Xotira elementining struktura sxemasi murakkabligi va qayta



Yüklə 0,56 Mb.
Pdf görüntüsü
tarix24.10.2022
ölçüsü0,56 Mb.
#66107
8-Ma\'ruza.Raqamli mikropsessorlarning xaraktiristikalari va parametrlari



189
Xotira elementining struktura sxemasi murakkabligi va qayta
dasturlash elementlarining kiritilishi sababli DDXQ tannarxi boshqa
DXQlarga nisbatan ortadi. Shuning uchun ular qayta dasturlash lozim
bo‘lgan joylarda birinchi navbatda qo‘llaniladi. Hamma DDXQlarda
axborotni kiritish foydalanuvchi tomonidan 20—30 V amplitudali
impuls va kengligi birdan o‘nlarcha millisekundli impulslardan
foydalaniladi. DDXQda axborotni o‘chirish turlaridan biri elektr
yordamida o‘chirishdir. Bunda nafaqat umuman o‘chirish va tanlab
o‘chirish, balki keyinchalik baytli yozishni tashkil etish ham mumkin
bo‘ladi. O‘chirishning ikkinchi turi axborotni ultrabinafsha nurlar
yordamida mittisxemani bir necha minut nurlatib o‘chirishdir. Bunda
axborot mittisxemada to‘la o‘chiriladi. Ko‘pchilik doimiy XQlarda mitti-
sxemani qayta dasturlash ko‘p razryadli sonlarni saqlab qolishni
ta’minlaydi.
11.13-jadvalda ba’zi bir keng qo‘llaniladigan DDXQ
mittisxemalarining asosiy parametrlari keltirilgan.
11.13-jadval
Q
X
D
D
-
a
m
e
x
s
it
ti
m
g
n
i
n
i
s
i
h
s
i
n
a
li
g
l
e
b
-

g
i
S
i
m
ti
b
K
-
h
s
a
Ò
t
o
li
k
s
e
r
d
A
v
o
l
n
a
t
it
q
a
v
-
t
o
r
o
b
x
A
-
q
a
s
i
n
it
q
a
v
h
s
a
l
)
t
a
o
s
(
a
t
y
a
Q
-
r
u
t
s
a
d
l
k
i
s
h
s
a
l
i
n
o
s
f
r
a
s
y
i
b
s
i
N
it
a
v
v
u
q
ti
b
/
W
m
À
2
Ð
Ð
8
5
5
Ð
K
6
1
8
½
K
2
0
5
3
0
0
0
5
4
0
1
3
0
.
0
2
Ð
Ð
3
2
5
K
6
1
8
½
K
2
0
5
3
0
0
0
5
1
4
0
1
*
4
0
.
0
/
2
0
.
0
2
Ô
Ð
3
7
5
K
6
1
8
½
K
2
0
5
4
0
0
0
5
2
0
0
1
*
5
3
0
.
0
/
2
1
0
.
0
À
Ô
Ð
3
7
5
K
4
6
8
½
K
8
0
0
3
ë
è
é
5
5
2
*
3
1
0
.
0
/
4
0
0
.
0
* Nisbiy sarf quvvati (suratida saqlash rejimi, maxrajida o‘qish rejimi).
11.5. Mikroprotsessorli qurilmalar
11.5.1. Mikroprotsessorlar va mikroprotsessorli komplektlar
Mikroprotsessor (MP) protsessor kabi hisoblash mashi-
nalarining murakkab universal dasturiy boshqariluvchi qurilmasidir.
Fizik jihatdan MP yuqori integratsiya darajali mittisxemalar
ko‘rinishida tayyorlanib, puxtaligi katta, o‘lchamlari kichik, narxi
nisbatan arzon bo‘ladi. Universal buyruq majmuasi mavjudligi MP
strukturasini o‘zgartirmay turib, xalq xo‘jaligining turli sohalarida
keng qo‘llanilishini ta’minlaydi.
www.ziyouz.com kutubxonasi


190
Mikroprotsessorlarning yaratilishi hisoblash texnikasida yangi
davrni ochdi va axborot vositalarini qayta ishlov berishga olib keldi.
Birinchi mikroprotsessor 1971-yilda amerikaning Intel firmasi
hodimi M.Xoff tomonidan yaratildi. Integral mittisxemaning
yig‘imini yaratish o‘rniga M.Xoff universal EHM ni va bitta murakkab
integral mantiqiy sxemani taklif etdi.
Birinchi mikroprotsessorlarning ishlab chiqilishi hisoblash
texnikasidagi loyiha texnologiyasini nisbatan o‘zgartirishga olib
keldi. Endi har bir yangi texnika uchun, o‘zining yangi integral
mittisxemasini ishlab chiqarish shart bo‘lmay qoldi. Buning
o‘rniga, talab etiladigan funksiya uchun dasturiy ta’minot ishlab
chiqish kerak bo‘ladi. Birinchi mikroprotsessorlar 4-razryadli ikkilik
sonlar uchun yaratildi. Integratsiya darajasi ortishi bilan 8, 16-
razryadli va hozirgi vaqtda 32- razryadli MPlar chiqarila boshlandi.
Razryad soni ortishi bilan xotiraga adreslanadigan sig‘imi ham
ortadi. O‘zining imkoniyatlari bilan zamonaviy MP o‘rta EHM
va miniEHM prosessorlariga yaqinlashadi.
Mikroprotsessorlarning qo‘llanilishi, universal hisoblash ma-
shinalarining strukturasini bir qancha soddalashtirishga olib keladi.
Bunda, u mittikompyuter deb ataladi.
Mittikompyuter modullar (bloklar) majmuasidan iborat bo‘lib,
tizimli shinaga ulangan katta integral sxema (KIS) ko‘rinishida
bajariladi.
Òizimli shinalar deb, undan signallarni uzatuvchi elektr
o‘tkazgichlar majmuasi tushuniladi. Ular funksional vazifalari
bo‘yicha guruhlanadi.
Mikroprotsessorda axborotga ishlov berish, oqimni boshqarish,
buyruqlarni interpretatsiya qilish, shuningdek, shina ishini bosh-
qarish MP yordamida amalga oshiriladi. Axborotni saqlash
funksiyasini xotira qurilmasi bajaradi. Unga doimiy va tezkor
xotira kiradi. Òashqi qurilmalar bilan aloqani kiritish va chiqarish
„PORғ deb ataluvchi modul amalga oshiradi. Port MP bilan
qandaydir tashqi qurilma uchun oraliq interfeys bo‘lib, katta
hajmdagi axborotni tashqi xotirada saqlash va aloqa liniyasi orqali
chop etish qurilmasi, klaviatura bilan va h.k. bog‘langan. Interfeys
— bu tashqi qurilmalar bilan mikrokompyuterni o‘zaro bog‘lovchi
qurilmadir. Òashkiliy shinali mikrokompyuterning strukturali
sxemasi 11.41-rasmda keltirilgan.
Modullarning o‘zaro bog‘lanishi adres shinasiga berilganlar
va boshqaruv yordamida amalga oshiriladi. Bunday sxema
www.ziyouz.com kutubxonasi


