1. Mikroprotsessor va mikroprotsessor tizimlari haqida umumiy tushuncha, asosiy xarakteristikalari

Buyruqlarni tanlashni boshqarish sxemasi buyruqlarni oʻqiydi va deshifratsiya qiladi. Birinchi mikroprotsessorlarda bir vaqtning oʻzida oldingi buyruqni oʻqish hamda keyingi buyruqni tanlash imkoniyatlari mavjud emas edi, chunki protsessor bu operatsiyalarni oʻz ichiga olmagan edi. Lekin hozirgi 16-razryadli protsessorlarda bu imkoniyat mavjuddir, unda konveyer (ketma- ketlik) nomli buyruq mavjud boʻlib, bu buyruq orqali bir buyruq bajarilish jarayonida keyingi buyruqlarni tanlash, amalga oshirish imkoniyati mavjuddir. Bu orqali esa ish jarayoni tezlashadi. Konveyer oʻz ichiga uncha katta boʻlmagan protsessor xotirasi (tashqi shinani ozod qilish bilan) ni oʻz ichiga oladi, yaʻni qisqa harakat orqali bu xotiraga bir qancha buyruqlarni yozib olishi mumkin. Bu buyruqlar konveyer kabi protsessordan oʻz holati boʻyicha oʻqiydi. Lekin, bajarilayotgan buyruq xotira yacheykasiga oʻtadi, xotiradagi koʻplab qolib ketayotgan (navbatda) buyruqni rad etadi. Lekin bu buyruqlar dasturlarda kam uchraydi.

Konveyerning takomillashuvi tufayli unga kesh-xotiraning qoʻshilishi boʻldi. Bu bilan protsessor buyruqlarni bajarish jarayonida, keyingi bajarilishi lozim boʻlgan buyruqlarni oʻz ichida saqlaydi. Kesh- xotira qanchalik katta boʻlsa, protsessorning keyingi oʻtish jarayonida navbatda turgan buyruqlarni saqlanishi imkoniyati bor. Kesh xotirada protsessorning ayni damda bajarilishi lozim boʻlgan buyruqlar saqlanadi. Buyruqlarni yanada tezroq qayta ishlash uchun zamonaviy protsessorlarda tanlash va deshifratsiyalash majmuasi, parallel buyruqlar konveyeri holati ishlatiladi. Bu bilan buyruqlarning oʻtish davri va boshqa usullarini bilish mumkin.

Arifmetik-mantiqiy qurilma. Bu qurilma protsessor buyruqlarini bajarilishidagi maʻlumotlarni qayta ishlash kabi vazifalarni bajaradi. Qayta ishlash misolida mantiqiy operatsiyalarni misol qilib koʻrsatish mumkin (Misol uchun: mantiqiy “VA”, “YOKI” kabilar), hamda operandlar ustida bitli operatsiyalar va arifmetik operatsiyalar (koʻpaytirish, boʻlish kabilar) shular jumlasidandir. Bajarilayotgan buyruq turi qaysi kodlar bilan operatsiya bajarilishi hamda ularning natijalarini oʻz ichiga oladi.
Maʻlumotlarni qayta ishlash ketma-ketligi tartibi – arifmetik yoki mantiqiy funktsiyalar bilan tanishib chiqamiz. Koʻp hollarda bu hol juft operandlar bilan ishlaydi, yaʻni bajaruvchi operand dest (destination) va operand manbaa src(source). Bu yoʻriqnomaning odatiy ishlash sxemasi quyidagicha: dest=F(dest,serc), bu yerda F- ikkita oʻzgaruvchidan bir nechta funksiyalardir. Bu esa protsessorning yoʻriqnomani (registr, xotira, konstanta yoʻriqnomada) bajarishidagi yuqoridagi koʻrsatkichlardan ikkilik soniga oʻzgartiradi va ular ustida bajarilgan natijalarni dest (destination) qismidan biriga yozib qoʻyadi.Yana xuddi shu funksiyani boshqa bir juftli son uchtadan operatsiya bajarishi uchun boshqa bir operandlar juftligi kerak boʻladi. AMQ (Arifmetik mantiqiy qurilma) ning tezkorligi protsessorning ishchanligini koʻrsatib beradi. Faqatgina AMQ ning takt chastotaning taktli signali muhim boʻlmasdan, taktning soni ham u yoki bu buyruqni bajarish uchun muhimdir.
Ishchanlikni oshirish maqsadida ishlab chiqaruvchilar buyruqni bajarish vaqtini bir taktga tenglashtiradilar, shu bilan AQM ning yuqori chastota ishlashini taʻminlaydi.Buni amalga oshirishning yoʻllaridan biri, AMQ dagi bajarilishi mumkin boʻlgan buyruqlar sonini kamaytirishdan va protsessorlar yaratilishida uning tarkibida mavjud boʻlishi kerak boʻlgan buyruqlar sonini kamaytirishdan iboratdir (RISC - protsessorlari). Yana bir boshqa yoʻli bir vaqtda buyruqlarni bajaruvchi AMQ lardir. Maxsus murakkab oʻzgaruvchan opertsiyalar uchun esa protsessor tizimlarida oddiy buyruqlar va maxsus ichki dasturlar bilan dasturlangan, lekin keyinchalik maxsus hisoblovchi qismlar yaratildi. Matematik soprotsessorlar, yaʻni vaqti bilan shu soprotsessorlarga almashtirish mumkin. Zamonaviy mikroprotsessorlarda matematik soprotsessorlar mikroprotsessorning tarkibiy qismiga kiradi.