Mikroprotsessorlar haqida
Mikroprotsessor tuzilmasi
Raqamli tuzilmalarning zamonaviy element bazasi bo’lib, turli
mikroprotsessorli majmualar (MPM) tarkibiga kiruvchi katta integral sxemalar
(KIS) hisoblanadi. IMSlarning MPMlari ikkita masalani yechishga imkon yaratadi:
birinchidan, ma’lumotlarni qayta ishlash tezligi va xotira hajmi keskin oshadi,
ikkinchidan, ISlarning o’lchamlari, narxi va quvvat iste’moli shunchaga kamayadi.
Har bir KISning MPM asosini mikroprotsessor tashkil etadi.
Mikroprotsessor (MP) deb, berilganlar ustidan arifmetik va mantiqiy amallar
bajaradigan dasturiy boshqariladigan qurilmaga aytiladi. MP bitta yoki bir nechta
KIS ko’rinishida bajariladi. Lekin turli MPli texnika yaratishda bitta MP yetarli
emas.Ixtiyoriy MP tizim dasturlar, berilganlar va berilganlarni qayta ishlash
natijalari, ma’lumotlarni kiritish-chiqarish vositalari, boshqaruv obyektlari va qayta
ishlashnatijalarini aks ettiruvchi vositalar o’rtasida aloqa bog’lash kabi
vositalardan tashkil topgan bo’lishi kerak.
Hozirgi kunga kelib KIS MPMlarning o’nlab turlari ishlab chiqariladi. Ular
KISning jamlanmasi va funksional to’liqligi, konstruksiyasi va yasalish
texnologiyasi bilan ajralib turadi.KIS MPMlarning qo’llash samaradorligi ularning
birinchi belgisi bo’lib hisoblanadi. Bu belgisiga ko’ra, barcha KIS MPMlari ikki
guruhga bo’linadi:KISlarning universal va maxsus MPMlari. KISlarning universal
4
MPMiga shunday majmualar kiradiki, ular asosida mikrokontrollerlardan tortib
universal mikro EHM gacha turli hisoblash vositalarini tuzish mumkin
bo’ladi.MikroEHM yoki mikrokompyuter deb, bitta yoki bir nechta MPdan tashkil
topgan, berilganlarni qayta ishlash qurilmasi, operativ va doimiy xotira KISi,
ma’lumotni kiritish-chiqarishni boshqarish KISiva ba’zi boshqa sxemalardan
tashkil topgan qurilmaga aytiladi.Bunday tarkibga ega mikrokomyuterni <<
yalang’och>> deb ham atashadi, chunki unda periferiya qurilmalari (tashqi XQ va
ma’lumot kiritish-chiqarish qurilmasi) mavjud emas. Bunday konfiguratsiyaga ega
bo’lgan mikrokompyuterlar turli stanoklar, mashinalar, boshqaruv qurilmalarining
texnologik jarayonlarini boshqarish qurilmalari(kontrollerlar) sifatida keng
qo’llaniladi.
Mikrokontroller – bu mikrokompyuter bo’lib, u uncha katta bo’lmagan
hisoblash resurslari va hisoblashlarni bajarish emas, balki turli qurilmalarni
mantiqiy boshqarish kabi jarayonlarni bajarishga mo’ljallangan soddalashtirilgan
komandalar tizimiga ega <> so’zi mazkur qurilmaning turli
murakkablik va muhimlik (prioritet)ga ega bo’lgan nazorat va boshqaruv amalini
bajarishga mo’ljallanganligi aks ettiradi.
MP tuzilmasi deganda, apparat vositalariva ular orasidagi aloqa tushuniladi.
Apparat vositalari – MP qurilmalari va boshqa KISlar tuziladigan electron
sxemadir.
Har bir MP tuzilmasida ikkita asosiy qismini ajratib ko’rsatish mumkin:
qayta ishlanayotgan va boshqaruvchi. Arifmetik-mantiqiy qurilma (AMQ) MPning
qayta ishlanuvchi qismi bo’lib hisoblanadi. Zamonaviy AMQlarda arifmetik
qo’shish va ko’paytirish amallari bajariladigan asosiy amallar bo’lib hisoblanadi.
Tuzilishiga ko’ra, AMQlar kombinatsion qurilma hisoblanadi va xususiy xotira
elementlariga ega bo’lmaydi. U yoki bu amallarni bajarish vaqtida oraliq
natijalarni saqlash uchun AMQ lar registrlar bilan to’ldiriladi.
5
Protsessor tuzilmalari turlicha bo’lishi mumkin. Lekin ularning ko’pchiligini
shartli ravishda uchta turga kiritish mumkin: akkumlyatorli, umumiy maqsadlarga
mo’ljallangan registrli , stekli xotira blokli.
AMQlar registrlar bilan birgalikda MPning operatsion qurilma (OQ) deb
ataluvchi qayta ishlovchi qismini tashkil etadilar.
