Tema: Arifmetik logikaliq apparat onin’ waziypasi qurawshilari menen tanisiw. Joba

Arifmetika logikalıq apparat.
Arifmetika logikalıq apparat - ol barlıq esaplawlardı atqaradı, registr faylında birlesiwshi 32 jumısshı registriga tikkeley jalǵanǵan. Bunıń sharapatı menen Arifmetika logikalıq apparat bir taktdan bir process 17 atqaradı. (process orınlaw registrlar quramın oqıw hám nátiyjelerin registr fayiliga qayta jazıw ). Bunnan tısqarı ámelde komandalardan hár bir yad programmasında bir yachekani iyeleydi.
AvR mikrokontrollerlarida Garvard arxitekturasında qollanılǵan. Ol hár bir ro'xsat etiwshi ózleriniń mikoniga iye bolǵan maǵlıwmat hám programmalar yadın xarakterleydi. Bunday jaratiliwi programmalar yadı menen de maǵlıwmatlar bir waqıtta islewge múmkinshilik beredi.
Elektron hám elektrotexnik sistemalarda qollaniwda Atmel firmasınıń AvR shańaraǵına tiyisli mikrokontrollerlari keń múmkinshiliklerge iye. Olar RISK komandalar sistemasına iye bolǵan bir kristallı mikro-EHMlardan ibarat. Komandalardıń tiykarǵı bólegi mikrokontrollerda bir taktda atqarıladı. Yaddan náwbettegi komandanı tańlaw odan aldınǵı komandanı orınlaw waqtında ámelge asıriladı. Mikrokontrollerlar KMOP texnologiyası tiykarında jaratılǵan bolıp, programmalar hám malumotlarni saqlawshı energiyaǵa baǵlıq bolmaǵan yad apparatları Flesh ROM hám EEPROM texnologiyaları tiykarında jaratılǵan.
AvR shańaraǵına úsh ceriyadagi mikrokontrollerlar kiredi: AT90, ATtiny hám ATmega, olar ishinde ATtiny eń kem hám ATmega eń kóp esaplaw múmkinshiligine iye.
A). AT tiny mikrokontrolleri V). AT mega mikrokontrolleri
AvR mikrokontrollerlari birden-bir tiykar strukturasına iye bolıp, óz ishine tómendegi strukturalıq bólimlerdi aladı :
ırǵaq impulslari generatorı ;
-protsessor;
-programmalardı hám konstantalarni saqlawshı, FleshROM texnologiyasında jaratılǵan turaqlı yad ;
-maǵlıwmatlardı saqlawǵa mólsherlengen statikalıq túrdegi operativ yad (SRAM);
-maǵlıwmatlar dızbekin saqlaw ushın EEPROM texnologiyasında jaratılǵan turaqlı yad ;
-maǵlıwmatlardı hám basqarıw signalların kirgiziwG'chiqarish ushın apparatlar kompleksi.
Mikrokontrollerning strukturalıq bólimleri. Protsessor (CPU)
Protsessor (CPU) - náwbettegi komanda adresin payda etedi, yaddan sol adres boyınsha komanda kodın aladı jáne onı atqarılıwın quraydı.
Komanda formatı 16 bitdan yamasa 32 bitdan ibarat. AvR shańaraǵına tiyisli túrli mikrokontrollerlar komandalar sisteması 89 dan 130 danege shekem komandalardı óz ishine aladı. AvR Assembleri - tiykar komandalar sisteması dep atalǵan 118 komandadan ibarat.
Tiykar komandalar sistemasına tómendegiler kiredi:
-tek ulıwma paydalanıw registrlari (GPR) qatnasatuǵın 33
registr komandaları ;
-operativ yad (SRAM) adresler maydanın adresleytuǵın 26 komanda ;
-kirgiziw hám shıǵarıw registrlariga (IOR) murojat qılıw ushın 2 komanda ;
-programmalar yadına (FleshROM) murojat qılıw ushın 1
komanda ;
-ulıwma paydalanıw registrlari hám kirgiziw-shıǵarıw registrlari bıytları menen baǵlıq 22 komanda ;
-programma atqarılıwın basqarıwshı 34 komanda.
Protsessor quramına keltirilgen komandalar sanigichi (PC), arifmktik-logikalıq apparat (ALU) hám ulıwma paydalanıw registrlari blokı (GPR) den tısqarı mikrokontrollerning xolat registri - SREG, stek kórsetkishi
registri - SP (yamasa SPL hám SPH) hám boshka elementler xam kiriwi múmkin.
Mikrokontroller jumısqa túsirilgende yamasa qayta júklengende RS ga «0» sanı jazıladı, FleshROM den nolinchi adres degi komanda tańlap alınadı hám atqarıladı. Náwbettegi komanda adresi RS ga «1» sanın qosıw arqalı payda etiledi. ALU de bir yamasa eki operandlar (operatsiyada qatnasıw etiwshi maǵlıwmatlar ) ústinde arifmetik hám logikalıq operatsiyalar atqarıladı. Operandlar GPR registrlaridan alınadı. Eger operatsiya bir operandli bolsa - nátiyje operand alınǵan registrga, eki operandli bolsa - nátiyje birinshi operand alınǵan registrga jazıladı.
GPR óz ishine R0, R1, …., R31 atları berilgen 32 8 razryadlı registrlarni aladı. R24 ten R31 ge shekem bolǵan registrlar 16 razryadlı maǵlıwmatlardı saqlaw ushın registr juplıqların payda etiwi múmkin, bul túrde jup nomerli registrda maǵlıwmattıń kishi baytı, toq nomerli registrda bolsa kata baytı saklanadi. R26 hám R27 registrlar juftligi «X» atı menen, R28 hám R29 registrlar juftligi «Y» atı menen, R30 hám R31 registrlar juftligi bolsa «Z» atı menen ataladı jáne bul registrlar juplıqları yadqa tikkeley bolmaǵan shaqırıq etilgende adreslerdi saqlaw ushın xızmet etedi.
Mikrokontrollerning xolat registri SREG 8 razryad (SREG7, SREG6, …, SREG0) den ibarat bolıp, onıń xar bir razryadınıń wazıypası tómendegishe:
programma atqarılıwı processinde barlıq úzilislerdi qadaǵan etiw yamasa olarǵa ruxsat beriw; bıyt ústinde opertsiya orınlanǵanda onı saqlaw ; orınlanǵan operatsiya nátiyjesiniń belgilerin (belgisi, nátiyje nolǵa teń yamasa teń emesligi, ótiw razryadı, nátiyje kodındaǵı «1» nomerleriniń sanı jup yamasa toqlik belgisi) hám basqalardı saqlas

AvR mikrokontrollerining sxeması :
Mikrokontrolor qanday bloklardan ibarat hám olar qanday óz-ara baylanıslılıǵın kórip shıǵamız.
JTAG interfeysi (Joint Test Action Group Interface) - buzılıwlardı ońlaw interfeysi (4 sım);
FLASH - programmanı saqlaw ushın qayta programmalastırıwtırılatuǵın yad ;
Serial periferik interfeys, SPI - ceriyali periferik interfeys (3 sım);
EEPROM (Elektr menen óshiriletuǵın programma ushın oqıw ushın tek yad ) - qayta programmalanatuǵın ROM, uchmaydigan yad ;
CPU (CPU) - oraylıq basqarıw protsessori, mikrokontrolerning júregi, 8 bitli mikroprosessor yadrosı ;
ALU (ALU) - arifmetik-logikalıq apparat, CPU blokınıń hasası ;
RAM (Random Access Memory) - protsessor RAM;
Programma esaplagichi - buyrıqlar esaplagichi;
32 GPR - 32 ulıwma maqsetli registrlar;
Instruction register - buyrıqlar, kórsetpeler registri;
Instruction Decoder - dekoder buyrıqları ;
OCD (Az waqıt-Chip Depugger) - ishki ońlaw blokı ;
Analog Comparator - analog salıstırıwlaǵısh, analog signaldı salıstırıwlaw birligi;
A / D Convertor (Analog / Digital convertor) - analog-cifrlı konvertor;
LCD Interface (Liquid-Crystal display interface) - suyıq kristallı displeyni jalǵaw ushın interfeys, indikator;
USART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), UART - universal asenkron uzatqısh ;
TWI (Two-Wire serial Interface) - eki sımlı jalǵanıwǵa iye bolǵan ceriyali interfeys;
Watchdog Timer - qaraqshı yamasa qaraqshı taymeri;
I / O Ports - suw / shıǵıw portları ;
Interrupts - basqarıw blokı hám úzilisli juwap ;
Timers/Counters - taymerlar hám esaplagichlarning modulları..