Mikroprostessorlar va integral sxemalar rivojlanishining asosiy bosqichlari

1.3.4.RISC tipidagi mikroprotsessor

RISC tipidagi mikroprotsessorlar oddiy, dasturlarda еng ko’p uchraydigan buyruqlarni o’z ichiga oladi. Qiyinroq buyruqlarni bajarish kerak bo’lganda mikroprotsessorda ularni oddiylaridan avtomatik yig’ish amalga oshiriladi. Bu MPlarda har bir oddiy buyruqni bajarishga, ularni yozib qo’yilganligi va parallel bajarilishi hisobiga 1 mashina takti sarflanadi (CISC tizimidagi hatto еng qisqa buyruqni bajarishga ham odatda 4 takt sarflanadi).
RISC tipidagi birinchi MPlardan — ARM (uning asosida IBM PC RT SHK yaratilgan) 118 ta turli xil buyruqlarga еga bo’lgan 32-razryadli MP hisoblanadi. Zamonaviy RISC MPlari (80860, 80960, 80870, Power PC) 150 mln. amal/sekund tezkor, 64-razryadlidir. Power PC mikroprotsessorlari (Perfomance Optimized With Enhanced RISC PC) juda istiqbollidir va hozirning o’zidayoq mashina-serverlarda va Macintosh tipidagi SHKlarda keng qo’llanilmoqda. Power PC mikroprotsessorlari 300 MGc gacha taktli chastotaga еga, Alpha mikroprotsessorlari еsa hozirgi vaqtdagi еng yuqori taktli chastota — 600 MGc modeliga еga.
RISC tipidagi mikroprotsessorlar juda yuqori tezkorlikka еga, lekin dastur jihatdan CISC-protsessorlar bilan moslashgan — IBM PC SHKlari uchun ishlab chiqilgan dasturlarni bajarishda, ular CISC tipidagi MPlarni dasturli darajada, faqat еmulyatsiya (modellashtirish, imitatsiya qilish) qilishi mumkin, bu еsa ular samarali unumdorligini keskin pasayishiga olib keladi.
Еlementlar o’lchamlarining kichiklashishi quyidagilarga imkon beradi:
• MP taktli chastotasini 100 MG/c gacha va undan yuqorigacha oshirish, chunki tezkorlikni oshirishdagi to’siq «yorug’likning» yetarli bo’lmagan tarqalish tezligidir (300 000 km/s);
• pasaytirilgan manba kuchlanishi 3,3 V ni ishlatish imkoniyati (standart 5 V o’rniga) hisobiga MP qizib ketishini kamaytirish.
MP funksional jihatdan ikki qismdan iborat:
• amalli, u o’z ichiga boshqarish qurilmasi (BQ), arifmetik-mantiqiy qurilma (AMK) va mikroprotsessorli xotirani (MPX) oladi (bir nechta adresli registrlardan tashqari);
• interfeysli, ular o’z ichiga MPXning adresli registrlarini; buyruqlar registrlari blokini — mashinaning yaqin taktlarida bajariladigan buyruqlar kodlarini, saqlash uchun xotira registrlarini, shinalarni va portlarni boshqarish sxemasini oladi.

1.2 - rasm. Mikroprotsessor avlodlari.

Elektron hisoblash texnikasining oxirgi yutug’i KIS (katta integralli sxema) va ular asosida yasalgan mikroprotsessorlar bo'lib, bu qurilmalar kristallda 35 million funksional zichlikka ega bo’lgan elementlardan tashkil topgan bir yoki bir nechta juda kichik kremniy bo'lakchalaridan tashkil topadi. Mikroprotsessorlar yordamida programmaviy boshqarish asosida axborotni qayta ishlash, jumladan, axborotni kiritish va chiqarish, qaror qabul qilish, arifmetik va mantiqiy amallarni bajarish mumkin.

1.3-rasm. MP turlaring tashqi ko’rinishlai

Umumiy holda MP tarkibiga quyidagilar kiradi: arifmetik- mantiqiy qurilma (AMQ); boshqarish va sinxronlash sxemasi; registr- akkumulyator; o'ta operativ xotira qurilmasi (O'OXQ); programmaviy hisoblagich; adres steki; komandalar registri va amallar kodi deshifratori;

ma'lumotlar va kiritish-chiqarish parallel shinalari; xotira va kiritish-chiqarish boshqarish sxemasi.
MikroEHM- MP asosida bajarilgan hisoblash yoki boshqarish sxemasi bo'lib, uning tarkibiga quyidagilar ham kirishi mumkin: programmaviy xotira (doimiy xotira kurilmasi(DXK)); ma'lumotlar xotirasi (operativ xotira qurilmasi (OXK)); kiritish-chiqirish qurilmasi (KChQ); taktli generator signallari, shuningdek, KIS yoki integratsiya darajasi kichikroq elementlar asosida bajarilgan boshqa qurilmalar.