3-Amaliy mashg‘ulot Mavzu: Buyruqlar tizimi arxitekturasi Buyruqli arxitektura tizimi Ishdan maqsad: Buyruq

RISC (Reduced Instruction Set Computer)
Qisqartirilgan buyruqlar to’plami (RISC) - eng qisqa vaqt ichida eng oddiy ko'rsatmalar bilan hisoblash vazifalarini bajarishga mo'ljallangan har qanday mikroprotsessorlar oilasidan foydalangan holda ma'lumotlarni qayta ishlovchi buyruqlar. RISC - bu CISC-ning teskarisi.
Mikroprotsessor buyruqlar tizimi
Mikroprotsessor (MP) - buyruqlar ketma-ketligini ta'minlovchi dasturni amalga oshiradi. Har bir buyruq, arifmetik mantiq birligini amalga oshiradigan aniq harakatlardan iborat
Kompyuter buyruqlar tizimi ma'lum bir XM bajara oladigan buyruqlarning to'liq ro'yxatidir.O'z navbatida, buyruqlar tizimi arxitekturasi (BTA) negizida, dasturchi uchun mavjud bo'lgan XM ning muxitini aniqlash mumkin bo‘ladi. BTAni dasturiy ta'minot ishlab chiquvchilar ehtiyojlarini kompyuter texnikasi yaratuvchilarning imkoniyatlari bilan uyg'unlashtirish chizig‘i sifatida ko'rish mumkin.
Funktsional maqsadiga ko'ra buyruqlar to'rt guruhga bo'linadi:

1. 
   Ma'lumotlarni uzatish,
   
2. 
   Arifmetik buyruqlar,
   
3. 
   Mantiqiy buyruqlar
   
4. 
   O'tish buyruqlar.
   

Ma'lumotlarni uzatish bo'yicha ko'rsatmalar operandlar ustida hech qanday operatsiyalarni bajarishni talab qilmaydi. Operandlar oddiygina manbadan (Source) qabul qiluvchiga (Destination) yuboriladi (aniqrog'i, ko'chiriladi). Manba va qabul qiluvchi protsessorning ichki registerlari, xotira yacheykalari yoki I/O qurilmalari bo'lishi mumkin. Bu holda AMQ ishlatilmaydi.
Arifmetik buyruqlar qo'shish, ayirish, ko'paytirish, bo'lish, bittaga oshirish (o'sish), bittaga kamaytirish (kamaytirish) va hokazolarni bajaradi. Ushbu buyruqlar bir yoki ikkita kirish operandini talab qiladi. Bir chiqish operandi buyruqlarni formallashtiradi.
Mantiqiy buyruqlar operandlar ustida mantiqiy amallarni bajaradi, masalan, mantiqiy VA, mantiqiy YOKI, mantiqiy INKOR, tozalash, inversiya, turli siljishlar (o'ngga, chapga, arifmetik siljish, siklik siljish). Ushbu ko'rsatmalar, arifmetik kabi, bir yoki ikkita kirish operandlarini talab qiladi va ular bitta chiqish operandini tashkil qiladi.
O'tish buyruqlari buyruqlar ketma-ket bajariladigan oddiy tartibni o'zgartirish uchun mo'ljallangan. Ularning yordami bilan subprogrammalarga o'tish va ulardan qaytishlar, har xil turdagi tsikllar, dastur shoxchalari, dastur fragmentlarini o'tkazib yuborish va boshqalar tashkil etiladi. O'tish buyruqlar har doim buyruqlar hisobini o'zgartiradi. O'tishдфк shartli va shartsiz bo'lishi mumkin. Ushbu buyruqlar axborotni qayta ishlashning murakkab algoritmlarini yaratishga imkon beradi.
Universal mikroprotsessorlar odatda CISC va RISC mikroprotsessorlariga bo'linadi. CISC mikroprotsessorlari (qo'llanmalarning to'liq to'plamini hisoblash - ko'rsatmalarning to'liq tizimi bilan hisob-kitoblar) keng rivojlangan operand va manzil rejimlariga ega bo'lgan barcha klassik ko'rsatmalar to'plamini o'z ichiga oladi. Masalan, Pentium mikroprotsessorlari ushbu sinfga tegishli. Shu bilan birga, RISC mikroprotsessorlari (qisqartirilgan ko'rsatmalar bo'yicha hisoblash), ta'rifdan kelib chiqqan holda, ko'rsatmalar va manzillarni qisqartirish rejimidan foydalanadilar. Bu erda birinchi navbatda Alpha 21x64, Power PC kabi mikroprotsessorlarni ajratib ko'rsatish kerak. Buyruq tizimidagi jamoalar soni eng ravshan, ammo bugungi kunda universal mikroprotsessorlarni rivojlantirishning ushbu sohalarida eng muhim farq juda muhim emas Arxitektura ostida MP uning tarkibiy qismlari tarkibi, MP doirasida va tashqi muhit bilan buyruqlar tizimi tomonidan amalga oshiriladigan ma'lumotlar almashinuvini tashkil etish haqidagi g'oyalarning umumiyligini tushunish odat tusiga kiradi.
Soddalashtirilgan talqinda dasturni bajarish vaqtini dasturdagi buyruqlar soni va CPI buyrug’iga to’g’ri keladigan o’rtacha protsessorning taktlar hamda takt davrining doimiyligi Bilan aniqlanadi.

“Va” mantiqiy elementi.

“Va” mantiqiy elementini ayrim hollarda “hammasi yoki hechnarsa” elementi ham deyishadi. Mexanik o‘chirib yoqgichlar orqali “Va” mantiqiy elementini ishlash printsipini ko‘rsatish mumkin.
Kalitlar ketma-ket ulangan bo‘lsin:

L 1 lampani yoqish uchun nima qilish kerak? Buning uchun ikkala kalitni ham yopish kerak, boshqacha qilib aytganda L1 lampa yonishi uchun A kalitva B kalitni ham yopish kerak. “Va” mantiqiy elementini integral sxemalar korpusida bo‘lgan vatranzistorlarda ko‘p yig‘ilgan. “Va” mantiqiy elementini sxemada ko‘rsatish uchun quyidagi belgilashdan foydalaniladi. Va” mantiqiy elementi Ava B kirish kalitlariga ulangan. Chiqish indikatori bo‘lib svetodiod xizmat qilsin. Agar A va B kirishjoylarida “Past” mantiqiy darajali signal (er) paydo bo‘lsa, u holda sveto diod yonmaydi. Ushbu holatda quyidagi jadvalda keltirish mumkin.

Shunda qilib rostlik jadvali “Va” mantiqiy elementining ishlashi haqida to‘liq ma’lumot beradi, ya’ni “Va” mantiqiy funktsiyani tasvirlaydi. “Va” mantiqiy elementi uchun kiritilgan belgilash “A va B kirish signallari “Va” mantiqiy funktsiyasi bilan bog‘langan bo‘lib, chiqishda Y signal paydo bo‘ladi” deb o‘qiladi. Ushbu tasdiqning qisqartirilgan ifodasi BUL IFODASI (A&B) deyiladi. BUL ifodasi – universal til bo‘lib, injenerlar va texnik xodimlar tomonidan raqamli texnikada keng qo‘llaniladi.

“Yoki” mantiqiyelementi.
“Yoki” mantiqiyelementiayrimhollarda “hechbo‘lmasabirortasiyokihammasi” deb ham yuritiladi. Oddiyo‘chiribyoqgichlaryordamida “yoki” mantiqiy elementini ishlash printsipini quyidagicha tasvirlash mumkin. Chizmadan tushunarliki
hech bo‘lmasa bitta kalit yoki ikkalasi ham yopiq bo‘lsagina L1 lampa yonadi. “Yoki” mantiqiy elementi uchun rostlik jadvali quyidagicha bo‘ladi:

“ Yoki” mantiqiy elementi quyidagicha belgilanadi: Rostlik jadvaliga ko‘ramos ravishda Bul ifodasi ( yoki A+B=Y ) ko‘rinishda bo‘1adi
INVERTOR.
S hu vaqtgacha ko‘rilgan mantiqiy elementlar hech bo‘lmasa ikkita kirish va bitta chiqishga ega edi. INVERTOR deb yuritiladigan “yo‘q” sxemasi esa bitta kirish va bitta chiqish mavjud. Invertorning asosiy vazifasi chiqishda kirish signaliga teskari bo‘lgan signalni ta’minlashdan iborat.