191
ko‘pchilik zamonaviy mikrokompyuterlar uchun xos, hamma tiðdagi
mashina operasiyalarini yozish imkoniyatini beradi.
Berilganlarni MPdan xotiraga yozish; xotiradan berilganlarni
mikroprotsessor yordamida o‘qish; MPdan berilganlarni berilganlar
kirishi qurilmasiga yozish; berilgan chiqishdan berilganlarni
mikroprotsessor yordamida o‘qish; MPdagi uzilishlarni qayta
ishlash; xotiraga to‘g‘ridan to‘g‘ri MP nazoratiga kirish; MP ichki
registrlari ishi. Har qanday mikrokompyuter ishini yuqorida bayon
etilgan operatsiyalar yordamida tasavvur etish mumkin.
Mikrokompyuterlarni tuzilish tamoyillarini quyidagicha ta’kid-
lash mumkin:
Modulli tashkil etish tamoyilida: mikrokompyuter modullar
yig‘indisidan quriladi. Modul konstruktiv, funksional, elektr jihatidan
tugallangan hisoblash qurilmasidir. U mustaqil yoki boshqa modullar
bilan ushbu sinf masalasini yechish imkoniyatiga ega.
Axborot almashishning magistral tamoyilida: modullar orasidagi
ularni kirish va chiqishlarini bog‘lovchi aloqa doimiy tashkil etiladi.
Quyidagi magistral shinalarga ajratiladi: adreslar, berilganlar,
boshqaruvchi. Magistral almashuvning qo‘llanilishi interfeyslarni
standartlashni ta’minlab, modullar bilan aloqa sonini minimal-
lashtiradi.
Mittidasturlash boshqaruvi tamoyili: dasturiy boshqaruvni ko‘p
sathli tashkil etishdan kelib chiqadi. MPning har bir buyrug‘i,
mittidastur deb nomlangan mittibuyruqlar ketma-ketligi ko‘ri-
nishida bo‘ladi. Mittidasturlar xotirada saqlanishi mumkin.
Mittidasturli boshqaruv tamoyili mikroprotsessorli modullarning
ko‘p funksiyaliligini tashkil etib, qurilma puxtaligini oshiradi.
MP
Adres shinasi
Berilganlar shinasi
Boshqarish shinasi
Portlar
Xotira qurilmasi
kiritsh qurilmasi Chiqarish qurilmasi
11.41-rasm.
www.ziyouz.com kutubxonasi


192
Bunday tiðik MPning struktura sxemasi 11.42-rasmda keltirilgan.
Konkret MPlar bir-birlaridan farqlanadi, lekin har biri
quyidagi asosiy bo‘laklar va qurilmalariga ega: arifmetik-mantiqiy
qurilma (AMQ); boshqarish qurilmasi (BQ); registrlar (Rg);
interfeys.
Arifmetik-mantiqiy qurilmada (AMQ) bir necha oddiy
operatsiyalar bajariladi: qo‘shish, ayirish, uzatish, mantiqiy „VA“,
mantiqiy „YOKI“, 2 modul bo‘yicha qo‘shish, siljitish. AMQ
belgisi hamda MP holati registr holati (RgC) ning har bir
momentida belgilanadi. Registr tarkibi (flag) dastur ichida o‘tishni
ta’minlash uchun qo‘llaniladi. Biror so‘zni saqlash uchun,
yig‘uvchi registr akkumulator (A) deb ataluvchi oraliq natijadan
foydalaniladi. UUda komanda hisoblagich (Sk) xotira qurilmasi
(XQ) dasturda navbatdagi buyruq adresini aniqlash uchun
qo‘llanadi.
XQdan buyruq buyruq registri (RgK) ga keladi. Hisoblash
jarayonini boshqarish uchun UUda buyruqdan foydalaniladi. RK
da bo‘lgan BQ operasiya kodi, MP ishining ichki signalini
shakllantirish uchun mo‘ljallangan. Buyruqning adres qismi adres
uchun qo‘llaniladi. Adresni shakllantirish uchun xotira qurilmasi
XQ da, indeksli registr IA lar ajratiladi.
Maxsus registrlar (RON), MPning ichki xotirasini tashkil
etib, registr bo‘lagi ko‘rinishida bo‘ladi. Registr bo‘lagini MP
ning ichki bo‘lagi bilan shina orqali bog‘lanadi. Maxsus registrlar
BQ
AMQ
BQ
BSh BSh BSh
Ichki shina
Ichki
signallar
Rgk
Rgk
Sk
IRg
RgC
A
PÎJ
US
Stek
ÀB
ÌB
11.42-rasm.
www.ziyouz.com kutubxonasi


193
(RON) ishlov beriluvchi axborotlarni saqlash uchun ham
qo‘llaniladi. Bunda ularni o‘ta tezkor xotira deb qarash mumkin.
Òashqi port qurilmasi va xotira qurilmasini MPga standartli
ulash uchun interfeys xizmat qiladi. Uning tarkibiga adres buferi
(AB), ma’lumotlar buferi (MB), shinalar kiradi. Ma’lumotlar
shinasi (MSh) MP birlashilishida buyruq va sonlarni uzatish
uchun mo‘ljallanadi. Adres shinasi (ShA) tashqi qurilma va
xotirani adreslash uchun qo‘llaniladi. Boshqarish shinasi
(BSh)dan tashqi qurilmadan MPga va, aksincha, boshqaruvchi
signallar uzatiladi.
11.5.2. Mikroprotsessorlar haqida umumiy ma’lumotlar, tasnifi
Mikroprotsessorlar ko‘pincha parametrlari va xususiyatlari
bilan tavsiflanadi. Mikroprotsessor integral mittisxema sifatida
quyidagilar bilan tavsiflanadi: korpus tiði; chiqish qismi soni;
taktli signal manbayi mavjudligi; tok manbayi soni va tiði;
quvvati; harorat diapazoni; xalaqitlarga qarshi bardoshligi;
puxtaligi; yuklamaga chidamliligi; razryadini kengaytirish imko-
niyati va h.k.
MPning xarakteristikasiga dasturlashdagi talablar quyidagilar:
so‘zlar uzunligi, buyruq yig‘indisi, xotirani adreslash uslubi,
MPdagi, registrlar soni, mittidasturlash va berilganlarni qayta
ishlash uslublari, tezkorligi, xotira sig‘imini maksimal adreslash,
o‘ta tezkor xotira sig‘imi, dasturlash tili va h.k. Keltirilgan tavsiflar
bo‘yicha MPni tasniflash mumkin. Biror tasnif variantini ko‘raylik.
Belgilanishi bo‘yicha universal va maxsus mikroprotsessorlarga
bo‘linadi.
Universal MP buyruq majmuasi universal yig‘indisi bilan
tavsiflanadi. Bunda ixtiyoriy berilgan algoritmda axborotni
o‘zgartirish mumkin. Bunday MP keng masalalarni yechish uchun
qo‘llanishi mumkin.
Maxsus MP aniq sinfga mansub masalani yechishga qaratilgan
bo‘lib, biror konkret masalani yechish uchun mo‘ljallanadi.
Bunday MP xususiyatlaridan: nisbatan arzonligi, kam quvvatligi,
kompaktligi, boshqarishda oddiyligidir. Maxsus MPlar qatorida
texnologik jarayonlarni boshqarishda qo‘llaniluvchi mikrokon-
trollerlarni, o‘lchash texnikasida, ilmiy tekshirish ishlarida qo‘lla-
niluvchilarni aytish mumkin. Shuningdek, bu MP yuqori ko‘rsat-
kichli, berilganlarni parallel ishlov berib, arifmetik operatsiyalarni
13— A.A. Xoliqov
www.ziyouz.com kutubxonasi


194
bajarilishi imkoniyati bor. Signallarni murakkab matematik ishlov
berish uchun hamda kollektiv hisoblash modeli asosida maxsus
MP quriladi. Bunda real vaqt birligida foydali signalarni shovqindan
ajratib olish uchun imkoniyat yaratiladi.
KIS soni bo‘yicha bir kristalli, ko‘p kristalli va seksiyali-ko‘p
kristalli MPlarga bo‘linadi.
Bir kristalli MP bitta KIS yoki O‘KIS ko‘rinishida amalga
oshiriladi. Bir kristalli MP aktiv elementlarning kristalldagi soni
chegaralanganligi bilan, elementlararo aloqani tarmoqlanishining
murakkabligi, ruxsat etilgan chiqish qismlar soni chegaralanganligi
bilan farqlanadi.
Ko‘p kristalli MP mantiqiy strukturasi funksional tugallangan
qismga bo‘linadi va har biri KIS ko‘rinishida amalga oshiriladi.
KISning funksional tugallanganligi, ko‘p kristalli MP aniq
funksiyani avtonom holda, minimal aloqada MPni to‘liq sxemasini
qurishda ishlay olishidadir.
Seksiyali ko‘p kristalli (razryadli-modulli) MP mikroprotsessor
seksiyalarini o‘zaro parallel ulab, ko‘p razryadli mikro-
protsessorlarni qurish uchun qo‘llaniladi. Mikroprotsessorli seksiya
KIS berilgan bir nechta razryadlarda ishlov berish uchundir.
Seksiyali ko‘p kristalli MP 2...16 bit razryadiga ega.
MP razryadliligi bo‘yicha belgilangan va o‘stiriladigan so‘z
razryadiga bo‘linadi. Belgilangan razryadlilardan eng ko‘p
tarqalgani 8 va 16 razryadli MP. Oxirgi vaqtda 32 razryadli MPlar
qo‘llanimoqda.
Boshqarish bo‘yicha MPlar mittidasturli va qattiq (apparatli)
boshqaruvlilarga bo‘linadi. Mittiboshqaruvli razryadini o‘zgar-
tirishli mittiðrotsessorli seksiyalar uchun xosdir. Bunda ba’zi bir
aniq masalalarni hal etish uchun buyruq majmuasini joylab qo‘yish
imkoniyati bo‘ladi. Qattiq (apparatli) boshqaruv, odatda, birkristalli
va ko‘p kristalli MP larda qo‘llaniladi.
Sanoatda uch sinfga mansub KIS lar ishlab chiqarilmoqda:
1) seksiyali MP, mittidasturli boshqaruvli, razryadini ortti-
ruvchi;
2) bir kristalli MP qat’iy razryadli va qattiq (apparatli)
boshqaruvli;
3) bir kristalli mittiEHM, MP dan tashqari ularda katta sig‘imli
bo‘lmagan xotira qurilmali.
www.ziyouz.com kutubxonasi


195
11.5.3. Asosiy tiðdagi MPlarning arxitekturaviy tuzilishi
MPning arxitekturasi deganimizda, uning komponentlari
tarkibi, ichki axborot almashinuvini tashkil etilishi va tashqi muhit
bilan ham, shuningdek, buyruq tizimi yordamidagi funksional
imkoniyatlari tushuniladi.
Mitti elektronikaning rivojlanishi bir kristalli mikroprotses-
sorlarni (BMP) keng ko‘lamda tarqalishiga olib keldi. Ularda
hamma komponentlari bitta KIS ko‘rinishida ishlangan. Bunday
MP arxitekturasiga va ularning tavsifiga quyidagi omillar ta’sir
etadi:
1) KIS integratsiyasi darajasiga mos keluvchi BMP;
2) mittisxemalar chiqish qismlarining chegaralanganligi.
Integratsiya darajasi juda katta bo‘lib, korpusdagi elementlar soni
bir necha mingdan, yuzlab ming va millionga yaqin. Chiqish qismlari
(oyoqchalari) unchalik ko‘p emas, odatda bir necha o‘nlarga to‘g‘ri
keladi. Mikroprotsessor texnikasining rivojlanishi 4 razryadli
BMPdan boshlanadi. Bunda sonlarni va kodlarni har doim bo‘laklab
ishlov berilar edi. Keyinchalik esa integratsiya darajasi ortib, 8
razryadli BMPni yaratildi, u hozirgi kungacha keng ko‘lamda
qo‘llanilmoqda. Keyinchalik, 16 razryadli BMP paydo bo‘ldi,
natijada faoliyati ortdi.
11.5.4. 8-razryadli BMP strukturasi va tavsifisi
Eng ko‘p tarqalgan 8 razryadli BMP KÐ580ÂM80 (avvalgi
belgilanishi KP580ÈK80), struktura sxemasi 11.43-rasmda keltirilgan.
Uning uchun universal BMPning hamma tavsifi o‘rinlidir: AMQning
mavjudligi, registrlar yig‘indisi bilan (Rg1, Rg2, A
k
, RgF)
boshqaruv qurilmasi, registr komandasi tarkibidagi (RgK); buyruq
deshifratori va mashina sikli shifratori; boshqaruv va sinxronizatsiya
sxemasi; uch shinali tizimlar, tashqi muhit bilan bog‘lovchi,
shuningdek, ikki yo‘nalishli 8 razryadli shinalar, bir yo‘nalishli 16
razryadli adres shinalari va ikki yo‘nalishli 10 razryadli boshqaruv
shinalari. BMPda uzilishni tashkil etuvchi vosita ko‘zda tutilgan bo‘lib,
axborotni asinxron almashinuvi, xotiraga to‘g‘ridan-to‘g‘ri murojaat
etish mumkin. Berilgan 8 razryadli AMQ mavjud bo‘lib, arifmetik
apparatli (qo‘shish, ayrish) va mantiqiy (ko‘paytirish, qo‘shish,
inversiya, 2 moduli bo‘yicha qo‘shish, kodlarni taqqoslash)
operatsiyalari ikkilik kodida 8 razryadlida amalga oshiriladi. AMQ
www.ziyouz.com kutubxonasi


196
operatsiyasi natijalari, odatda, yig‘uvchi registr (A
k
) akkumulatorda
joylashtiriladi. Registrdagi ma’lumot, odatda, biror operatsiyada
AMQning ko‘pchilik operasiyalarida foydalaniladi.
11.43-rasm.
AMQ operatsiyasi natijasini hisoblashda aniq belgilarni
shakllanishiga olib keladi, ulardan: natija SU katta razryadini
o‘tkazish (agarda o‘tish joyi bo‘lsa, SU=1); Z natijani nol qiymat
belgisi (agarda natija nol bo‘lsa, z=1); S natija manfiy (manfiy
natijada s=1); baytda natija P juft son (juft son birligida p=1)
AC natijasi yarim bayt oralig‘ida qo‘shimcha o‘tkazish (agarda
o‘tkazish bo‘lsa , AC=1).
Oxirgi belgisi o‘nli korreksiya sxemasida sonlarni ikkilik-o‘nlik
ishlov berishda, axborotlarni kodlashda qo‘llaniladi. Boshqa belgilari
shartli o‘tishni dasturlarda tashkil etish uchun MPda bajarilishida
Berilganlar shinasi
ÀÌQ
O‘nli korrek-
siya sxemasi
Boshqaruv va sinxronlash
sxemasi
Adres shinasi
ÐgD
Ak
Rg4
Ad
Rg1
Rg2
+
-
W
Z
B
C
D
E
H
L
SP
PC
Boshqaruv signallari
Buyruq
deshifratori
va mashina
sikli
shifratori
www.ziyouz.com kutubxonasi


197
qo‘llaniladi. Belgilari (bayroqlar) mos holdagi (RgF) registrda
joylashtiriladi va yangi belgi shakllanguniga qadar saqlanadi.
MP tarkibida ko‘p sonli registrlar qo‘llaniladi. Ularning bir
qismi bufer elementlari funksiyalarini bajarib, axborotni MP ichida
uzatishda vaqtli tavsiflarini moslashtirish uchun va tashqi muhit
bilan almashinuvi uchun (Rg1, Rg2, RgK, RgA, bufer registri
berilganlar shinalari tarkibida) bajaradi. Bu blokda o‘ta operativ
MP xotira funksiyasini bajaruvchi 8 razryadli umumiy belgilangan
registrlar (ÐÎN) Â, Ñ, D, E, H, L. ÐOÍ (Â va Ñ, D) paralariga
murojaat etish, 16 razryadli sonlarga ishlov berish imkoniyati
mavjud. Registrlar W va Z qandaydir operatsiyani bajarishda bufer
sifatida qo‘llaniladi, unga dasturiy ta’minot ko‘zda tutilmaydi. Registr
blokida ba’zi bir elementlar maxsus funksiyani bajaradi. Ular ichida
16 razryadli dasturli hisoblagich (PC), xotiradan hisoblab
chiqaruvchi navbatdagi buyruq baytini shakllantirish uchun xizmat
qiladi.
PC tarkibi 
±
sxema yordamida modifikatsiyalanishida, dastur
bajaruvchi buyruqlarning hamma baytlari adreslarini hosil qilishi
mumkin. Boshqa maxsuslangan element 16 razryadli registr bo‘lib,
SP stek ko‘rsatuvchisi deyiladi. Uning yordamida MP tizimida stekli
xotira tashkil etiladi.
11.5.5. 16 razryadli BMP strukturasi va tavsifi
Mikroelektronikaning rivojlanish bosqichida, KISning
integratsiya darajasi bir necha o‘n minglab elementga yetganida, 16
razryadli BMPni tashkil etish imkoniyati paydo bo‘ldi. Axborotni
tashqi muhit bilan 16 razryadli formatda almashinuvi, 8 razryadliga
nisbatan, tabiiyki qo‘shimcha chiqish qismlari yoki shinalarni
multiðleksorlash hisobiga mumkin bo‘ladi. BMP strukturasini
murakkablashtirilishi, ko‘pincha, qo‘shimcha boshqaruvchi
zanjirlarni va chiqish qismlarini qo‘llashni talab etadi. 16-razryadli
BMPlar uchun ko‘pchilik hollarda operatsiyalar yig‘indisini
kengaytirish xosdir.
16 razryadli BMP-K1810BM86, n-BMP texnologiyada yarim-
kremniyli zatvorli tranzistorlarda tayyorlangandir. U, taxminan
KR580BM80ga nisbatan 6 barobar ko‘p elementlardan iborat.
BMP K1810BM86 (11.44-rasm) struktura sxemasini asosiy
xususiyatlarini ko‘raylik. Unda uchta tashkiliy qismini ajratish
www.ziyouz.com kutubxonasi


198
mumkin: operatsion qurilma, uning yordamida MPda berilganlarni
qayta ishlov bajariladi; shina bilan moslashtiruvchi qurilma (MQSH),
uning yordamida adreslash va buyruqni tanlash, adreslash, belgilarni
qabul qilish va uzatish; boshqaruvchi va sinxronlashtiruvchi qurilma,
komanda kodi asosida MP va MP tizimi bo‘lagi uchun boshqaruv
signalini va tashqi signallarni shakllantiradi. OQ tarkibida 16 razryadli
AMQ bo‘lib, arifmetik va mantiqiy amallar bajariladi.
Registr F ni kichik baytida ZF natijaning nolinchi qiymati CF
o‘tkazish belgisi, SF manfiy qiymat natijasi, PF juftligi va AF
natijasining qo‘shimcha yarim bayt o‘tkazishi yoziladi, u MP
KR580BM80 ning belgilariga to‘liq mos keladi. F ning katta baytida
yana to‘rtta xususiyat belgilanadi: razryad turining OF natija uchun
ajratilgan to‘lish belgisi, massivni skanerlash belgisi DF zanjiri
bilan operasiyada, uzilish belgisi maskirovkalash yoki uzilishni
so‘rov uchun ruxsatni aniqlovchi IF, qadamma-qadam TF ni ishlov
berib kuzatish.
OQ da RON bloki qo‘llaniladi. Unda 16 razryadli AX, BX, CX,
DX registrlar mavjud. Ularda yarim razryadlar (katta H, kichik L),
8 razryadli sonlar ham qo‘llanilishi mumkin. AX registri
akkumulator funksiyasini bajaradi, uning kichik MP KR580BM80
si akkumulatorga mos keladi. BX, CX va DX registrlar, oddiy RON
sifatida qo‘llanilishi mumkin. Ba’zan esa ular maxsus funksiyalarni
bajarishi mumkin: BX bazaviy adres manbayi bo‘lishi mumkin,
CX — hisoblagich, DX — ko‘paytirish va bo‘lish buyruqlarida
berilganlar yoki kirish-chiqish buyruqlarida ba’zi bir adres manbai
bo‘lishi mumkin. Qolgan to‘rtta 16 razryadli registrlar kodlarni
saqlash uchun, buyruqlar va berilganlarni adreslash jarayonida,
xotirani segmentli tashkil etishda qo‘llaniladi. Ular, shuningdek,
oddiy RON kabi ayrim arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajarishda
qo‘llaniladi.
USSH tarkibida ikkita blok mavjud: buyruqlar (OK) navbati
bloki va segmentli registrlar (CRg) SM bilan jamlovchi bloki. OK
bloki oltita 8 razryadli registrlardan tashkil topib, navbatdagi buyruq
baytlarini saqlashni MPda ta’minlaydi. U stek bo‘lib, quyidagi
tamoyilda ishlaydi: birinchi bo‘lib yozilgan raqam birinchi bo‘lib
ajratib olinadi (bunday tashkil etishni ba’zan FIFO deb belgilanadi).
Navbatdagi ikki bayt buyruqni pastga uzatilganda, qolgan yangi
ikki baytni xotiradan avtomatik tanlab pastga surib berishni
www.ziyouz.com kutubxonasi


199
ta’minlaydi. MPda xotirani adreslash sig‘imi 1 Mbaytni ta’minlaydi.
Demak, 20 razryadli adres talab etiladi. Lekin bunday format buyruq
strukturasida tasvirlash va xotirada saqlash uchun noqulay. Shuning
uchun, 16 razryadli kodlarni buyruqlarda keyinchalik shakllantirib,
ular asosida 20 razryadli fizik adreslar qo‘llaniladi. Bu segment
sig‘imining har bir 256 baytdan 64 kBaytgacha adres kengligiga
bo‘linishini ta’minlaydi. Segmentlarning boshlang‘ich adreslarida,
20 razryadli bajaruvchi adreslarda, to‘rtta kichik razryadlarda nolinchi
qiymatni nazarda tutadi. Ushbu boshlang‘ich adreslar 16 razryadli
kodlarda berilishi mumkin (kichik to‘rtta razryad, nol qiymatlar
nazarda tutiladi). Segment registri MP blokida to‘rtta 16 razryadli
registr bo‘lib, bir vaqtning o‘zida to‘rtta segmentli dasturdan
foydalanish mumkin. CS registri segment dasturlarining boshlang‘ich
adresini saqlaydi, DS registri esa segment boshlang‘ich adresini
saqlaydi, SS registri stekning boshlang‘ich segment adresini beradi,
ES registrida segmentning boshlang‘ich qo‘shimcha adresini berilishi
ko‘zda tutilgan. Buyruq kodlarida adreslar 16 razryadli, boshlang‘ich
adreslarga nisbatan mos segmentlarga surilgan holda beriladi.
Adresli axborotlarni va berilganlarni uzatish uchun bitta 16
razryadli, ikki yo‘nalishli A/D shina qo‘llaniladi. MPning sinxron
rejimda ishlashini tashqi sinxroimpulslar ketma-ketligi CLK kirishiga
200 ns davrli mashina takti berilib ta’minlanadi.
BMP K181BM86 ning asosiy tavsifi: axborot so‘z uzunligi 16
bit; asosiy buyruqlar soni 135 (bir necha yuz modifikatsiyalari bilan);
buyruqlarni bajarish minimal vaqti 0,8 mks (takt kengligi Ò=0,2
mks bo‘lganida); RON soni 12 (16 razryadli); xotira adres sig‘imi 1
Mbayt.
Elektr parametrlari: bitta kuchlanish manbai +5 V, sarf quvvati
1,75 W, hamma signallar uchun standart ÒÒL darajada.
Metallkeramikali 40 ta chiqish qismli korpus qo‘llaniladi.
Strukturaviy xususiyatlari: uzlukligini tashkil etish ko‘zda tutilgan,
PDP rejimli, axborotlarni asinxron almashinuvli, minimal va
maksimal MP tizimli konfiguratsiyali.
K1810 mikroprosessori komplekt tarkibiga BMP K1810BM86
kiruvchi 

10 ta mikrosxemadan iborat. MÏKKÐ-580 mikrosxemani
ham qo‘llash mumkin.
MP tizimi va mittiEHM MPK 1810ÂM86 bazasida dasturiy
ta’minotda bir nechta diskli operatsion tizim, yuqori darajadagi
algoritmik tildan foydalaniladi.
www.ziyouz.com kutubxonasi


200
11.44-rasm.
11.5.6. Mikroprotsessorlarning arxitekturasi, strukturasi
Operatsion qurilmalarning strukturasini ishlab chiqish jarayonida
ikki xil yondoshiladi. Birinchisi, amalda ko‘p uchraydigan
mikroprotsessorli seksiyalarning qo‘llanilishi nazarda tutiladi
(ba’zan, markaziy protsessorli elementlar ham deb ataladi).
Bunday har bir seksiyalarda operatsion qurilmaning hamma
tarkibiy qismlari (komponentlari) mavjud bo‘lib, ular ikkilik kodini
bir necha ikki, to‘rt, sakkiz razryadli ishlov uchun zarurdir. Kerak
razryadli kodlarning operatsiyasini bajarish uchun alohida sek-
siyalari minimal qo‘shimcha MP elementlaridan foydalanilganida,
ko‘pincha, ularni razryad-modulli deyiladi.
Amalda kombinatsion varianti ham uchraydi. Operatsion
qurilmaning (AMQ, RON, axborot almashinuvi elementlari)
asosiy qismi razryad-modulli strukturali bo‘lib, unga qo‘shimcha
AD shinasi
Boshqaruv shinasi
OK bloki
CRg
bloki
RON bloki
OQ
AMQ
SHMQ
Boshqaruv 
va 
sinxronlashtiruvchi 
qurilma
PF
6
5
4
3
2
1
SM
CS
DS
SS
ES
IP
AX
BX
CX
DX
AX
BX
CX
DX
AL
BL
CL
DL
SP
BP
SI
DI
www.ziyouz.com kutubxonasi


