8-ma’ruza Mikroprotsessorlar va mikrokontrollerlar Reja

8-ma’ruza Mikroprotsessorlar va mikrokontrollerlar
Reja:

1. 
   Mikroprotsessor. Umumiy tuhunchalar.
   
2. 
   16 xonali i8086 mikroprotsessor tuzilmasi.
   
3. 
   Arifmetik-mantiqiy qurilma.
   
4. 
   Mikrokontroller arxitekturasi.
   
5. 
   Mikrokontrollerlar oilasi.
   
6. 
   Mikrokontroller ishlashi dasturini yaratish.
   

Tayanch iboralar: protsessor, mikroprotsessor, arifmetik-mantiqiy qurilma, magistral bilan boglovchi qurilma, boshqaruvchi va sinxronlovchi qurilma, signallarni multipleksorlash, mikroprotsessor tashkya chiqmalari. mikrokontroller, bo’linish kontrolleri, DXQ, OXQ, markaziy protsessor, takt generatori, adresG’ma’lumot shinasi, kiritishG’chikarih porti, ketma-ket port, parallel port, taymer, bo’linish tizimi, HEX-format.
1. Dastlabki katta integral sxemalar (BIS) an’anaviy "sxemali" mantiqli usullar bo’yicha amallarii bajarishga mo’ljallangan bo’lib, ularda axborotni o’zgartirish bo’yicha faqat bitta funktsiya bajarilar edi. Undan tashkari bunday BISlarda universallikning yo’qligi ularni seriyali ishlab chiqilishiga to’skinlik kilar edi.

Funktsiyalari "sxemali" mantiq orqali emas, balki dasturlash orqali amalga oshiriluvchi BISlarni yaratish g’oyasi mikroprotsessor BISlarning yaratilishiga sabab bo’ldi. Bunday BISlarda bajariladigan amallarning keng naborini amalga oshirish imkoni tugildiki, bu nabor mikroprotsessor xotirasida yozilgan axborot (dastur) orqali aniqlanadi.

Mikroprotsessor BIS yoki BIS naborlari asosida qurilgan va berilgan komandalar tizimini amalga oshiruvchi funktsional tugallangan qurilma hisoblanadi. Mohiyatan, mikroprotsessor bajaradigan funktsiyalar odatdagi EHMning markaziy protsessori funktsiyalariga o’xshash. "Mikro" iborasi protsessor sxemasi integratsiyasining yuqoriligini va o’lchamlarining kichikligini ta’kidlaydi, holos.

Dunyoda ommaviy tus olgan mikroprotsessor-Intel firmasining x86 oilasiga mansub bir kristalli mikroprotsessorlar hisoblanadi. Bu oila birinchi 8 xonali i8080 mikroprotsessorlaridan boshlangan va i8086, i0286, i80386, i80486, Pentium,... Pentium 4 kabi 16 va 32 xonali mikroprotsessorlarni o’z ichiga oladi. Oilaning “asoschisi” sifatida 16 xonali i8086 mikroprotsessor qabul qilingan va bu mikroprotsessor asosida IBM PC XT shaxsiy EHMlari qurilgan.

2. i8086 mikroprotsessorning tuzilma sxemasi 8.1-rasmda keltirilgan.

Mikroprotsessor quyidagi uchta asosiy qurilmadan iborat:

• 
  ma’lumotlarni ishlovchi qurilma - MIQ;
  
• 
  magistral bilan boglovchi qurilma - MBQ;
  

• 
  boshqaruvchi va sinxronlovchi qurilma - BSQ.
  

Ma’lumotlarni ishlovchi qurilma (MIQ) komandalarni bajarish uchun mo’ljallangan va 16 xonali arifmetik mantiqiy qurilma (AMQ), registrlar bloki va mikroprogrammali boshqarish blokini o’z ichiga oladi. Magistral bilan bog’lovchi qurilma (MBQ) adres jamlagichi, komandalar navbati registrlari bloki va segment registrlari blokidan iborat. MBQ xotiraning 20 xonali fizik adresi va tashki qurilmaning 16-xonali adresining shakllanishiii, xotiradan komandaning olinishini, magistral orqali xotira qurilmasi, tashki qurilma va boshqa protsessorlar bilan ma’lumotlar almashinuvini ta’minlaydi. Boshqaruvchi va sinxronlovchi qurilma (BSQ) mikroprotsessor qurilmalari ishlashini sinxronlashni, boshqaruvchi signallarni va boshqa qurilmalar bilan axborot almashinish uchun holat signallarini ishlab chiqilishini ta’minlaydi.

i8086 mikroprotsessor minimal va maksimal deb ataluvchi rejimlardan birida ishlashi mumkin. Minimal rejim i8080 asosidagi mikroprotsessor tizimiga o’xshash bir protsessorli mikroprotsessor tizimini amalga oshirishga mo’ljallangan bo’lsada, adres makoni kattalashgan, tezkorligi oshgan va komandalar tizimi kengaygan. Maksimal rejimga binoan umumiy tizim shinasida ishlovchi bir necha mikroprotsessorlar mavjud. i8086 mikroprotsessori asosida, maksimal rejimidan koydalangan holda qurilgan mikroprotsessor tizimlari keng tarqalmadi. Ayniqsa, Intel firmasi mikroprotsessorlarining keyingi x86 modellarida (80286, 80386, 80486) multiprotsessorli arxitekturadan voz kechdi.

i8086 mikroprotsessorning tashki chikmalarida signallarni multipleksorlash printsipidan foydalaniladi. Bu printsipga binoan turli signallar umumiy liniyalar orqali vaqt bo’yicha bo’linishi bilai uzatiladi. Undan tashkari bir xil chiqmalar rejimga (min-max) bog’liq holda turli signallarni uzatishga ishlatilishi mumkin. Jadvalda i8086 mikroprotsessor tashqi chikmalarining tavsifi keltirilgan. Chiqmalarning tavsifida qiyalama chiziq (/) orqali chiqmalarda mashina siklining turli onlarida paydo bo’luvchi signallar ajratilgan. Yumaloq qavslarda faqat maksimal rejimga xarakterli signallar ko’rsatilgan. Signal nomidan keyingi simvoli bu signal inversiyasiyasining belgisidir.

3. Arifmetik - mantiqiy qurilma (AMQ) raqam kodlari ustida amallar bajarishga mo’ljallangan. AMQda odatda arifmetik, mantiqiy va maxsus arifmetik amallar bajariladi. Arifmetik amallarga qo’shish, ayirish, kopaytirish, bo’lish va son modullarini ayirish amallari, mantiqiy amallarga kodlarning tengligini aniqlash maqsadida bir-biriga taqqoslash, ko’p xonali ikkili so’zlar ustida bajariladigan dizyunktsiya va konyunktsiya amallari; maxsus arifmetik amallarga siljitish, normallashtirish, butun sonlar ustida bajariladigan amallar va h. kiradi.

8.1-jadval