Azərbaycan Respublikası Təhsil Nazirliyi
Qeyd: Elektron sxemlərdə istifadə olunan elementlərin şərti qrafiki işarələnməsi əlavə 1
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
2014-2730 (2)
- Bu sahifa navigatsiya:
- 9. MİKROPROSESSORLU SİSTEMLƏRİN TEXNİKİ VASİTƏLƏRİ 9.1. Mikroprosessorlu sistemlərin arxitekturası
Qeyd: Elektron sxemlərdə istifadə olunan elementlərin şərti qrafiki
işarələnməsi əlavə 1-də, ən geniş yayılmış cihazların o cümlədən, inteqral mikrosxemlərin əsas parametrləri, istismar şərtləri tətbiq sahələri, onlar əsasında qurulan bəzi qurğuların sxemlərinin hesabatına nümunələr əlavə 2-də, yarımkeçirici elektron cihazlarının, onlar əsasındakı qurğuların parametrlərinin və qoşulma sxemlərinin təhlilinə dair misallar əlavə 3-də verilmişdir. Eyni zamanda əlavələrdə geniş tətbiq olunan rəqəm mikrosxemlərinin markaları və qoşulma sxemlərinə nümunələr, ilkin siqnalların gücləndirilməsi, müqayisə olunması, ARÇ və RAÇ-larda çevrilməsini təmin edən analoq mikrosxemlərinin, ilk növbədə əməliyyat gücləndiriciləri və komporatorların da geniş yayılmış növlərinin təsnifatı, parametrləri və praktiki sxemləri verilmişdir. 160 9. MİKROPROSESSORLU SİSTEMLƏRİN TEXNİKİ VASİTƏLƏRİ 9.1. Mikroprosessorlu sistemlərin arxitekturası 9.1.1. MP-li sistemlərin ümumiləşmiş arxitekturası. Mikroprosessor (MP) rəqəm məlumatlarını emal edən qurğudur və daimi yaddaş qurğusu ilə təchiz oluna bilər. Daimi yaddaş qurğusu bir qayda olaraq proqramlaşdırma üçün istifadə edilir. İlk MP – lər bir yarımkeçirici kristaldan ibarət idilər. Lakin onların tətbiqi göstərdi ki, avtonom işləyə bilən hesablayıcı və ya idarəedici sistemlərin yaradılması üçün MP - yə bir sıra rəqəm İS – lər əlavə etmək lazım gəlir. Belə İS – lərə yaddaş sxemini, giriş/çıxış qurğusunu, proqram təminatı daxil etmək üçün qurğu və s. aid edilə bilər. MP üçün İS – lər mikroelektronika ilə hesablama texnikasının qarşılıqlı inkişafı nəticəsində yaranmışdır. Kristal üzərindəki elementlərin sıxlığının artması və rəqəm strukturların yüksək cəldliyi hesablama texnikası vasitələrinin yeni nəslinin yaranmasına səbəb olmuşdur. İndi EHM element bazasını böyük funksional mürəkkəbliyə malik sxemlər təşkil edir. Belə BİS – lərə ilk növbədə mərkəzi prosessor elementi aid edilə bilər. Daimi və operativ yaddaş sxemlərini, idarə, çevirmə və uzlaşdırma sxemlərini və s. belə BİS – lərə aid etmək olar. Arxitektura və strukturuna görə MP “böyük” EHM – nın prosessoruna uyğundur. “Mikroprosessor” sözü prosessorun bir və ya bir neçə İS – də yaradıldığına işarədir. MP – lər müasir mikro – EHM – nın əsas funksional hissəsidir. MP – lər funksional imkanlarından asılı olaraq universal və xüsusi MP – lərə bölünürlər. Universal MP – lər dedikdə, mərkəzi prosessorun funksiyalarını və xüsusiyyətlərini özündə birləşdirən MP – lər başa düşülür. Bu MP – lər adətən proqramla idarə olunur. Xüsusi MP – lər dedikdə isə, konkret bir məsələni həll edən, müəyyən parametrə görə optimallaşdırılmış, tətbiq sahəsi məhdud olan MP – lər başa düşülür. Belə MP – lərin işləməsi proqramla yox, funksional sxemlə həyata keçirilir. MP – nin arxitekturası dedikdə, onun daxili təşkilinin prinsipi, ayrı – ayrı qurğuların konkret məntiqi strukturu, əmrlər yığımı və aparat hissəsi ilə proqram hissəsi arasındakı qarşılıqlı əlaqə başa düşülür. İstehsal olunan universal MP – ləri konstruktiv əlamətə görə iki növə ayırmaq olar. 161 - sözün uzunluğu fiksə olunan və müəyyən əmrlər sisteminə malik birkristallı MP – lər; - sözün dərəcəsi artırıla bilən və mikroproqramla idarə olunan çoxkristallı MP – lər. Bir kristallı MP – lər (o cümlədən də çoxkristallı MP – lər) hesab – məntiq qurğusundan (HMQ), idarəedici qurğudan və daxili registrlər blokundan təşkil olunur (şək.9.1). Hesab–məntiq qurğusu MP – nin özəyidir və sürətli köçürmə sxeminə malik ikilik cəmləyicidən, sürüşdürücü registrdən və operandları müvəqqəti yadda saxlayan registrlərdən təşkil edilmişdir. Bu qurğu adətən əmrlərin köməyi ilə bir neçə sadə əməliyyatları – toplama, sürüşdürmə, göndərmə, məntiqi toplama, çıxma, məntiqi vurma, 2 moduluna görə toplama və s. əməliyyatları yerinə yetirir. Registr ikilik məlumatı müvəqqəti yadda saxlayan elektron qurğudur. O, triggerlər üzərində yaradılır. Triggerlərin ümumi sayı registrin dərəcəsini müəyyən edir. Registrin hər bir triggeri ikilik sayın bir dərəcəsini daxil etmək, yadda saxlamaq və xaric etmək üçün istifadə edilir. Registrin dərəcəsi onda yadda saxlanılan sözün uzunluğuna uyğun olur. Məlumatı daxil etmək, yadda saxlamaq və xaric etmək üçün istifadə edilən registrlər toplayıcı registrlər adlanır. Sürüşdürücü registr bu funksiyalardan əlavə ikilik sayı sola və yaxud sağa, bəzən hər iki tərəfə sürüşdürür. Şəkil 9.1. Mikroprosessorun ümumiləşdirilmiş struktur sxemi 162 İdarə qurğusu HMQ-nin və daxili registrlərin işinə rəhbərlik edir. Bu qurğu əməliyyatın koduna uyğun olaraq, MP – nin bloklarının idarə siqnallarını formalaşdırır. Əmrin ünvan hissəsi idarə siqnalı ilə birlikdə yaddaş qurğusunun müəyyən yuvalarından məlumatları oxumaq üçün istifadə edilir. İdarə qurğusunun siqnalları vasitəsilə yeni növbəti əmr seçilir. Daxili registrlər bloku hesab - məntiq qurğusunun imkanlarını genişləndirir və MP – nin daxili yaddaş funksiyasını yerinə yetirir. Bu blok əmr və məlumatları müvəqqəti yadda saxlayır. Bu blok ümumi təyinatlı registrlərdən (RON) və xüsusi registrlərdən təşkil edilir. Bu registrlərə registr – akkumulyator, bufer ünvan registri, bufer məlumatlar registri, əmrlər sayğacı, stek registri, əlamətlər registri və s. aid edilir. Ümumi təyinatlı registrlər MP – nin hesablama imkanlarını müəyyən edir. Onların sayı 4 – dən 64 - ə qədər ola bilər. Onların əsas funksiyası emal olunacaq məlumatları, yəni operandları yadda saxlamaqdır. Onlar, bununla bərabər, xüsusi regstrlərin funksiyalarını da yerinə yetirirlər. Bütün bu registrlərin işinə proqramçı müdaxilə edə bilmir və onlara ifrat operativ yaddaş qurğusu kimi baxılır. Registr–akkumulyator (toplayıcı) HMQ –nin yerinə yetirdiyi hesab və məntiq əməliyyatlarının aralıq nəticələrini və operandları müvəqqəti yadda saxlamaq üçün istifadə edilir. Registrin dərəcəsi məlumat sözünün dərəcəsinə bərabər olur. Adətən bütün məlumatların MP – yə daxil edilməsi və ondan xaric edilməsi akkumulyator vasitəsilə yerinə yetirir. Bufer ünvan registri xüsusi registrdir və icra edilən əmrin ünvan hissəsini qəbul edir və yadda saxlayır. Başqa sözlə, xarici yaddaşda və ya başqa registrdə yadda saxlanılan sözün ünvanı ünvan şininə verilən ana qədər bu registrdə saxlanılır. Ünvanların mümkün sayı bu registrin dərəcəsi ilə müəyyən edilir. Bufer məlumat registri yaddaşdan seçilən məlumat sözü məlumat şininə ötürənə qədər müvəqqəti yadda saxlamaq üçündür. Registrin dərəcəsi məlumat sözünün baytlarının sayı ilə müəyyən edilir. Əmrlər sayğacı yerinə yetirilən əmrin baytları yerləşmiş yaddaş yuvalarının ünvanlarını özündə saxlayan sayğacdır. Proqramın əmrləri adətən yaddaşın ardıcıl yerləşmiş yuvalarında qeyd edilirlər. Bir baytlıq əmrlər üçün hər sonrakı yuvanın ünvanını göstərən ədəd əvvəlki yuvanın ünvanını göstərən ədəddən bir vahid böyük olur. Odur ki, növbəti yuvaya keçmək üçün əmrlər sayğacında qeyd edilmiş ədəd bir vahid artırılır və bu ədəd növbəti əmrin ünvanı olur. Əvvəlki əmrə qayıtmaq lazım gəldikdə isə sayğacın məzmunu bir vahid azaldılır. 163 Əmrlər registri ünvanı əmrlər sayğacında qeyd edilmiş növbəti əmrin kodunu qəbul edir və yadda saxlayır. İdarə blokunun siqnalının köməyi ilə ona registrdə yadda saxlanılan məlumat ötürülür. Stek registri stekə və stek göstəricisinə ayrılır. Stek sözü “ask” ingilis sözündən yaranmışdır və ştabel (nizamla yığılmış) kimi tərcümə edilir. MP – də stek ünvanları yadda saxlayan (altproqramlara müraciət zamanı geriqayıtma əmrləri halında) və ya daxili registrlərin vəziyyətlərini yadda saxlayan (kəsilmə- lərin emalı zamanı) registrlər yığımından ibarətdir. Bu yığım elə təşkil edilir ki, ünvan və ya məlumat sözü “axırıncı daxil olan birinci xaric olur” prinsipi ilə seçilə bilsin. Stekə növbəti sözün yazılması zamanı onda yerləşmiş sözlər stekdə bir registr aşağı yerini dəyişir. Söz stekdən xaric edildikdə, onda qalmış sözlər bir registr yuxarı sürüşür. Stek ancaq MP – nin daxili registrlərində yerinə yetirilə bilər. Stek, həmçinin xarici operativ YQ – nun onun üçün ayrılmış zonasında yerləşə bilər. Stek göstəricisi – stek zirvəsi adlanan axırıncı yuvanın (özəyin) ünvanını yadda saxlayan registrdir. Registrdə qeyd edilmiş ədəd stekin zirvəsinin harada olduğunu göstərir. Stekə növbəti informasiya sözü yazıldığı zaman stek göstəricisindəki ədəd artır və əksinə, söz oxunarsa bu ədəd azalır. Bəzən sözün oxunması zamanı stek göstəricisində yadda saxlanılan ədədin dəyişməz halında istənilən yuvanın məzmunu pozulmur. Əlamətlər registri bayraqlar adlanan triggerlər yığımına deyilir. Hesab – məntiq qurğusunun yerinə yetirdiyi əməliyyatın nəticəsindən asılı olaraq, hər bir trigger “0” və ya “1” vəziyyətinə çevrilir. Registrin məzmununu müəyyən edən bayraq bitləri “sıfır nəticə”, “nəticənin işarəsi”, “dolma” və s. şərti əlamətlərə görə siqnallar hasil edir. Prosessorun vəziyyətini xarakterizə edən bu siqnallar hesablamanın sonrakı yolunun (qaydasının) seçilməsi üçün əsas amildir. Ümumi funksional əlamətlərə görə birgələşdirilmiş məlumat ötürmə xətləri qrupu şin adlanır. MP – də üç növdə şinlərdən – verilənlər, ünvan və idarə şinlərindən istifadə edilir. Verilənlər şini iki istiqamətli şindir. Bu şin vasitəsilə məlumat MP – yə və yaxud MP – dən verilə bilər. Hər iki istiqamətdə eyni zamanda ötürmə mümkün deyil. Bu proses zamana görə ayrılır və bu məqsədlə zaman multipleksorlarından istifadə edilir. Ünvan şini vasitəsilə məlumat ancaq bir istiqamətdə - MP – dən yaddaş modullarına və ya giriş – çıxış qurğusuna ötürülür. Əgər bu şin 16 xətdən (A 0 ...A 15 ) ibarət olarsa, onun vasitəsilə 2 16 = 65536 sayda müxtəlif ikilik kombinasiyalar – ünvanlar təşkil etmək olar. Bunlardan hər biri müəyyən yaddaş elementinə və ya giriş – çıxış qurğusuna uyğun gəlir. 164 İdarə şini MP – nin daxili qurğularını və sistemin bütün modullarının işinin sinxronlaşdırılması, qarşılıqlı təsirini təmin edən siqnalları ötürmək üçündür. İdarə şininin xətlərinin bir hissəsi MP – dən çıxan siqnalları, digər hissəsi isə MP – yə daxil olan siqnalları ötürmək üçündür. Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling