4-labaratoriya ishi Mavzu: Mikrokontrollerlar turlari va ko nfiguratsiyasi Reja: Mikrokontrollerlarning turlari va tarkibi

Fon-neyman arxitekturasining asosiy afzalligi – MPT qurilmalarining soddalashishida bo‘lib, chunki faqat bitta umumiy xotiraga murojaat amalga oshiriladi. Undan tashqari, xotiraning yagona umumiy hududidan foydalanish dastur bilan axborotlar hudud resurslarini operativ ravishda taqsimlash va qayta taqsimlash
imkonini beradi, bu esa dasturni loyihalashtiruvchi nuqtai nazaridan jiddiy afzalliklar beradi. Stekni umumiy xotiraga joylashtirilishi uning qiymatlariga egalik qilishni yengillashtiradi. Shuning uchun Fon-Neyman arxitekturasi tasodifan emas albatta universal kompyuterlarning va shu jumladan shaxsiy kompyuterlarning ham asosiy arxitekturasi bo‘lib qolgan.

Xotira xududi

Buyruqlar

deshifratori

Dasturlar

МШ

ДХҚ (ОХҚ)

Xotirali

Markaziy

АШ

interfeys

protsessor va

Axborotlar

bloki

ichki registrlar

БШ

ОХҚ

Stekli
ОХҚ

2-chizma. Fon-neyman arxetekturali MPT tarkibi.
Garvard arxitekturasining asosiy xususiyati – bu axborotlar va buyruqlarni saqlash uchun alohida manzillar maydonini ishlatilishidadir, 3-chizmada keltirilganidek.
Garvard arxitekturasi deyarli 1970 yillarning oxirigacha ishlatilmagan edi, bu arxitektura alohida bo‘lgan boshqarish tizim loyihalashtiruvchilariga aniq ustunliklar berishini ishlab chiqaruvchilar tushunib yetmagunlariga qadar.
Gap shundaki, turli obektlarni MPT yordamida boshqarishda ishlatishdagi tajribalarga asosan ko‘pchilik boshqarish algoritmlarni joriy etilishida Fon-Neman arhitekturasining moslashuvchanlik va universallik kabi afzalliklari katta axamiyatga ega bo‘lmay qoladi. Real boshqarish dasturlarining tahlili ko‘rsatdiki, oraliq natijalarni saqlash uchun ishlatiladigan MK axborotlar xotirasini zarur bo‘lgan sig‘imi, odatda, dasturlarga talab etiladigan sig‘imidan bir darajaga kam bo‘lar ekan. Bu sharoitda yagona manzillash maydonini ishlatilishi buyruqlar o‘lchamini (formatini) oshishiga olib keldi, sababi operandlarning manzillash uchun razryadlar sonini oshirilishidir. Alohida sig‘imi jihatidan katta bo‘lmagan axborotlar xotirasini ishlatilishi esa buyruqlar uzunligini qisqartirilishiga va axborotlar xotirasida axborotlarni qidirishni tezlashtirishga olib kelishiga sababchi bo‘ldi.
Undan tashqari, Garvard arxitekturasi dasturlarning bajarilishini Fon-Neyman arxitekturasiga nisbatan parallel operatsiyalarni joriy etish imkoniyatining hisobiga ancha yuqori tezlikni taʻminlaydi. Keyingi bajariladigan buyruqni tanlashni avval tanlangan buyruqni bajarish bilan bir vaqtda amalga oshirilishi mumkinligi va buyruqni tanlash vaqtida protsessorni to‘xtatishning hojati yo‘qligi. Operatsiyalarni bu usulda joriy etilishi turli buyruqlarni bir xil taktlar sonida bajarilishini taʻminlaydi, bu esa sikllarni bajarilish vaqtini va dasturning xavfli qismlarini ancha oddiy aniqlash imkonini beradi.

Dasturlar										Axborotlar
xotirasi										xotirasi
						Stek
		MSH
						Buyruqlar
		ASH
Dasturlar						deshifratori				Registrli
DXQ		BSH								OXQ

Markaziy

protsessor va
registrli OXQ
interfeysi
3-chizma. Garvard arxitekturali MPT tarkibi.
Hozirgi zamon 8-razryadli mikrokontrollerlarning ko‘pchilik ishlab chiqaruvchilari Garvard arxitekturasidan foydalanadilar. Ammo Garvard arxitekturasi ba’zi bir dasturiy amallarni joriy etishda yetarli darajada moslashuvchang emas. Shuning uchun turli arxitekturada bajarilgan MK o‘zaro solishtirishda aniq ilovaga tatbiqan amalga oshirish kerak bo‘ladi.
3. MK protsessorlarining buyruqlar tizimi.
Har qanday mikroprotsessor tizimidagi kabi MK protsessorining buyruqlar tizimi ham to‘rtta asosiy buyruqlar guruhini o‘z ichiga oladi.
-axborotlarni uzatish buyruqlari;

• Arifmetik buyruqlar;

  
  

• -mantiqiy buyruqlar;

  
  

• o‘tish buyruqlari;

  
  

Zamonaviy MK ko‘pchiligida shuningdek portlarning (registrlar) razryadlarini bog‘liq bo‘lmagan holda boshqarishni joriy etish uchun bitli boshqarish buyruqlar guruhi inobatga olingan (bul yoki bitli protsessor). Bitli protsessor buyruqlarining mavjudligi dasturni boshqaruvchi kod hajmining va ularni bajarish vaqtini jiddiy kamayishiga imkon beradi.

Qator MK shuningdek kontroller resurslarini boshqarish buyruqlar guruhini ajratib ko‘rsatadilar, ularni kiritish/chiqarish portlarini ish tartibini sozlash, taymerni boshqarish va h.k. ishlatiladi. Zamonaviy MK ko‘pchiligida kontrollerning ichki resurslari axborotlar xotirasida aksini topadi (yoziladi), shuning uchun resurslarni boshqarish maqsadida axborotlarni uzatish buyrug‘i ishlatiladi.

MK buyruqlar tizimi universal mikroprotsessorning buyruqlar tizimiga qaraganda odatda arifmetik va mantiqiy buyruqlar tizimi kam rivojlangan guruhlardan iborat, lekin shunga qaramay axborotlarni uzatish va boshqarish buyruqlari ancha quvvatli rivojlangan guruhlardan tashkil topgan. Bu xususiyatlar MK tatbiq qilinadigan sohalariga bog‘liq bo‘lib, avvalam bor atrof muhitni nazorat qilish va boshqaruv taʻsirini hosil qilish talab etiladi.
4. Mikrokontrollerning sinxronizatsiyalash sxemasi.
MK sinxronizatsiyalash sxemasi markaziy protsessorning buyruqlar siklini va shuningdek ichki magistral bo‘ylab axborot almashuvini amalga oshirish uchun sinxronizatsiya signalini hosil qilishni ta’minlaydi. Markaziy protsessorning bajarilishiga qarab buyruqlar sikli o‘z tarkibiga bittadan bir nechtagachan (4 - 6) sinxronizatsiya taktlarini oladi. Sinxronizatsiya sxemalari yana shuningdek MK taymerlarini ishlashi uchun zarur bo‘lgan vaqt belgilarini ham hosil qiladilar. Sinxronizatsiya sxemasining tarkibiga kerakli ketma-ketlikda sinxrosignallarni xosil qiluvchi chastota bo‘luvchilari kiradi.
Nazorat uchun savollar
1. Mikrokontrollerlar qanday turlarga bo‘linadi.

2. 8-razryadli mikrokontrollerlarni qanday farq qiluvchi belgilari mavjud.

   
   

2. Protsessor yadrosi qaysi qurilmalardan tashkil topgan.

   
   

2. Fon-Neyman arxitekturasining asosiy afzalligi.

   
   

2. Garvard arxitekturasining asosiy afzalligi.

   
   

2. MK protsessorlarining buyruqlar tizimi.

   
   

2. Mikrokontrollerning dastur va axborot xotirasi.

   
   

http://fayllar.org