OQ tugunlari
ishini boshqarish bilan boshqaruvchi qurilam(BQ)
shug’ullanadi. U ma’lum vaqt ketma-ketligida boshqaruv signallari ishlab
chiqaradi, bu signallar ta’sirida OQ tugunlarida berilgan qayta ishlash dasturi
amalga oshiriladi. Boshqaruv qurilmasi (kontroller) hisoblagich va takt signallar
generator (taymer)ga ega. BQ OQ bilan birgalikda protsessorni tashkil etadi.
Mikrosxemalarda bajariladigan protsessor mikroprotsessor deb ataladi. 1-rasmda
sodda akumlyatorli protsessor tuzilmasi keltirilgan.Odatiy AMQlar ikkita kirish(1-
kirish va 2-kirish) va bitta chiqish (1-chiqish) ga ega bo’lib, chiqishga m razryadli
shinalar ulangan (m=4, 8, 16, 32). Bundan tashqari, AMQ yana bir guruh chiqish
(2-chiqish) ga ega bo’lib, ular qo’shimch ma’lumotlarni olish uchun
mo’ljallangan.Kirishlarning ikkala guruhi ma’lumotlarni vaqtincha saqlash uchun
mo’ljallangan buffer registrlari bilan ta’minlangan. Har bir buffer registry bir so’z
ma’lumotni saqlashga qodir. Bu so’zning razryadligi MPning aniq turi bilan
belgilanadi. 1-kirish ma’lumotlarni bevosita ma’lumotlar shinasidan, 2-kirish esa
yoki ma’lumotlar shinasi yoki akkumlyatorlardan oladi.AMQ ishi haqidagi
qo’shimcha ma’lumotlar holatlar registrida joylashadi.Unda so’nggi amal natijalari
haqidagi xizmat ma’lumoti saqlanadi.Kirishlarga kelib tushayotgan ma’lumotlar
AMQ da mos boshqaruv signallari yordamida qayta ishlanadi. Boshqaruv
signallari vaqt bo’yicha aniq taktlangan bo’lib, so’zlar ustidan ma’lum arifmetik
yoki mantiqiy amallarni bajarish boshqaruv signallarining ma’lum ketma-ketligi
asosida bajariladi. 1-rasmda keltirilgan MPning qayta ishlovchi qismi tuzilmasi
ko’plab modifikatsiyalarga ega.
6
Akkumlyatorli protsessor tuzilmasi
MP boshqaruv qurilmasi (BQ) ning tashkil etilishini ko’rib chiqamiz.BQ
quyidagi amallarni bajaradi: dastur komandasini kerakli ketma-ketlikda tanlash,
ularni deshifratsiyalash, amallarni bajarishni boshqarish. BQ larning tashkil
etishning ikki usuli mavjud: mikrodasturiy va apparatli.
Mikrodasturiy boshqaruvda barcha boshqaruv kirishlari alohida shinalarga
birlashadilar. Mazkur shinaning razryadligi boshqaruv kirishlari soniga teng. Bu
shinaga algoritmning har qadamida mikrokomanda (MK) beriladi. Ya’ni MPning
ish dasturi mikrodastur ko’rinishida (mikrokomandalar ketma-ketlig) berilgan.Bu
turdagi MP 64-256 ta mikrokomandalarni bajaradi.Ma’lumki, komandalar
majmuyiga ham nisbatan sodda, ham yetarlicha murakkablikdagi ko’payturuv va
bo’luv amallari kiradi.Bunday komandalarni amalga oshirish uchun mikroamallar
dep ataluvchi bir nechta sodda komandalar ketma-ketligini bajarish kerak.Sodda
komandalarga arifmetik qo’shuv, konyunksiya, dizyunksiya, inversiya, chapga
yoki o’ngga siljish,xotira yacheykalari va raqamli tizimning boshqa qurilmalari
7
operandlari o’rtasida qayta taqsimlash kiradi. Mikroamallar boshqaruvini amlga
oshiruvchi komandalar mikrokomandalar deyiladi.
Mikrodasturiy BQli MP tuzilma sxemasi
Har bir komanda uchun mikrokomandalar ketma-ketligidan iborat bo’lgan
mikrodastur tuziladi. Mikrodasturlarni tuzish va sozlash ko’p vaqt talab etadi.
Shuning uchun bu turdagi MP boshqariladigan maxsus KISlar ishlab
chiqariladi.Dastur XQ dan BQ ga navbatma-navbat kelib tushadigan
komandalarning kodlangan ketma-ketligini tashkil etadi.MIkrodasturiy BQli MP
tuzilma sxemasi 2-rasmda keltirilgan,unga mikrodasturlar XQsi, mikrokomandalar
deshifratori(MKDSH) va uning bajarilishini boshqaruvchi sxema(BS) kiradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |