Texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi muhammad al-xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti samarqand filiali

Фойдаланилган адабиётлар

2. С.К.Ғаниев. Электрон ҳисоблаш машиналари ва системалари.Тошкент. Ўқитувчи. 1990 й.

   
   

3. К.А.Нешумова. Электронные вычислительные машины и системы. Москва. Высшая школа. 1989 г.

   
   

4. В.Соловьев. Схемотехника ЭВМ. Москва Высшая школа. 1990 г.

   
   
5. 
   
   www.Informica.ru
   
6. 
   
   www.educentral.ru
   

12-MAVZU:MIKROKONTROLLER

Reja:

1. Mikrokontroller haqida umumiy ma’lumotlar.

2. Mikrokontroller tuzilishi.

3. Xotiraga toʻgʻridan-toʻgʻri murojaat qilish rejimi

Tayanch so’z va iboralar: Mikrokontroller, xotira, taymerlar, schetchik boshqaruv qurilmasi, registrlar.
Mikrokontroller (MK) – bu uncha katta boʻlmagan hisoblash resurslariga ega boʻlgan va hisoblashlar amalga oshirish uchun emas, balki maxsus inrterfeys sxemalar yordamida aniq tashqi qurilmani samarali mantiqiy boshqarish uchun moʻljallangan, soddalashtirilgan komandalar tizimdan tashkil topgan ixtisoslashgan mikroEHMdir.
Eslatib oʻtamiz, mikroEHM – bu universal hisoblash tizimi boʻlib, u mikroprotsessor, xotira, yagona bosma platada oʻrnatilgan bitta KISda joylashtirilgan (bir kristalli mikroEHM) yoki bir nechta KIS (bitta platali mikroEHM)larda oʻrnatilgan kirish-chiqish qurilmalari bilan moslash-tiruvchi sxema va takt generatoridan tashkil topgan.
Birinchi mikrokontroller (i8048) 1976 - yil Intel firmasi tomonidan tayyorlangan. 1978 - yil Motorola fimasi oʻzining birinchi MC6800 mkirokontrollerini ishlab chiqardi. 4 yildan soʻng, 1980 - yil esa Intel oʻzining keyingi mikrokontrolleri i8048ni taklif etdi. Hozirgi kunga kelib i8051 bilan moslashgan 200 dan ortiq mikrokontroller modifi-katsiyalari mavjud. Ular yigirmadan ortiq kompaniyalar tomonidan ishlab chiqariladi. Mikrokontrollerni sotish hajmi boʻyicha Renesas Electronics firmasi birinchi oʻrinni, Freescale firmasi ikkinchi oʻrinni, Samsung firmasi uchinchi oʻrinni egallaydi. Ulardan keyingi oʻrinlarda Microchip, TI, Atmel va boshqa firmalar turibdi.
Ishlab chiqarilayotgan mikrokontrollerlarni shartli ravishda uch guruhga ajratish mumkin:
1. Oʻrnatiladigan ilovalar uchun 8 razryadli MKlar. Ishlab chiqaruvchilar tomonidan Microchip firmasining PIC rusumli hamda Atmel firmasining AVR rusumli mikrokontrollerlari alohida sazovorga ega.
2. 16- va 32-razryadli mikrokontrollerlar. 32-razryadli mikrokontrollerlar koʻp hollarda rangli grafik displeylarni boshqarishga moʻljallangan qurilmalar uchun moʻljallangan boʻlib turli axborot tashuvchilarda qoʻllasa boʻladi (USB- yoki SD- kartalar).
3. Raqamli signalli kontrolllerlar (ingl.-Digital Signal Controller) - audio/video texnika va robotlashtirilgan majmualarni boshqarish tizimlari uchun moʻljallangan boʻlib, yuqori tezkorlik, xotiraga koʻp oqimli xixmat koʻrsatish tizimi va apparat matermatik komandalarning (masalan, Fure qatorlarini tez oʻzgartirish uchun) mavjudligi bilan ajralib turadi. Birinchi iiki turdagi MKlar bu xossalarga ega emas.
MK oilasi ichida keng tarqalgani 8 razryadli qurilmalar hisoblanadi. Ular real obyektlarni real vaqt masshtabida boshqarishga moʻljallangan boʻlib asosan mantiqiy operatsiyalar algoritmi qoʻllanilgan, chunki ularni qayta ishlash tezligi protsessor razryadligiga deyarli bogʻliq emas.
