Xotira elementining struktura sxemasi murakkabligi va qayta
Download 144.98 Kb. Pdf ko'rish
|
189 Xotira elementining struktura sxemasi murakkabligi va qayta dasturlash elementlarining kiritilishi sababli DDXQ tannarxi boshqa DXQlarga nisbatan ortadi. Shuning uchun ular qayta dasturlash lozim bolgan joylarda birinchi navbatda qollaniladi. Hamma DDXQlarda axborotni kiritish foydalanuvchi tomonidan 2030 V amplitudali impuls va kengligi birdan onlarcha millisekundli impulslardan foydalaniladi. DDXQda axborotni ochirish turlaridan biri elektr yordamida ochirishdir. Bunda nafaqat umuman ochirish va tanlab ochirish, balki keyinchalik baytli yozishni tashkil etish ham mumkin boladi. Ochirishning ikkinchi turi axborotni ultrabinafsha nurlar yordamida mittisxemani bir necha minut nurlatib ochirishdir. Bunda axborot mittisxemada tola ochiriladi. Kopchilik doimiy XQlarda mitti- sxemani qayta dasturlash kop razryadli sonlarni saqlab qolishni taminlaydi. 11.13-jadvalda bazi bir keng qollaniladigan DDXQ mittisxemalarining asosiy parametrlari keltirilgan. 11.13-jadval Q X D D - a m e x s it ti m g n i n i s i h s i n a li g l e b - i g i S i m ti b K - h s a Ò t o li k s e r d A v o l n a t it q a v - t o r o b x A - q a s i n it q a v h s a l ) t a o s ( a t y a Q - r u t s a d l k i s h s a l i n o s f r a s y i b s i N it a v v u q ti b / W m À 2 Ð Ð 8 5 5 Ð K 6 1 8 ½ K 2 0 5 3 0 0 0 5 4 0 1 3 0 . 0 2 Ð Ð 3 2 5 K 6 1 8 ½ K 2 0 5 3 0 0 0 5 1 4 0 1 * 4 0 . 0 / 2 0 . 0 2 Ô Ð 3 7 5 K 6 1 8 ½ K 2 0 5 4 0 0 0 5 2 0 0 1 * 5 3 0 . 0 / 2 1 0 . 0 À Ô Ð 3 7 5 K 4 6 8 ½ K 8 0 0 3 ë è é 5 5 2 * 3 1 0 . 0 / 4 0 0 . 0 * Nisbiy sarf quvvati (suratida saqlash rejimi, maxrajida oqish rejimi). 11.5. Mikroprotsessorli qurilmalar 11.5.1. Mikroprotsessorlar va mikroprotsessorli komplektlar Mikroprotsessor (MP) protsessor kabi hisoblash mashi- nalarining murakkab universal dasturiy boshqariluvchi qurilmasidir. Fizik jihatdan MP yuqori integratsiya darajali mittisxemalar korinishida tayyorlanib, puxtaligi katta, olchamlari kichik, narxi nisbatan arzon boladi. Universal buyruq majmuasi mavjudligi MP strukturasini ozgartirmay turib, xalq xojaligining turli sohalarida keng qollanilishini taminlaydi. www.ziyouz.com kutubxonasi 190 Mikroprotsessorlarning yaratilishi hisoblash texnikasida yangi davrni ochdi va axborot vositalarini qayta ishlov berishga olib keldi. Birinchi mikroprotsessor 1971-yilda amerikaning Intel firmasi hodimi M.Xoff tomonidan yaratildi. Integral mittisxemaning yigimini yaratish orniga M.Xoff universal EHM ni va bitta murakkab integral mantiqiy sxemani taklif etdi. Birinchi mikroprotsessorlarning ishlab chiqilishi hisoblash texnikasidagi loyiha texnologiyasini nisbatan ozgartirishga olib keldi. Endi har bir yangi texnika uchun, ozining yangi integral mittisxemasini ishlab chiqarish shart bolmay qoldi. Buning orniga, talab etiladigan funksiya uchun dasturiy taminot ishlab chiqish kerak boladi. Birinchi mikroprotsessorlar 4-razryadli ikkilik sonlar uchun yaratildi. Integratsiya darajasi ortishi bilan 8, 16- razryadli va hozirgi vaqtda 32- razryadli MPlar chiqarila boshlandi. Razryad soni ortishi bilan xotiraga adreslanadigan sigimi ham ortadi. Ozining imkoniyatlari bilan zamonaviy MP orta EHM va miniEHM prosessorlariga yaqinlashadi. Mikroprotsessorlarning qollanilishi, universal hisoblash ma- shinalarining strukturasini bir qancha soddalashtirishga olib keladi. Bunda, u mittikompyuter deb ataladi. Mittikompyuter modullar (bloklar) majmuasidan iborat bolib, tizimli shinaga ulangan katta integral sxema (KIS) korinishida bajariladi. Òizimli shinalar deb, undan signallarni uzatuvchi elektr otkazgichlar majmuasi tushuniladi. Ular funksional vazifalari boyicha guruhlanadi. Mikroprotsessorda axborotga ishlov berish, oqimni boshqarish, buyruqlarni interpretatsiya qilish, shuningdek, shina ishini bosh- qarish MP yordamida amalga oshiriladi. Axborotni saqlash funksiyasini xotira qurilmasi bajaradi. Unga doimiy va tezkor xotira kiradi. Òashqi qurilmalar bilan aloqani kiritish va chiqarish PORÒ deb ataluvchi modul amalga oshiradi. Port MP bilan qandaydir tashqi qurilma uchun oraliq interfeys bolib, katta hajmdagi axborotni tashqi xotirada saqlash va aloqa liniyasi orqali chop etish qurilmasi, klaviatura bilan va h.k. boglangan. Interfeys bu tashqi qurilmalar bilan mikrokompyuterni ozaro boglovchi qurilmadir. Òashkiliy shinali mikrokompyuterning strukturali sxemasi 11.41-rasmda keltirilgan. Modullarning ozaro boglanishi adres shinasiga berilganlar va boshqaruv yordamida amalga oshiriladi. Bunday sxema www.ziyouz.com kutubxonasi 191 kopchilik zamonaviy mikrokompyuterlar uchun xos, hamma tiðdagi mashina operasiyalarini yozish imkoniyatini beradi. Berilganlarni MPdan xotiraga yozish; xotiradan berilganlarni mikroprotsessor yordamida oqish; MPdan berilganlarni berilganlar kirishi qurilmasiga yozish; berilgan chiqishdan berilganlarni mikroprotsessor yordamida oqish; MPdagi uzilishlarni qayta ishlash; xotiraga togridan togri MP nazoratiga kirish; MP ichki registrlari ishi. Har qanday mikrokompyuter ishini yuqorida bayon etilgan operatsiyalar yordamida tasavvur etish mumkin. Mikrokompyuterlarni tuzilish tamoyillarini quyidagicha takid- lash mumkin: Modulli tashkil etish tamoyilida: mikrokompyuter modullar yigindisidan quriladi. Modul konstruktiv, funksional, elektr jihatidan tugallangan hisoblash qurilmasidir. U mustaqil yoki boshqa modullar bilan ushbu sinf masalasini yechish imkoniyatiga ega. Axborot almashishning magistral tamoyilida: modullar orasidagi ularni kirish va chiqishlarini boglovchi aloqa doimiy tashkil etiladi. Quyidagi magistral shinalarga ajratiladi: adreslar, berilganlar, boshqaruvchi. Magistral almashuvning qollanilishi interfeyslarni standartlashni taminlab, modullar bilan aloqa sonini minimal- lashtiradi. Mittidasturlash boshqaruvi tamoyili: dasturiy boshqaruvni kop sathli tashkil etishdan kelib chiqadi. MPning har bir buyrugi, mittidastur deb nomlangan mittibuyruqlar ketma-ketligi kori- nishida boladi. Mittidasturlar xotirada saqlanishi mumkin. Mittidasturli boshqaruv tamoyili mikroprotsessorli modullarning kop funksiyaliligini tashkil etib, qurilma puxtaligini oshiradi. MP Adres shinasi Berilganlar shinasi Boshqarish shinasi Portlar Xotira qurilmasi kiritsh qurilmasi Chiqarish qurilmasi 11.41-rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 192 Bunday tiðik MPning struktura sxemasi 11.42-rasmda keltirilgan. Konkret MPlar bir-birlaridan farqlanadi, lekin har biri quyidagi asosiy bolaklar va qurilmalariga ega: arifmetik-mantiqiy qurilma (AMQ); boshqarish qurilmasi (BQ); registrlar (Rg); interfeys. Arifmetik-mantiqiy qurilmada (AMQ) bir necha oddiy operatsiyalar bajariladi: qoshish, ayirish, uzatish, mantiqiy VA, mantiqiy YOKI, 2 modul boyicha qoshish, siljitish. AMQ belgisi hamda MP holati registr holati (RgC) ning har bir momentida belgilanadi. Registr tarkibi (flag) dastur ichida otishni taminlash uchun qollaniladi. Biror sozni saqlash uchun, yiguvchi registr akkumulator (A) deb ataluvchi oraliq natijadan foydalaniladi. UUda komanda hisoblagich (Sk) xotira qurilmasi (XQ) dasturda navbatdagi buyruq adresini aniqlash uchun qollanadi. XQdan buyruq buyruq registri (RgK) ga keladi. Hisoblash jarayonini boshqarish uchun UUda buyruqdan foydalaniladi. RK da bolgan BQ operasiya kodi, MP ishining ichki signalini shakllantirish uchun moljallangan. Buyruqning adres qismi adres uchun qollaniladi. Adresni shakllantirish uchun xotira qurilmasi XQ da, indeksli registr IA lar ajratiladi. Maxsus registrlar (RON), MPning ichki xotirasini tashkil etib, registr bolagi korinishida boladi. Registr bolagini MP ning ichki bolagi bilan shina orqali boglanadi. Maxsus registrlar BQ AMQ BQ BSh BSh BSh Ichki shina Ichki signallar Rgk Rgk Sk IRg RgC A PÎJ US Stek ÀB ÌB 11.42-rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 193 (RON) ishlov beriluvchi axborotlarni saqlash uchun ham qollaniladi. Bunda ularni ota tezkor xotira deb qarash mumkin. Òashqi port qurilmasi va xotira qurilmasini MPga standartli ulash uchun interfeys xizmat qiladi. Uning tarkibiga adres buferi (AB), malumotlar buferi (MB), shinalar kiradi. Malumotlar shinasi (MSh) MP birlashilishida buyruq va sonlarni uzatish uchun moljallanadi. Adres shinasi (ShA) tashqi qurilma va xotirani adreslash uchun qollaniladi. Boshqarish shinasi (BSh)dan tashqi qurilmadan MPga va, aksincha, boshqaruvchi signallar uzatiladi. 