiqish signallari boshqa raqamli qurilma kirishiga, ekranda aks ettirish uchun indikatorlarga berilishi va shuningdek fizik kattaliklarni hosil qilish uchun mо‘ljallangan bо‘lishi mumkin. Oxirgi holda raqamli qurilmadan kelayotgan kod oqimlarini raqam-analog о‘zgartiruvchi qurilma (ARО‘Q) yordamida uzluksiz (analogli) signallarga (5.2-chizma) va fizik kattaliklarga о‘zgartirish kerak bо‘ladi. Masalan, kompyuter bо‘lgan holda chiqish signali bо‘lib, kompyuter tomonidan printerga beriladigan signal, videomonitorga beriladigan signallar, tovush karnagida (kolonkadan) hosil qilinadigan tovushlar (kompyuterdagi kod oqimi analogli elektor signaliga о‘zgartiriladi, sо‘ng uni havoning bosimiga о‘zgartiriladi – tovushga ). Bitta raqamli qurilma bir nechta ancha oddiy raqamli qurilmadan tashkil topishi mumkin. Kо‘pincha bu tashkil etuvchi elementlarni bloklar, modullar, uzellar va qismlar deb ataydilar. Agarda bir necha murakkab raqamli qurilmalar birlashtirilsa, u holda raqamli tizimlar, tо‘plamlar haqida gap ketishi mumkin. Biz asosan “qurilma” atamasini ishlatamiz, u oraliq holatni egallaydi.

5.1-chizma. Raqamli qurilmani ulanishi.

5.2-chizma. Analog-raqam va raqam- analog о‘zgartirish.

Kirish va chiqish signallari о‘rtasidagi bog‘liqlik qattiq, о‘zgarmas yoki о‘zgaruvchi moslashuvchan (yani dasturiy) bо‘lishi mumkin. Yaʻni raqamli qurilmalar qattiq bir marotaba butunlayga о‘rnatiladigan algoritm bо‘yicha yoki dasturlanuvchi algoritm bо‘yicha ishlashi mumkun. Odatda, bunda bitta juda oddiy tamoyil bajariladi: kirish va chiqish signallari bog‘lanishini qancha kо‘p о‘zgartirish uchun imkoniyat bо‘lsa, ishlash algoritmini о‘zgartirish imkoniyati qancha kо‘p bо‘lsa, raqamli qurilma shuncha sekin ishlaydi. Bu holda gap, albatta, erishish mumkin bо‘lgan tezlik haqida bormoqda.

Boshqacha qilib aytganda, ishlashi qattiq mantiqda bajarilgan oddiy qurilmalar har doim dasturlanuvchi, moslashuvchi murakkab algoritmli qurilmalardan tez ishlaydigan qilib bajarilishi mumkun. Qattiq mantiq shuningdek oddiy funksiyalarni joriy etilishi uchun apparatlarni kam sarflanishini ta’minlaydi. Lekin dasturlanuvchi, intellektual qurilmalar murakkab ishlov berish zarur bо‘lgan hollarda ancha yuqori moslashuvchanlikni va moliyaviy kam xarajatni ta’minlaydi. Oddiy funksiyalarni joriy etilishi uchun ular kо‘pincha resurslarini ortiqchaligi yuqori va murakkablik qiladilar. Bu ikki raqamli qurulma turlaridan birini tanlashda, hal qilinishi kerak bо‘lgan aniq masalaning murakkablik darajasiga etibor berish kerak va unga bog‘liq bо‘ladi.

Kо‘pchilik masalalar faqat apparat usulida yechilishi mumkin (“qattiq mantiq” li qurilmalar yordamida) va shuningdek dasturiy – apparat usulda (dasturlanuvchi qurilmalar yordamida). Bunday hollarda qurilmaning qaysi kо‘rsatgichlari eng muxumligiga etibor berish kerak bо‘ladi: ishlash tezligi, narxi, moslashuvchanligi, loyihalashtirishning murakkablik darajasiga va hokazo. Shundan kelib chiqqan holda u yoki bu yechimni qabul qilish kerak, lekin baribir dasturiy ta’minot bilan apparat qismi о‘rtasida vazifalarni qayta taqsimlanadi.

Ushbu kitobda asosiy etiborni qattiq mantiqli qurilmalarga va ularni tashkil etuvchilariga qaratiladi. Biroq ularni ishlash tamoyillarini bilish va ularni loyihalashtirish jarayonini о‘rganish, dasturlanuvchi hamda intellektual qurilmalarni yaratishda katta yordam kо‘satishi mumkin.

Raqamli qurilmalarni plataga joylashishi

Past chastotada elektron komponentlarning bosilgan sxemada joylashishi katta erkinlik va osonlik bilan amalga oshirilishi mumkin. Faqat tanqidiy masalalar - bu yakuniy dizayn va issiqlik tarqalishi. Biroq, yuqori chastotada, ularning joylashuvi muhim ahamiyatga ega va noto'g'ri joylashish, hatto elektr quvvatli bo'lsa ham, butun tizimning ishiga putur etkazadi.

PCBda elektron komponentlarning joylashuvi har qanday loyihaning asosiy qismidir. Ko'pgina muhandislar bu bosqichni chetlab o'tib, uni boshqa muammolarning echimidan keyingi lahzalarga qoldiradilar. Yuqori chastotada, yaxshi joylashishni aniqlashga bo'lgan ehtiyoj katta, chunki signal yo'llarini optimallashtirish va kontaktlarning zanglashiga olib borilishini yaxshilash muhim. Bugungi kunda komponentlarni taxtada eng yaxshi joylashtirish nafaqat elektronikaning qat'iy nazariy qoidalari natijasidir, balki dizaynerlarni juda murakkab elektron sxemalarni yaratishda qo'llab -quvvatlaydigan kuchli dasturiy ta'minot bilan osonlashtiriladi va yordam beradi. Eng umumiy qoidalar tanqidiy yo'llarning uzunligini qisqartirish, kuch va qarorlar davrlarini jismoniy ajratish va analog qismlarni raqamlilardan ajratish bilan bog'liq bo'lishi kerak.

Yuqori chastotali komponentlarning joylashuvi

Elektr signallari 1 MGts chastotadan oshib ketganda, tizim, ayniqsa, elektr va elektron komponentlarning, ayniqsa, sig'imli va induktiv elementlarning joylashuvi borasida o'ta muhim bo'ladi. Komponentlar, hatto bir -biriga elektr bilan ulangan bo'lsa ham, ularning joylashuvi, elektr ulanishining shakli va hajmiga qarab turlicha harakat qiladi. Ba'zida elektron zanjirning xatti -harakatlarini butunlay o'zgartirish uchun kondansatör yoki indüktans bir necha santimetrga harakat qilish kifoya. Bu radio uzatuvchi va qabul qiluvchilar, yuqori chastotali kuchaytirgichlar va yuqori chastotalar bilan ishlaydigan boshqa uskunalarga tegishli. Esda tutingki, ikkinchisi MGts tartibida bo'lganda, signallar elektr zanjirlaridan chiqib, atrofdagi bo'shliqqa tarqaladi. Hatto simlar va ulanishlarning juda kichik o'zgarishi ham qurilmaning ishlashiga ta'sir qiladi. Shakl 1 bu tanqidiylikni kichik chastotali elektr zanjiri orqali ko'rsatadi. Ayniqsa, bu turdagi sxemalar va echimlarda, HF tizimining to'g'ri ishlashiga putur etkazadigan uzun signal chiziqlari paydo bo'lishining oldini olish uchun, er nuqtalarini komponentlarga yaqin joylashtirish kerak. Elektron komponentlarning terminallari bir-biridan juda uzoqda bo'lmasligi kerak, ayniqsa, er uchastkalarida, chunki kiruvchi avtomatik tebranishlar osonlikcha ro'y berishi mumkin. Aksincha, komponentlar, agar iloji bo'lsa, bitta er tekisligiga ulangan bo'lishi kerak. Ayniqsa, bu turdagi sxemalar va echimlarda, HF tizimining to'g'ri ishlashiga putur etkazadigan uzun signal chiziqlari paydo bo'lishining oldini olish uchun, er nuqtalarini komponentlarga yaqin joylashtirish kerak. Elektron komponentlarning terminallari bir-biridan juda uzoqda bo'lmasligi kerak, ayniqsa, er uchastkalarida, chunki kiruvchi avtomatik tebranishlar osonlikcha ro'y berishi mumkin. Aksincha, komponentlar, agar iloji bo'lsa, bitta er tekisligiga ulangan bo'lishi kerak. Ayniqsa, bu turdagi sxemalar va echimlarda, HF tizimining to'g'ri ishlashiga putur etkazadigan uzun signal chiziqlari paydo bo'lishining oldini olish uchun, er nuqtalarini komponentlarga yaqin joylashtirish kerak. Elektron komponentlarning terminallari bir-biridan juda uzoqda bo'lmasligi kerak, ayniqsa, er uchastkalarida, chunki kiruvchi avtomatik tebranishlar osonlikcha ro'y berishi mumkin. Aksincha, komponentlar, agar iloji bo'lsa, bitta er tekisligiga ulangan bo'lishi kerak.

1 -rasm: Yuqori chastotali sxemalarda er tekisligi uzaytirilishi jihatidan juda cheklangan bo'lishi kerak va unga ulangan komponentlar bir -biriga iloji boricha yaqin bo'lishi kerak.

Tyuning va kuchaytirish elementlari o'rtasidagi aloqalarga kelsak, ular juda qisqa bo'lishi kerak, ayniqsa ish chastotasi 8-10 MGts dan oshsa. Yuqori chastotali LC zanjirlarida, ba'zida induktorning kondansatkichga nisbatan fizik aylanishi, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin, lekin elektr aloqasi o'zgarishsiz qoladi (2 -rasmga qarang).