8 razryadli MKlarning ommabopligi quyidagi belgilari bilan asoslanadi: - bir oilaga mansub barcha MKlarning modulli tuzilish tamoyili. Modulli tuzilishda bitta markaziy protsessor negizida turli MKlar ldoyihalashtiriladi. Ular bir biridan dastur hajmi va utri, ma’lumotlar xotirasi hajmi, periferiya qurilmalari, sinxronizatsiya chastotasi kabi kattaliklari bilan farfqanadi;
- yopiq MK arxitekturasining qoʻllanilgani. Bunda MK korpusi chiqishlarida adres va ma’lumotlar uchun liniyalar mavjud emas;
- tipik periferiya modullarining qoʻllanilishi (taymerlar, ketma-ketli interfeyslar kontrollerlari, analog-raqamli oʻzgartirgich va boshqalar). Turli firmalarning MKlarining ishlash algoritmi deyarli bir xil.
Zamonaviy 8 - razryadli MKlarni ishlab chiqaruvchilari garvard arxitekturasini qoʻllaydilar. Bu esa avtonom boshqaruv tizimlari ishlab chiqrauvchilarga koʻp afzalliklar beradi.
Zamonaviy mikrokontrollerlar oʻta kichik oʻlchamlarga, katta hisoblash va mantiqiy imkoniyatlarga, arzonlikka va yuqori ishonchlilikka egadirlar. Shuning uchun ular asosida asboblar, maishiy texnikalar, mashinalar, texnologik uskunalar bevosita oʻrnatildaigan nazorat qiluvchi va qayta ishlovchi raqamli qurilmalar hamda avtomatika tizimlari yaratilmoqda. Mikrokontrollerlarning qoʻllanish sohalari kengdir. Bajariladigan funktsiyalarining turli-tumanligi mikrokontroller tuzilmalarining koʻp variantliligiga olib keldi. Ammo barcha turdagi mikrokontroller axborotni qabul qilish, saqlash, qayta ishlash va uzatishni amalga oshiradilar. Tabiiyki, namunaviy mikrokontroller tuzilmasi tarkibiga yuqorida qayd etigan funktsiyalarni bajaradigan qurilmalar kiradi.
Zamonaviy mikrokontrollerninng namunaviy tuzilmasi 8.1-rasmda keltirilgan. U quyidagilarni oʻz ichiga oladi:
1. Markaziy protsessorli qurilma (MPQ).
2. Tezkor (operativ) xotira qurilmasi (OXQ).
3. Doimiy xotira qurilmasi (DXQ).
4. Kiritish-chiqarish portlari.
Yuqorida keltirilgan elementlardan tashqari, mikrokontrollerlar albatta, periferiya qurilmalari deb ataluvchi majmuaga ham ega boʻladi. Ular mikrokontroller MPQ ga nisbatan perifiriya hisoblanadi, lekin mikrosxema tarkibida joylashganlari ham mavjud. Periferiya qurilmalari axborotni tashqi qayta ishlashini amalga oshiradilar (markaziy protsessor tomonidan bajarilayotgan ma’lumot oʻzgartirishlardan tashqari). Bunday qurilmalarni uch guruhga ajratish mumkin:
- inson va mikroEHM oʻrtasidagi aloqa qurilmalar (turli klaviaturalar, indikatorlar), simvolli va grafik displeylar va x.k.);
- boshqaruv obyektlari bilan aloqa qiluvchi qurilmalar (turli datchiklar va ijro organlari, hamda datchiklardan kelayotgan uzluksiz signallarni raqamli signallarga va ma’lumotni ijro organlariga uzatishda teskari oʻzgartirishni amalga oshirish uchun);
- katta hajmdagi tashqi xotira qurilmalari.
Mikrokontroller unga kiritilgan dastur asosida ishlaydi, dastur esa dasturchi tomonidan tuziladi. Periferiya modullarining soni MK imkoniyatlarini hamda uning narhini belgilaydi. Boshqaruv dasturi ichki DXQda saqlanadi. Dasturni oʻchirish va modifikatsiyalash qulay, chunki zamonaviy MKlar koʻp marta qayta yoziluvchi flesh-xotiraga ega. Dasturlash uchun odatda, ISP (In-System Programming) interfeysi ishlatiladi. Bu interfeys MKni bosma plata panelidan sug‘urib olishni talab etmaydi. MPQ registrlarni dastlabki oʻrnatish RESET signali orqali amalga oshiriladi.