201
mittisxema ulanib, ayrim maxsus operatsiyalarni bajarish uchun
mo‘ljallanadi.
Modulli MP boshqaruv qurilmasi mittidasturli avtomat
ko‘rinishida quriladi va mittibuyruqlar maxsus xotiradia (DXQ
mittibuyruq) saqlanadi. Buyruqni tashkil etishda biror bir mitti-
buyruqlar ketma-ketligi bajarilishi tushuniladi va u mittidasturni
tashkil etadi. Mittibuyruqning hamma yig‘indisi MP bo‘lagi ishini
boshqarish uchun kerak bo‘lib, DXQ mittibuyruqqa yoziladi.
KOPga mos ravishda har bir buyruqni ushbu xotiradan tanlab
olishni tashkil etadi.
MPK K1804 tarkibida bir necha mittisxema mavjud bo‘lib,
ular turli murakkabliklardagi mittidasturlash qurilmasini qurish
uchun xizmat qiladi. Mittisxema K1804 ÂÓ1 (11.45-rasm)
strukturasini ko‘raylik. U mittibuyruq adresini boshqarish
seksiyasi deb ataladi va har qanday razryadli, to‘rtga karrali
bo‘lgan orttirishni ta’minlaydi. Navbatdagi Y mittibuyruq
adresi, multiðleksor yordamida to‘rtta manbadan birortasi orqali
berishi mumkin: R shinalar 4 razryadli kodi beriladigan adres

2
A) registri bilan; adresni to‘g‘ri kodi berilishi mumkin
bo‘lgan D-shina bilan; to‘rtta yacheykadan iborat bo‘lgan stek
xotirasi bilan; mittibuyruq (R
g
SMK) hisoblagichining registri
bilan. Manbani birorta S kodli 2 razryadlisini 11.14-jadvaldan
tanlanadi.
Lozim bo‘lganida, „YÎKI“ sxemasi yordamida, tanlangan 4
razryadli OR kodi bilan qo‘shimcha ishlov berish mumkin. Bunda,
tanlangan adres manbaning har qanday razryadida birlik
qiymatlarni shakllantirish imkoniyatini tug‘diradi. Nol adresni
shakllantirish uchun „VA“ elementi bufer ventili bilan qo‘llaniladi
va u tashqi
ZA signali bilan boshqariladi. Ushbu signalning nol
qiymatida buferning chiqish qismida nol adresi shakllanadi. 
OE
signali adresning uch holatini chiqish shinasini boshqaradi: ushbu
signalning nol qiymati adres berishga ruxsat beradi, birlik qiymatida
esa shinani "Uziq" holicha o‘tkazadi. Shakllangan adres shinaga
adres berilishi bilan inkrementor va R
g
SMK dan tashkil topgan
hisoblagich mittibuyrug‘iga uzatiladi.
Ushbu adres Ñ
0
=0 da R
g
SMK ga yoziladi, Ñ
0
=1 da
yozilishidan avval bir birlikka ortadi. Shuning uchun mittibuyruq
adresining ketma-ketlik ortishini tashkil etish mumkin. R
g
SMK
dagini, keyin navbatdagi mittibuyruq adresini shakllantirish uchun
tanlab multiðleksor yordamida foydalanish mumkin. Stekdan
www.ziyouz.com kutubxonasi


202
axborot navbatdagi adresni shakllantirish uchun multipleksorga
uzatilishi mumkin. 
FE da stek axborotni saqlash rejimida bo‘ladi.
PUP signalining qiymati bunda farqsiz bo‘ladi. Axborotni nolinchi
darajada 
FE =0da va PUP=1 da amalga oshiriladi.
11.45-rasm.
11.14-jadval
1
S
2
S
F
0
0
R
g
K
M
S
0
1
P
g
A
1
0
C
k
e
t
1
1
D
D shina
R shina
RgD
Multi pleksor
Stek
Rg SMK
Inkrement
YOKI
Bufer
Adres shinasi
D 4
R 4
RE
S
OR
C4
ZA
OE
Y 4
4
4
4 4
F
4
4
4
4
4
4
T
FE
PUP
C0
www.ziyouz.com kutubxonasi


203
Bir vaqtning o‘zida axborotni surilishi navbatdagi darajadan
keyingisiga va o‘chilishi (surilishi) oxirgi (uchinchidan) darajasidan
amalga oshiradi. Axborotni stekdan o‘qish nol darajadan amalga
oshiriladi, shuning uchun LIFO steki tashkil etiladi. Mittisxema
ishining sinxronizatsiyasi Ò signali bilan ta’minlanadi.
Ushbu signalning musbat fronti boshqa signallarni aniqlashda
axborotni R
2
A, R
2
SMK ga kiritish uchun foydalaniladi va
axborotni stekga siljitadi. Mittibuyruq adresining bir seksiyasini
boshqarishda 4 razryadli Y adresning shakllanishini ta’minlaydi,
ya’ni boshqaruv xotira sig‘imini 16 razryadli yacheykani adreslaydi.
Shuning uchun ham amalda doimo bir necha mittisxemani
birlashtirish lozim bo‘ladi. C
4
chiqishi kichik seksiya C
0
kirishning
kattaroq seksiyasiga ulanadi. D, R va Y shinalar to‘rtga karrali
bo‘lib, ortib boradi. Boshqa signallari bir turli chiqish qismlariga
parallel uzatiladi. Uchta seksiyani birlashtirish natijasida, 4K
hajmli boshqaruv xotirani adreslashga imkoniyat yaratadi va
ko‘pchilik holda yetarli bo‘ladi.
11.5.7. MittiEHMni tashkil etish
Model xususiyatlari. Avvaldan berilgan yechish qoidasi
(algoritmi) bo‘yicha biror hisoblovchi odam tomonidan
bajarilayotgan hisoblash modeli hisoblash jarayonini namoyon
etadi.
Modelning quyidagi asosiy prinsiðlarini ko‘rsatish mumkin:
operatsiyalarni vaqt bo‘yicha bajarilish ketma-ketligi; bir masaladan
ikkinchisiga o‘tishda o‘zgarmaydigan mantiqiy hisoblash sxemasi;
model elementlarining konstruktiv bir turli emasligi va ular
orasidagi aloqalar.
Birinchi uch avlod EHMlarida asosni tashkil etuvchi hisoblash
modeli zamonaviy mittiEHM larning ko‘pchiligi uchun ham asos
bo‘lib qolgan. 11.46-rasmda mittiEHM ning struktura sxemasi
bir hisoblagich modelini bajarilishi uchun keltirilgan.
MittiEHM asosiy funksional bloklarining tarkibiga quyidagilar
kiradi: arifmetik-mantiqiy qurilmadan tashkil topgan protsessor
va boshqarish qurilmasi, tezkor xotira qurilmasi, kiritish-chiqarish
qurilmasi, mittiEHMni turli tashqi qurilmalar bilan bog‘lashni
tashkil etuvchi, masalan, displey bilan tashqi xotira va h.k.
MittiEHM doimiy foydalaniladigan dasturlar saqlanuvchi
doimiy xotira qurilmasiga ham ega. Ko‘rib o‘tilgan bloklar KIS
www.ziyouz.com kutubxonasi


204
asosida quriladi. MittiEHMda alohida funksional bloklarni birlashtirish
aloqa tizimi yordamida amalga oshiriladi. Aloqa tizimini shinalar
yig‘indisi ko‘rinishida tashkil etish keng tarqalgan. Ushbu yig‘indi
tarkibiga quyidagilar kiradi: EHM bloklari orasida axborot
almashinuvini tashkil etuvchi berilganlar shinasi; mittiEHMning
turli qurilmalariga murojaatni tashkil etuvchi va adreslarni uzatuvchi
adreslar shinalari va boshqaruv signallarini uzatuvchi boshqaruv
shinalari.
11.46-rasm.
11.5.8. MittiEHM interfeysi
Yuqorida bayon etilganidek, mittiEHM alohida modullardan
tashkil topgan bo‘lib, nisbatan oddiy va kerak bo‘lgan sonda va vaqtda
biriktirilish mumkin. Yangi qurilmaning ulanishida mavjud mashinaga
kabel ulanishi va dastur o‘zgarishidan boshqa hech qanday o‘zgarish
kiritilmasligi lozim. Buning hammasi qurilma bilan mashinani
moslashtirish hisobiga erishiladi. Hisoblash texnikasida bunday
moslashtirishni interfeys deb ataladi.
Interfeys deyilganida, apparatli va dasturiy unifikatsiyali vosita
tushunilib, mittiEHM bloklari orasida hamda EHM va tashqi
qurilmalar bilan o‘zaro aloqani tashkil etish uchun kerak
bo‘ladi.
Interfeys funksional, elektr va konstruktiv parametrlari bilan
tavsiflanib, standartlashtiriladi. Interfeysda, odatda, standart-
protsessor
Aloqa tizimi
AMQ
BQ
OXQ
KCHQ
DXQ
www.ziyouz.com kutubxonasi


205
lashtiriladiganlari: uzatiladigan axborot formati, holati va buyruqlari,
aloqa liniyasining turlari va tarkibi, signallar parametrlari, ishlash
algoritmi, konstruksiyasi.
MittiEHMda quyidagi turdagi interfeyslarni ajratish mumkin
(11.47-rasm): tezkor xotira interfeysi (ÒXI) A, protsessorning
interfeysi (Pr)B, kiritish-chiqarish D interfeysi va tashqi qurilma
interfeysi (ÒQI) E.
ÒXI orqali protsessor va xotira oralig‘ida yoki protsessor bilan
kirish-chiqish bloki oralig‘ida axborot almashinuvi amalga oshiriladi.
Kirish-chiqish bloklarini kanallar yoki kirish-chiqish protsessorlari
deb ataladi. A interfeysda yetakchi qurilma — almashinuvni tashkil
etuvchi, proysessor yoki xotiraga to‘g‘ri kiruvchi kanal. Bajaruvchi
qurilmalar ÒXI bloklardir.
Interfeys bu proysessor kirish-chiqish kanallari bo‘lib, u
prosessor va kirish-chiqish kanallari orasidagi axborot almashinuvi
uchun qo‘llaniladi. Interfeys B da yetakchi qurilma protsessor,
boshqaruvchi esa kirish-chiqish kanallaridir.
TXI
Pr
KCHP
KCHP
TQK
TQK
TQK
TQK
TQI
TQI
TQI
TQI
A
B
D
E
11.47-rasm.
www.ziyouz.com kutubxonasi


206
Òashqi qurilma boshqaruv bloki yordamida mittiEHMga ulanadi
va u tashqi qurilma kontrolleri ÒQK deb ataladi. Kirish-chiqish kanali
bilan ÒQK orasidagi axborot almashinuvini kirish-chiqish D
interfeysi orqali amalga oshiriladi. Bunda boshqaruv kontrolleri tashqi
xotira qurilmalari-magnitli diskli va magnit tasmali (MÒ) hamda
operatorning terminal kontrolleri va pulti nazarda tutiladi. Interfeys
D da yetakchi kirish-chiqish bloki, bajaruvchi esa tashqi qurilma
kontrolleri.
Interfeys E tashqi qurilma bilan, ÒQK bilan tashqi qurilma
mexanizmlari axborot almashinuvi uchun xizmat qiladi. A, B, D
inerfeyslar orqali axborotlar parallel so‘zlar (8 yoki 16 razryadli)
E interfeyslari orqali tashqi qurilma tiði bilan aniqlanuvchi sonlar
uzatiladi.
www.ziyouz.com kutubxonasi

Yüklə 0,56 Mb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin