Mavzu: kombinatsion raqamli qurilmalar

Markaziy protsessorli qurilma (MPQ) – bu boshqaruv, arifmetik-
mantiqiy qurilma (AMQ) va ular bilan bogʻlangan registrlar majmuasidir.
MPQsi MK xotirasida joylashgan dasturlarni bajruvchi komandalarni tanlash 
va bajarilish ketma-keligi haqidagi ma’lumotlarni qayta ishlash jarayonini
tashkil etadi. AMQ MPQ xotirasi yoki registrlaridan joʻnatilayotgan bir yoki
ikkita operand ustidan bir qator arifmetik yoki mantiqiy operatsiyalarni
bajaradi. Operatsiya natijasi MPQ registrlaridan biriga uzatiladi. 
Boshqaruv qurilmasi MPQ registrlaridan foydalanib xotira, kirish-hiqish
qurimalsi va AMQlar oʻrtasida axborot almashishini boshqaradi. Shu ilan bir
qatorda AMQda operatsiyalar bajarilishini ham boshqaradi.
MPQ registrlari oraliq hisoblash natijalarini va turli boshqaruv 
axborotlarini saqlash uchun hizmat qiladi. AMQ ikkilik sanoq tizimidagi 
ma’lumotlar ustidan barcha arifmetik va mantiqiy amallarni bajaradi. Soʻngra 
operatsiya natijasini son (raqam) koʻrinishida qaytaradi. Mazkur sonlar umumiy

---

maqsadlarga moʻljallangan registrlarga oʻziga xos vaqtincha xotiraga 
joylashtiriladi.
Xotira turlari
MK axborotlarni saqlash uchun ikki turdagi xotiraga ega – OXQ 
(ma’lumotlar) va DXQ (dasturlar). Xotiraning ikki turi yacheykalar 
majmuidan tashkil topgan boʻlib, har yacheykadan faqat bitta ikkilik son
saqlanishi mumkin («0» yoki «1»). OXQsiga yozilgan axborot manbadan
ta’minot kuchlanishi berilgan muddatda saqlanib turadi. Bugungi kunga kelib
keng tarqalgan OXQsining bunday tuzilish texnologiyasi – dinamik xotira
deb ataladi. Dinamki xotiraga ega boʻlgan mikrosxemalarda axborot saqlash
dinamik zaryadlanadigan miniatyur kondensatorlar yordamida amalga
oishirladi. Ular kremniy kristallida integral koʻrinishda bajariladi.
AMQ bajaradigan komandalar, aniqrogʻi komandalar ketma-ketligi doimiy 
xotira qurilmasi (DXQ)da saqlanadi. Zamonaviy mikrokontrol-lerlarning toʻliq
dasturiy xotirasi Flash texnologiyasida bajariladi va kristallga joylashtirildai.
U 16-razryadli yacheykalar ketma-ketligi boʻlib, kristall turiga bogʻliq
ravishda 512 soʻzdan 64 K soʻzgacha hajmga ega. Flash-xotirada,
dasturlardan tashqari, zarur oʻzgarmas ma’lumotlar – turli konstantalar, jadvallar 
va x.k. ham yozilishi mumkin. FLASH texnologiyasining afzalligi boʻlib yuqori
zichlik darajasi, kamchiligi boʻlib esa, alohida yacheykalarni oʻchira olmaslik
xossasi hisoblanadi. Shu sababli dasturdagi xotira doim toʻliq oʻchiriladi.
Ma’lumotlarni uzoq muddatga saqlash uchun MKlar energiyaga bogʻliq 
boʻlmagan iski xotira EEPROM ga ega (0 dan 4 K baytgacha). Bu xotira ham 
Flash texnologiyasida bajariladi va FLASH ga nisbatan kichik hajmga ega.
Lekin bunda yachekalarni baytlar boʻyicha qayta yozish imkoni mavjud.
MKning energiyaga bogʻliq boʻlmagan xotira bloklarini (Flash va EEPROM)
dasturlash SPI (Serial Peripheral Interface) interfeysi orqali ham parallel,
ham ketma-ket amalga oshirilishi mumkin. EEPROM – ajoyib xotira. Shuning 
uchun MPQning bu xotirasiga mikrokontroller boshqa xotira qurilmalariga kabi 
murojaat qilmaydi, balki har bir periferiya tugunida mavjud boʻlgan kirish-chiqish 
registrlari yordamida murojaat qiladi. EEPROM xotirasi 256 baytdan kichik 
boʻlgan mikrokontrollerlarda bunday registrlar atigi uchta.

---

Kiritish-chiqarish portlari
Protsessor tashqi ta’sirlarni (boshqaruv signallari) kiritish portlari orqali 
qabul qiladi. Mikroprotsessorli tizimga periferiya qurimlaaridan birini ulashga
xizmat qiladigan interfeys qurilma – port deb ataladi. Sodda holatda, port
protsessorni mikrosxema tarkibidagi periferiya qurilmalari (taymer,
komporatorlar, axborotni ketma-ket uzatuvchi kanallar, uzilish tizimi, AROʻ
va x.k.) bilan bogʻlovchi registrdir. Shuningu chun ular kiritish-chiqarish
registrlari deb ataladi. Tashqi qurilmalar bilan axborot almashinish uchun
yyetarlicha murakkab boʻlgan elektron sxemalar qoʻllanialdi. Ular turlicha ish 
rejimlariga ega bshlib, dasturchi dasturiy yoʻl bilan ma’lumotlarni uzatish 
yoʻnalishini tanlash imkoniyatiga ega. Aynan shular kiritish-chiqarish portlari
deb ataladi. Portlarning soni turli mikrokontrollerlarda turlicha boʻladi. Koʻp sonli
mikrokontrollerlarda barcha portlar sakkiz razryadli qilib bajarilgan. Berilgan
dasturga asosan boshqaruv signallari qayta ishlab boʻlingach protsessor
chiqarish portlari yordamida tashqi qurilmalarni (rele, motorlar, yoritiluvchi
indikatorlar, displeylar va boshqalar) boshqaradi.
Protsessor va raqamli shinalar
MPQ xotira, kiritish-chiqarish portlari va periferiya qurilmalarini 
boshqaradi. Buning uchun u MKning barcha elementlari bilan uchta raqamli

---

shinalar: adres, ma’lumotlar va boshqaruv shinalari orqali bogʻlangan. Eslatib 
oʻtamiz, shina – raqamli signal uzatiladigan parallel oʻtkazgich simlar majmui.
Bu oʻtkazgichlar shinalar liniyasi deb ataladi. Har vaqt momentida shina
orqali bitta ikkilik son, har bir liniyadan esa, shu sonning bitta razryadi 
uzatiladi.
Ma’lumotlar shinasi ma’lumotlarni mikroprotsessordan periferiya 
qurimalalriga, hamda teskari yoʻnalishda uzatish uchun moʻljallangan. Sodda
mikroprotsessorlarda ma’lumotlar shinasi 8 razryadga ega. Ma’lumotlar shinasi 
orqali protsessor axborotni xotiraning alohida bitta yacheykasiga, yoki alohida 
kiriti-chiqarish portiga yozishi ish hamda bu axborotni bitta yacheyka yoki bitta 
portdan oʻqishi mumkin.
Adreslar (manzillar) shinasi har bir xotira yacheykasiga va kiritish- 
chiqarish portiga xususiy adresga belgilash imkonini beradi. Adreslar shinasi,
ma’lumotlar shinasi kabi, ikkilik sonlar uzatiladigan oʻtkazgich simlar
majmuidan tashkil topgan. Ammo ma’lumotlar shinasidan farqli ravishda, ular 
boshqa ma’no va vazifaga ega. Bu sonlar yacheyka adresi yoki kiritish-chiqarish
porti raqami boʻlib, ularga mazkur vaqt momentida protsessor murojaat qiladi.
Mikroprotsessor kami bilan 16 razryadli adresga ega boʻlishi lozim.
Zamonaviy protsessorlar 32 razryadgacha boʻlishi mukin. Adreslar shinasining 
razryadlari soni protsessor murojaat qiladigan xotira yacheykalari sonlariga
bogʻliq. 16 razryadli ma’lumotlar shinasiga ega boʻlgan protsessor, 2 16
(ya’ni 65536) ta xotira yacheykasiga murojaat qilishi mumkin. Bu son 
adreslanadigan xotira hajmi deb ataladi. Xotira hajmi baytlarda aniqlanadi.
Xotira yacheykasi qancha boʻlsa, bayt ham shuncha boʻladi. Kiritish-chiqarish
portlarini adreslash uchun ham shu adreslar shinasi ishlatiladi.
Boshqaruv shinasi MKda axborot almashinuv jarayonini boshqarish
uchun hixmat qiladi. U liniyalar majmuidan tashkil topgan boʻlib, ular
ma’xsus boshqaruv signallarini uzatadi. Har bir liniya oʻz vazifasi va nomiga
ega. Quyidagi boshqaruv shinalari liniyalari majmuiga misollar va ularning 
inglizcha nomlarini keltiramiz:
RD (Read) – oʻqish signali;
WR (Write) – yozish signali;
MREQ – xotira qurilmasi (OXQ yoki DXQ) ni initsializatsiyalash