Mavzu: kombinatsion raqamli qurilmalar

4. Mikrokontroller tuzilishi. 
Mikrokontroller (MK) – bu uncha katta boʻlmagan hisoblash 
resurslariga ega boʻlgan va hisoblashlar amalga oshirish uchun emas, balki
maxsus inrterfeys sxemalar yordamida aniq tashqi qurilmani samarali
mantiqiy boshqarish uchun moʻljallangan, soddalashtirilgan komandalar 
tizimdan tashkil topgan ixtisoslashgan mikroEHMdir.
Eslatib oʻtamiz, mikroEHM – bu universal hisoblash tizimi boʻlib, u 
mikroprotsessor, xotira, yagona bosma platada oʻrnatilgan bitta KISda 
joylashtirilgan (bir kristalli mikroEHM) yoki bir nechta KIS (bitta platali 
mikroEHM)larda oʻrnatilgan kirish-chiqish qurilmalari bilan moslash-tiruvchi 
sxema va takt generatoridan tashkil topgan.
Birinchi mikrokontroller (i8048) 1976 - yil Intel firmasi tomonidan 
tayyorlangan. 1978 - yil Motorola fimasi oʻzining birinchi MC6800 
mkirokontrollerini ishlab chiqardi. 4 yildan soʻng, 1980 - yil esa Intel 
oʻzining keyingi mikrokontrolleri i8048ni taklif etdi. Hozirgi kunga kelib

---

i8051 bilan moslashgan 200 dan ortiq mikrokontroller modifi-katsiyalari
mavjud. Ular yigirmadan ortiq kompaniyalar tomonidan ishlab chiqariladi.
Mikrokontrollerni sotish hajmi boʻyicha Renesas Electronics firmasi birinchi
oʻrinni, Freescale firmasi ikkinchi oʻrinni, Samsung firmasi uchinchi oʻrinni 
egallaydi. Ulardan keyingi oʻrinlarda Microchip, TI, Atmel va boshqa firmalar 
turibdi.
Ishlab chiqarilayotgan mikrokontrollerlarni shartli ravishda uch guruhga 
ajratish mumkin:
1. Oʻrnatiladigan ilovalar uchun 8 razryadli MKlar. Ishlab 
chiqaruvchilar tomonidan Microchip firmasining PIC rusumli hamda Atmel 
firmasining AVR rusumli mikrokontrollerlari alohida sazovorga ega.
2. 16- va 32-razryadli mikrokontrollerlar. 32-razryadli mikrokontrollerlar
koʻp hollarda rangli grafik displeylarni boshqarishga moʻljallangan qurilmalar
uchun moʻljallangan boʻlib turli axborot tashuvchilarda qoʻllasa boʻladi (USB- 
yoki SD- kartalar). 
3. Raqamli signalli kontrolllerlar (ingl.-Digital Signal Controller) - 
audio/video texnika va robotlashtirilgan majmualarni boshqarish tizimlari
uchun moʻljallangan boʻlib, yuqori tezkorlik, xotiraga koʻp oqimli xixmat 
koʻrsatish tizimi va apparat matermatik komandalarning (masalan, Fure
qatorlarini tez oʻzgartirish uchun) mavjudligi bilan ajralib turadi. Birinchi iiki 
turdagi MKlar bu xossalarga ega emas.
MK oilasi ichida keng tarqalgani 8 razryadli qurilmalar hisoblanadi.
Ular real obyektlarni real vaqt masshtabida boshqarishga moʻljallangan boʻlib
asosan mantiqiy operatsiyalar algoritmi qoʻllanilgan, chunki ularni qayta ishlash 
tezligi protsessor razryadligiga deyarli bogʻliq emas.
8 razryadli MKlarning ommabopligi quyidagi belgilari bilan asoslanadi:
- bir oilaga mansub barcha MKlarning modulli tuzilish tamoyili. Modulli
tuzilishda bitta markaziy protsessor negizida turli MKlar ldoyihalashtiriladi.
Ular bir biridan dastur hajmi va utri, ma’lumotlar xotirasi hajmi, periferiya
qurilmalari, sinxronizatsiya chastotasi kabi kattaliklari bilan farfqanadi;
- yopiq MK arxitekturasining qoʻllanilgani. Bunda MK korpusi 
chiqishlarida adres va ma’lumotlar uchun liniyalar mavjud emas;
- tipik periferiya modullarining qoʻllanilishi (taymerlar, ketma-ketli
interfeyslar kontrollerlari, analog-raqamli oʻzgartirgich va boshqalar). Turli 
firmalarning MKlarining ishlash algoritmi deyarli bir xil.

---

Zamonaviy 8 - razryadli MKlarni ishlab chiqaruvchilari garvard 
arxitekturasini qoʻllaydilar. Bu esa avtonom boshqaruv tizimlari ishlab 
chiqrauvchilarga koʻp afzalliklar beradi.
Zamonaviy mikrokontrollerlar oʻta kichik oʻlchamlarga, katta hisoblash
va mantiqiy imkoniyatlarga, arzonlikka va yuqori ishonchlilikka egadirlar. 
Shuning uchun ular asosida asboblar, maishiy texnikalar, mashinalar, texnologik
uskunalar bevosita oʻrnatildaigan nazorat qiluvchi va qayta ishlovchi raqamli
qurilmalar hamda avtomatika tizimlari yaratilmoqda. Mikrokontrollerlarning
qoʻllanish sohalari kengdir. Bajariladigan funktsiyalarining turli-tumanligi 
mikrokontroller tuzilmalarining koʻp variantliligiga olib keldi. Ammo barcha
turdagi mikrokontroller axborotni qabul qilish, saqlash, qayta ishlash va
uzatishni amalga oshiradilar. Tabiiyki, namunaviy mikrokontroller tuzilmasi 
tarkibiga yuqorida qayd etigan funktsiyalarni bajaradigan qurilmalar kiradi. 
Zamonaviy mikrokontrollerninng namunaviy tuzilmasi 8.1-rasmda 
keltirilgan. U quyidagilarni oʻz ichiga oladi:
1. Markaziy protsessorli qurilma (MPQ).
2. Tezkor (operativ) xotira qurilmasi (OXQ).
3. Doimiy xotira qurilmasi (DXQ).
4. Kiritish-chiqarish portlari.
Yuqorida keltirilgan elementlardan tashqari, mikrokontrollerlar albatta, 
periferiya qurilmalari deb ataluvchi majmuaga ham ega boʻladi. Ular
mikrokontroller MPQ ga nisbatan perifiriya hisoblanadi, lekin mikrosxema 
tarkibida joylashganlari ham mavjud. Periferiya qurilmalari axborotni tashqi
qayta ishlashini amalga oshiradilar (markaziy protsessor tomonidan
bajarilayotgan ma’lumot oʻzgartirishlardan tashqari). Bunday qurilmalarni uch 
guruhga ajratish mumkin:
- inson va mikroEHM oʻrtasidagi aloqa qurilmalar (turli klaviaturalar, 
indikatorlar), simvolli va grafik displeylar va x.k.);
- boshqaruv obyektlari bilan aloqa qiluvchi qurilmalar (turli datchiklar
va ijro organlari, hamda datchiklardan kelayotgan uzluksiz signallarni raqamli 
signallarga va ma’lumotni ijro organlariga uzatishda teskari oʻzgartirishni amalga 
oshirish uchun);
- katta hajmdagi tashqi xotira qurilmalari.
Mikrokontroller unga kiritilgan dastur asosida ishlaydi, dastur esa dasturchi
tomonidan tuziladi. Periferiya modullarining soni MK imkoniyatlarini hamda 

---

uning narhini belgilaydi. Boshqaruv dasturi ichki DXQda saqlanadi. Dasturni 
oʻchirish va modifikatsiyalash qulay, chunki zamonaviy MKlar koʻp marta
qayta yoziluvchi flesh-xotiraga ega. Dasturlash uchun odatda, ISP (In-System
Programming) interfeysi ishlatiladi. Bu interfeys MKni bosma plata panelidan
sug‘urib olishni talab etmaydi. MPQ registrlarni dastlabki oʻrnatish RESET 
signali orqali amalga oshiriladi.