11.5.2. Mikroprotsessorlar haqida umumiy malumotlar, tasnifi Mikroprotsessorlar kopincha parametrlari va xususiyatlari bilan tavsiflanadi. Mikroprotsessor integral mittisxema sifatida quyidagilar bilan tavsiflanadi: korpus tiði; chiqish qismi soni; taktli signal manbayi mavjudligi; tok manbayi soni va tiði; quvvati; harorat diapazoni; xalaqitlarga qarshi bardoshligi; puxtaligi; yuklamaga chidamliligi; razryadini kengaytirish imko- niyati va h.k. MPning xarakteristikasiga dasturlashdagi talablar quyidagilar: sozlar uzunligi, buyruq yigindisi, xotirani adreslash uslubi, MPdagi, registrlar soni, mittidasturlash va berilganlarni qayta ishlash uslublari, tezkorligi, xotira sigimini maksimal adreslash, ota tezkor xotira sigimi, dasturlash tili va h.k. Keltirilgan tavsiflar boyicha MPni tasniflash mumkin. Biror tasnif variantini koraylik. Belgilanishi boyicha universal va maxsus mikroprotsessorlarga bolinadi. Universal MP buyruq majmuasi universal yigindisi bilan tavsiflanadi. Bunda ixtiyoriy berilgan algoritmda axborotni ozgartirish mumkin. Bunday MP keng masalalarni yechish uchun qollanishi mumkin. Maxsus MP aniq sinfga mansub masalani yechishga qaratilgan bolib, biror konkret masalani yechish uchun moljallanadi. Bunday MP xususiyatlaridan: nisbatan arzonligi, kam quvvatligi, kompaktligi, boshqarishda oddiyligidir. Maxsus MPlar qatorida texnologik jarayonlarni boshqarishda qollaniluvchi mikrokon- trollerlarni, olchash texnikasida, ilmiy tekshirish ishlarida qolla- niluvchilarni aytish mumkin. Shuningdek, bu MP yuqori korsat- kichli, berilganlarni parallel ishlov berib, arifmetik operatsiyalarni 13 A.A. Xoliqov www.ziyouz.com kutubxonasi 194 bajarilishi imkoniyati bor. Signallarni murakkab matematik ishlov berish uchun hamda kollektiv hisoblash modeli asosida maxsus MP quriladi. Bunda real vaqt birligida foydali signalarni shovqindan ajratib olish uchun imkoniyat yaratiladi. KIS soni boyicha bir kristalli, kop kristalli va seksiyali-kop kristalli MPlarga bolinadi. Bir kristalli MP bitta KIS yoki OKIS korinishida amalga oshiriladi. Bir kristalli MP aktiv elementlarning kristalldagi soni chegaralanganligi bilan, elementlararo aloqani tarmoqlanishining murakkabligi, ruxsat etilgan chiqish qismlar soni chegaralanganligi bilan farqlanadi. Kop kristalli MP mantiqiy strukturasi funksional tugallangan qismga bolinadi va har biri KIS korinishida amalga oshiriladi. KISning funksional tugallanganligi, kop kristalli MP aniq funksiyani avtonom holda, minimal aloqada MPni toliq sxemasini qurishda ishlay olishidadir. Seksiyali kop kristalli (razryadli-modulli) MP mikroprotsessor seksiyalarini ozaro parallel ulab, kop razryadli mikro- protsessorlarni qurish uchun qollaniladi. Mikroprotsessorli seksiya KIS berilgan bir nechta razryadlarda ishlov berish uchundir. Seksiyali kop kristalli MP 2...16 bit razryadiga ega. MP razryadliligi boyicha belgilangan va ostiriladigan soz razryadiga bolinadi. Belgilangan razryadlilardan eng kop tarqalgani 8 va 16 razryadli MP. Oxirgi vaqtda 32 razryadli MPlar qollanimoqda. Boshqarish boyicha MPlar mittidasturli va qattiq (apparatli) boshqaruvlilarga bolinadi. Mittiboshqaruvli razryadini ozgar- tirishli mittiðrotsessorli seksiyalar uchun xosdir. Bunda bazi bir aniq masalalarni hal etish uchun buyruq majmuasini joylab qoyish imkoniyati boladi. Qattiq (apparatli) boshqaruv, odatda, birkristalli va kop kristalli MP larda qollaniladi. Sanoatda uch sinfga mansub KIS lar ishlab chiqarilmoqda: 1) seksiyali MP, mittidasturli boshqaruvli, razryadini ortti- ruvchi; 2) bir kristalli MP qatiy razryadli va qattiq (apparatli) boshqaruvli; 3) bir kristalli mittiEHM, MP dan tashqari ularda katta sigimli bolmagan xotira qurilmali. www.ziyouz.com kutubxonasi 195 11.5.3. Asosiy tiðdagi MPlarning arxitekturaviy tuzilishi MPning arxitekturasi deganimizda, uning komponentlari tarkibi, ichki axborot almashinuvini tashkil etilishi va tashqi muhit bilan ham, shuningdek, buyruq tizimi yordamidagi funksional imkoniyatlari tushuniladi. Mitti elektronikaning rivojlanishi bir kristalli mikroprotses- sorlarni (BMP) keng kolamda tarqalishiga olib keldi. Ularda hamma komponentlari bitta KIS korinishida ishlangan. Bunday MP arxitekturasiga va ularning tavsifiga quyidagi omillar tasir etadi: 1) KIS integratsiyasi darajasiga mos keluvchi BMP; 2) mittisxemalar chiqish qismlarining chegaralanganligi. Integratsiya darajasi juda katta bolib, korpusdagi elementlar soni bir necha mingdan, yuzlab ming va millionga yaqin. Chiqish qismlari (oyoqchalari) unchalik kop emas, odatda bir necha onlarga togri keladi. Mikroprotsessor texnikasining rivojlanishi 4 razryadli BMPdan boshlanadi. Bunda sonlarni va kodlarni har doim bolaklab ishlov berilar edi. Keyinchalik esa integratsiya darajasi ortib, 8 razryadli BMPni yaratildi, u hozirgi kungacha keng kolamda qollanilmoqda. Keyinchalik, 16 razryadli BMP paydo boldi, natijada faoliyati ortdi. 11.5.4. 8-razryadli BMP strukturasi va tavsifisi Eng kop tarqalgan 8 razryadli BMP KÐ580ÂM80 (avvalgi belgilanishi KP580ÈK80), struktura sxemasi 11.43-rasmda keltirilgan. Uning uchun universal BMPning hamma tavsifi orinlidir: AMQning mavjudligi, registrlar yigindisi bilan (Rg1, Rg2, A k , RgF) boshqaruv qurilmasi, registr komandasi tarkibidagi (RgK); buyruq deshifratori va mashina sikli shifratori; boshqaruv va sinxronizatsiya sxemasi; uch shinali tizimlar, tashqi muhit bilan boglovchi, shuningdek, ikki yonalishli 8 razryadli shinalar, bir yonalishli 16 razryadli adres shinalari va ikki yonalishli 10 razryadli boshqaruv shinalari. BMPda uzilishni tashkil etuvchi vosita kozda tutilgan bolib, axborotni asinxron almashinuvi, xotiraga togridan-togri murojaat etish mumkin. Berilgan 8 razryadli AMQ mavjud bolib, arifmetik apparatli (qoshish, ayrish) va mantiqiy (kopaytirish, qoshish, inversiya, 2 moduli boyicha qoshish, kodlarni taqqoslash) operatsiyalari ikkilik kodida 8 razryadlida amalga oshiriladi. AMQ www.ziyouz.com kutubxonasi 196 operatsiyasi natijalari, odatda, yiguvchi registr (A k ) akkumulatorda joylashtiriladi. Registrdagi malumot, odatda, biror operatsiyada AMQning kopchilik operasiyalarida foydalaniladi. 11.43-rasm. AMQ operatsiyasi natijasini hisoblashda aniq belgilarni shakllanishiga olib keladi, ulardan: natija SU katta razryadini otkazish (agarda otish joyi bolsa, SU=1); Z natijani nol qiymat belgisi (agarda natija nol bolsa, z=1); S natija manfiy (manfiy natijada s=1); baytda natija P juft son (juft son birligida p=1) AC natijasi yarim bayt oraligida qoshimcha otkazish (agarda otkazish bolsa , AC=1). Oxirgi belgisi onli korreksiya sxemasida sonlarni ikkilik-onlik ishlov berishda, axborotlarni kodlashda qollaniladi. Boshqa belgilari shartli otishni dasturlarda tashkil etish uchun MPda bajarilishida Berilganlar shinasi ÀÌQ Onli korrek- siya sxemasi Boshqaruv va sinxronlash sxemasi Adres shinasi ÐgD Ak Rg4 Ad Rg1 Rg2 + - W Z B C D E H L SP PC Boshqaruv signallari Buyruq deshifratori va mashina sikli shifratori www.ziyouz.com kutubxonasi 197 qollaniladi. Belgilari (bayroqlar) mos holdagi (RgF) registrda joylashtiriladi va yangi belgi shakllanguniga qadar saqlanadi. MP tarkibida kop sonli registrlar qollaniladi. Ularning bir qismi bufer elementlari funksiyalarini bajarib, axborotni MP ichida uzatishda vaqtli tavsiflarini moslashtirish uchun va tashqi muhit bilan almashinuvi uchun (Rg1, Rg2, RgK, RgA, bufer registri berilganlar shinalari tarkibida) bajaradi. Bu blokda ota operativ MP xotira funksiyasini bajaruvchi 8 razryadli umumiy belgilangan registrlar (ÐÎN) Â, Ñ, D, E, H, L. ÐOÍ (Â va Ñ, D) paralariga murojaat etish, 16 razryadli sonlarga ishlov berish imkoniyati mavjud. Registrlar W va Z qandaydir operatsiyani bajarishda bufer sifatida qollaniladi, unga dasturiy taminot kozda tutilmaydi. Registr blokida bazi bir elementlar maxsus funksiyani bajaradi. Ular ichida 16 razryadli dasturli hisoblagich (PC), xotiradan hisoblab chiqaruvchi navbatdagi buyruq baytini shakllantirish uchun xizmat qiladi. PC tarkibi ± sxema yordamida modifikatsiyalanishida, dastur bajaruvchi buyruqlarning hamma baytlari adreslarini hosil qilishi mumkin. Boshqa maxsuslangan element 16 razryadli registr bolib, SP stek korsatuvchisi deyiladi. Uning yordamida MP tizimida stekli xotira tashkil etiladi. 11.5.5. 16 razryadli BMP strukturasi va tavsifi Mikroelektronikaning rivojlanish bosqichida, KISning integratsiya darajasi bir necha on minglab elementga yetganida, 16 razryadli BMPni tashkil etish imkoniyati paydo boldi. Axborotni tashqi muhit bilan 16 razryadli formatda almashinuvi, 8 razryadliga nisbatan, tabiiyki qoshimcha chiqish qismlari yoki shinalarni multiðleksorlash hisobiga mumkin boladi. BMP strukturasini murakkablashtirilishi, kopincha, qoshimcha boshqaruvchi zanjirlarni va chiqish qismlarini qollashni talab etadi. 16-razryadli BMPlar uchun kopchilik hollarda operatsiyalar yigindisini kengaytirish xosdir. 16 razryadli BMP-K1810BM86, n-BMP texnologiyada yarim- kremniyli zatvorli tranzistorlarda tayyorlangandir. U, taxminan KR580BM80ga nisbatan 6 barobar kop elementlardan iborat. BMP K1810BM86 (11.44-rasm) struktura sxemasini asosiy xususiyatlarini koraylik. Unda uchta tashkiliy qismini ajratish www.ziyouz.com kutubxonasi 198 mumkin: operatsion qurilma, uning yordamida MPda berilganlarni qayta ishlov bajariladi; shina bilan moslashtiruvchi qurilma (MQSH), uning yordamida adreslash va buyruqni tanlash, adreslash, belgilarni qabul qilish va uzatish; boshqaruvchi va sinxronlashtiruvchi qurilma, komanda kodi asosida MP va MP tizimi bolagi uchun boshqaruv signalini va tashqi signallarni shakllantiradi. OQ tarkibida 16 razryadli AMQ bolib, arifmetik va mantiqiy amallar bajariladi. Registr F ni kichik baytida ZF natijaning nolinchi qiymati CF otkazish belgisi, SF manfiy qiymat natijasi, PF juftligi va AF natijasining qoshimcha yarim bayt otkazishi yoziladi, u MP KR580BM80 ning belgilariga toliq mos keladi. F ning katta baytida yana tortta xususiyat belgilanadi: razryad turining OF natija uchun ajratilgan tolish belgisi, massivni skanerlash belgisi DF zanjiri bilan operasiyada, uzilish belgisi maskirovkalash yoki uzilishni sorov uchun ruxsatni aniqlovchi IF, qadamma-qadam TF ni ishlov berib kuzatish. OQ da RON bloki qollaniladi. Unda 16 razryadli AX, BX, CX, DX registrlar mavjud. Ularda yarim razryadlar (katta H, kichik L), 8 razryadli sonlar ham qollanilishi mumkin. AX registri akkumulator funksiyasini bajaradi, uning kichik MP KR580BM80 si akkumulatorga mos keladi. BX, CX va DX registrlar, oddiy RON sifatida qollanilishi mumkin. Bazan esa ular maxsus funksiyalarni bajarishi mumkin: BX bazaviy adres manbayi bolishi mumkin, CX hisoblagich, DX kopaytirish va bolish buyruqlarida berilganlar yoki kirish-chiqish buyruqlarida bazi bir adres manbai bolishi mumkin. Qolgan tortta 16 razryadli registrlar kodlarni saqlash uchun, buyruqlar va berilganlarni adreslash jarayonida, xotirani segmentli tashkil etishda qollaniladi. Ular, shuningdek, oddiy RON kabi ayrim arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajarishda qollaniladi. USSH tarkibida ikkita blok mavjud: buyruqlar (OK) navbati bloki va segmentli registrlar (CRg) SM bilan jamlovchi bloki. OK bloki oltita 8 razryadli registrlardan tashkil topib, navbatdagi buyruq baytlarini saqlashni MPda taminlaydi. U stek bolib, quyidagi tamoyilda ishlaydi: birinchi bolib yozilgan raqam birinchi bolib ajratib olinadi (bunday tashkil etishni bazan FIFO deb belgilanadi). Navbatdagi ikki bayt buyruqni pastga uzatilganda, qolgan yangi ikki baytni xotiradan avtomatik tanlab pastga surib berishni www.ziyouz.com kutubxonasi 199 taminlaydi. MPda xotirani adreslash sigimi 1 Mbaytni taminlaydi. Demak, 20 razryadli adres talab etiladi. Lekin bunday format buyruq strukturasida tasvirlash va xotirada saqlash uchun noqulay. Shuning uchun, 16 razryadli kodlarni buyruqlarda keyinchalik shakllantirib, ular asosida 20 razryadli fizik adreslar qollaniladi. Bu segment sigimining har bir 256 baytdan 64 kBaytgacha adres kengligiga bolinishini taminlaydi. Segmentlarning boshlangich adreslarida, 20 razryadli bajaruvchi adreslarda, tortta kichik razryadlarda nolinchi qiymatni nazarda tutadi. Ushbu boshlangich adreslar 16 razryadli kodlarda berilishi mumkin (kichik tortta razryad, nol qiymatlar nazarda tutiladi). Segment registri MP blokida tortta 16 razryadli registr bolib, bir vaqtning ozida tortta segmentli dasturdan foydalanish mumkin. CS registri segment dasturlarining boshlangich adresini saqlaydi, DS registri esa segment boshlangich adresini saqlaydi, SS registri stekning boshlangich segment adresini beradi, ES registrida segmentning boshlangich qoshimcha adresini berilishi kozda tutilgan. Buyruq kodlarida adreslar 16 razryadli, boshlangich adreslarga nisbatan mos segmentlarga surilgan holda beriladi. Adresli axborotlarni va berilganlarni uzatish uchun bitta 16 razryadli, ikki yonalishli A/D shina qollaniladi. MPning sinxron rejimda ishlashini tashqi sinxroimpulslar ketma-ketligi CLK kirishiga 200 ns davrli mashina takti berilib taminlanadi. BMP K181BM86 ning asosiy tavsifi: axborot soz uzunligi 16 bit; asosiy buyruqlar soni 135 (bir necha yuz modifikatsiyalari bilan); buyruqlarni bajarish minimal vaqti 0,8 mks (takt kengligi Ò=0,2 mks bolganida); RON soni 12 (16 razryadli); xotira adres sigimi 1 Mbayt. Elektr parametrlari: bitta kuchlanish manbai +5 V, sarf quvvati 1,75 W, hamma signallar uchun standart ÒÒL darajada. Metallkeramikali 40 ta chiqish qismli korpus qollaniladi. Strukturaviy xususiyatlari: uzlukligini tashkil etish kozda tutilgan, PDP rejimli, axborotlarni asinxron almashinuvli, minimal va maksimal MP tizimli konfiguratsiyali. K1810 mikroprosessori komplekt tarkibiga BMP K1810BM86 kiruvchi ≈ 10 ta mikrosxemadan iborat. MÏKKÐ-580 mikrosxemani ham qollash mumkin. MP tizimi va mittiEHM MPK 1810ÂM86 bazasida dasturiy taminotda bir nechta diskli operatsion tizim, yuqori darajadagi algoritmik tildan foydalaniladi. www.ziyouz.com kutubxonasi 200 11.44-rasm. 11.5.6. Mikroprotsessorlarning arxitekturasi, strukturasi Operatsion qurilmalarning strukturasini ishlab chiqish jarayonida ikki xil yondoshiladi. Birinchisi, amalda kop uchraydigan mikroprotsessorli seksiyalarning qollanilishi nazarda tutiladi (bazan, markaziy protsessorli elementlar ham deb ataladi). Bunday har bir seksiyalarda operatsion qurilmaning hamma tarkibiy qismlari (komponentlari) mavjud bolib, ular ikkilik kodini bir necha ikki, tort, sakkiz razryadli ishlov uchun zarurdir. Kerak razryadli kodlarning operatsiyasini bajarish uchun alohida sek- siyalari minimal qoshimcha MP elementlaridan foydalanilganida, kopincha, ularni razryad-modulli deyiladi. Amalda kombinatsion varianti ham uchraydi. Operatsion qurilmaning (AMQ, RON, axborot almashinuvi elementlari) asosiy qismi razryad-modulli strukturali bolib, unga qoshimcha AD shinasi Boshqaruv shinasi OK bloki CRg bloki RON bloki OQ AMQ SHMQ Boshqaruv va sinxronlashtiruvchi qurilma PF 6 5 4 3 2 1 SM CS DS SS ES IP AX BX CX DX AX BX CX DX AL BL CL DL SP BP SI DI www.ziyouz.com kutubxonasi 201 mittisxema ulanib, ayrim maxsus operatsiyalarni bajarish uchun moljallanadi. Modulli MP boshqaruv qurilmasi mittidasturli avtomat korinishida quriladi va mittibuyruqlar maxsus xotiradia (DXQ mittibuyruq) saqlanadi. Buyruqni tashkil etishda biror bir mitti- buyruqlar ketma-ketligi bajarilishi tushuniladi va u mittidasturni tashkil etadi. Mittibuyruqning hamma yigindisi MP bolagi ishini boshqarish uchun kerak bolib, DXQ mittibuyruqqa yoziladi. KOPga mos ravishda har bir buyruqni ushbu xotiradan tanlab olishni tashkil etadi. MPK K1804 tarkibida bir necha mittisxema mavjud bolib, ular turli murakkabliklardagi mittidasturlash qurilmasini qurish uchun xizmat qiladi. Mittisxema K1804 ÂÓ1 (11.45-rasm) strukturasini koraylik. U mittibuyruq adresini boshqarish seksiyasi deb ataladi va har qanday razryadli, tortga karrali bolgan orttirishni taminlaydi. Navbatdagi Y mittibuyruq adresi, multiðleksor yordamida tortta manbadan birortasi orqali berishi mumkin: R shinalar 4 razryadli kodi beriladigan adres (Ð 2 A) registri bilan; adresni togri kodi berilishi mumkin bolgan D-shina bilan; tortta yacheykadan iborat bolgan stek xotirasi bilan; mittibuyruq (R g SMK) hisoblagichining registri bilan. Manbani birorta S kodli 2 razryadlisini 11.14-jadvaldan tanlanadi. Lozim bolganida, YÎKI sxemasi yordamida, tanlangan 4 razryadli OR kodi bilan qoshimcha ishlov berish mumkin. Bunda, tanlangan adres manbaning har qanday razryadida birlik qiymatlarni shakllantirish imkoniyatini tugdiradi. Nol adresni shakllantirish uchun VA elementi bufer ventili bilan qollaniladi va u tashqi ZA signali bilan boshqariladi. Ushbu signalning nol qiymatida buferning chiqish qismida nol adresi shakllanadi. OE signali adresning uch holatini chiqish shinasini boshqaradi: ushbu signalning nol qiymati adres berishga ruxsat beradi, birlik qiymatida esa shinani "Uziq" holicha otkazadi. Shakllangan adres shinaga adres berilishi bilan inkrementor va R g SMK dan tashkil topgan hisoblagich mittibuyrugiga uzatiladi. Ushbu adres Ñ 0 =0 da R g SMK ga yoziladi, Ñ 0 =1 da yozilishidan avval bir birlikka ortadi. Shuning uchun mittibuyruq adresining ketma-ketlik ortishini tashkil etish mumkin. R g SMK dagini, keyin navbatdagi mittibuyruq adresini shakllantirish uchun tanlab multiðleksor yordamida foydalanish mumkin. Stekdan www.ziyouz.com kutubxonasi 202 axborot navbatdagi adresni shakllantirish uchun multipleksorga uzatilishi mumkin. FE da stek axborotni saqlash rejimida boladi. PUP signalining qiymati bunda farqsiz boladi. Axborotni nolinchi darajada FE =0da va PUP=1 da amalga oshiriladi. 11.45-rasm. 11.14-jadval 1 S 2 S F 0 0 R g K M S 0 1 P g A 1 0 C k e t 1 1 D D shina R shina RgD Multi pleksor Stek Rg SMK Inkrement YOKI Bufer Adres shinasi D 4 R 4 RE S OR C4 ZA OE Y 4 4 4 4 4 F 4 4 4 4 4 4 T FE PUP C0 www.ziyouz.com kutubxonasi 203 Bir vaqtning ozida axborotni surilishi navbatdagi darajadan keyingisiga va ochilishi (surilishi) oxirgi (uchinchidan) darajasidan amalga oshiradi. Axborotni stekdan oqish nol darajadan amalga oshiriladi, shuning uchun LIFO steki tashkil etiladi. Mittisxema ishining sinxronizatsiyasi Ò signali bilan taminlanadi. Ushbu signalning musbat fronti boshqa signallarni aniqlashda axborotni R 2 A, R 2 SMK ga kiritish uchun foydalaniladi va axborotni stekga siljitadi. Mittibuyruq adresining bir seksiyasini boshqarishda 4 razryadli Y adresning shakllanishini taminlaydi, yani boshqaruv xotira sigimini 16 razryadli yacheykani adreslaydi. Shuning uchun ham amalda doimo bir necha mittisxemani birlashtirish lozim boladi. C 4 chiqishi kichik seksiya C 0 kirishning kattaroq seksiyasiga ulanadi. D, R va Y shinalar tortga karrali bolib, ortib boradi. Boshqa signallari bir turli chiqish qismlariga parallel uzatiladi. Uchta seksiyani birlashtirish natijasida, 4K hajmli boshqaruv xotirani adreslashga imkoniyat yaratadi va kopchilik holda yetarli boladi. 11.5.7. MittiEHMni tashkil etish Model xususiyatlari. Avvaldan berilgan yechish qoidasi (algoritmi) boyicha biror hisoblovchi odam tomonidan bajarilayotgan hisoblash modeli hisoblash jarayonini namoyon etadi. Modelning quyidagi asosiy prinsiðlarini korsatish mumkin: operatsiyalarni vaqt boyicha bajarilish ketma-ketligi; bir masaladan ikkinchisiga otishda ozgarmaydigan mantiqiy hisoblash sxemasi; model elementlarining konstruktiv bir turli emasligi va ular orasidagi aloqalar. Birinchi uch avlod EHMlarida asosni tashkil etuvchi hisoblash modeli zamonaviy mittiEHM larning kopchiligi uchun ham asos bolib qolgan. 11.46-rasmda mittiEHM ning struktura sxemasi bir hisoblagich modelini bajarilishi uchun keltirilgan. MittiEHM asosiy funksional bloklarining tarkibiga quyidagilar kiradi: arifmetik-mantiqiy qurilmadan tashkil topgan protsessor va boshqarish qurilmasi, tezkor xotira qurilmasi, kiritish-chiqarish qurilmasi, mittiEHMni turli tashqi qurilmalar bilan boglashni tashkil etuvchi, masalan, displey bilan tashqi xotira va h.k. MittiEHM doimiy foydalaniladigan dasturlar saqlanuvchi doimiy xotira qurilmasiga ham ega. Korib otilgan bloklar KIS www.ziyouz.com kutubxonasi 204 asosida quriladi. MittiEHMda alohida funksional bloklarni birlashtirish aloqa tizimi yordamida amalga oshiriladi. Aloqa tizimini shinalar yigindisi korinishida tashkil etish keng tarqalgan. Ushbu yigindi tarkibiga quyidagilar kiradi: EHM bloklari orasida axborot almashinuvini tashkil etuvchi berilganlar shinasi; mittiEHMning turli qurilmalariga murojaatni tashkil etuvchi va adreslarni uzatuvchi adreslar shinalari va boshqaruv signallarini uzatuvchi boshqaruv shinalari. 11.46-rasm. 11.5.8. MittiEHM interfeysi Yuqorida bayon etilganidek, mittiEHM alohida modullardan tashkil topgan bolib, nisbatan oddiy va kerak bolgan sonda va vaqtda biriktirilish mumkin. Yangi qurilmaning ulanishida mavjud mashinaga kabel ulanishi va dastur ozgarishidan boshqa hech qanday ozgarish kiritilmasligi lozim. Buning hammasi qurilma bilan mashinani moslashtirish hisobiga erishiladi. Hisoblash texnikasida bunday moslashtirishni interfeys deb ataladi. Interfeys deyilganida, apparatli va dasturiy unifikatsiyali vosita tushunilib, mittiEHM bloklari orasida hamda EHM va tashqi qurilmalar bilan ozaro aloqani tashkil etish uchun kerak boladi. Interfeys funksional, elektr va konstruktiv parametrlari bilan tavsiflanib, standartlashtiriladi. Interfeysda, odatda, standart- protsessor Aloqa tizimi AMQ BQ OXQ KCHQ DXQ www.ziyouz.com kutubxonasi 205 lashtiriladiganlari: uzatiladigan axborot formati, holati va buyruqlari, aloqa liniyasining turlari va tarkibi, signallar parametrlari, ishlash algoritmi, konstruksiyasi. MittiEHMda quyidagi turdagi interfeyslarni ajratish mumkin (11.47-rasm): tezkor xotira interfeysi (ÒXI) A, protsessorning interfeysi (Pr)B, kiritish-chiqarish D interfeysi va tashqi qurilma interfeysi (ÒQI) E. ÒXI orqali protsessor va xotira oraligida yoki protsessor bilan kirish-chiqish bloki oraligida axborot almashinuvi amalga oshiriladi. Kirish-chiqish bloklarini kanallar yoki kirish-chiqish protsessorlari deb ataladi. A interfeysda yetakchi qurilma almashinuvni tashkil etuvchi, proysessor yoki xotiraga togri kiruvchi kanal. Bajaruvchi qurilmalar ÒXI bloklardir. Interfeys bu proysessor kirish-chiqish kanallari bolib, u prosessor va kirish-chiqish kanallari orasidagi axborot almashinuvi uchun qollaniladi. Interfeys B da yetakchi qurilma protsessor, boshqaruvchi esa kirish-chiqish kanallaridir. TXI Pr KCHP KCHP TQK TQK TQK TQK TQI TQI TQI TQI A B D E 11.47-rasm. www.ziyouz.com kutubxonasi 206 Òashqi qurilma boshqaruv bloki yordamida mittiEHMga ulanadi va u tashqi qurilma kontrolleri ÒQK deb ataladi. Kirish-chiqish kanali bilan ÒQK orasidagi axborot almashinuvini kirish-chiqish D interfeysi orqali amalga oshiriladi. Bunda boshqaruv kontrolleri tashqi xotira qurilmalari-magnitli diskli va magnit tasmali (MÒ) hamda operatorning terminal kontrolleri va pulti nazarda tutiladi. Interfeys D da yetakchi kirish-chiqish bloki, bajaruvchi esa tashqi qurilma kontrolleri. Interfeys E tashqi qurilma bilan, ÒQK bilan tashqi qurilma mexanizmlari axborot almashinuvi uchun xizmat qiladi. A, B, D inerfeyslar orqali axborotlar parallel sozlar (8 yoki 16 razryadli) E interfeyslari orqali tashqi qurilma tiði bilan aniqlanuvchi sonlar uzatiladi. www.ziyouz.com kutubxonasi Download 144.98 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling