Zbekiston Respublikasi Oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi

O‘zbekiston Respublikasi Oliy ta’lim, FAN VA INNOVATSIYALAR vazirligi
Islom Karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti
“Elektronika va avtomatika» fakulteti
“Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish» kafedrasi

“_______________________________________” fanidan

“Mikrokontrollerlarning bloklari, buferli va boshqa registrlarining vazifalari, registrlarni tanlash, ularning rejimlarini o‘zgartirish usullari.” mavzuda
MUSTAQIL ISH
Bajardi: III kurs sirtqi
S12-20 TJIChAB (o‘zb) guruhi talabasi
BAXTIYOROV.M
Qabul qildi: _______________

TOSHKENT-2023

MAVZU: Mikrokontrollerlarning bloklari, buferli va boshqa registrlarining vazifalari, registrlarni tanlash, ularning rejimlarini o‘zgartirish usullari.
REJA:
1. Mikrokontrollerlarning turlari va tarkibi
2. Buferli va boshqa registrlarining vazifalar

Hozirgi vaqtda mikrokontrollerlarning (MK) bir qator turlari ishlab chiqarilmoqda. Bularning barchasini shartli ravishda uchta asosiy sinfga bo‘lish mumkin: 8-razryadli mikrokontrollerlar joylashtiriladigan ilovalar uchun; -16- va 32-razryadli mikrokontrollerlar; -raqamli signal protsessorlari (DSP).

Mikroprotsessor oilasining eng ko‘p tarqalgan namoyondasi, sanoatda, uy ro‘zg‘or buyumlarida va kompyuter texnikasida ko‘p ishlatiladigan 8-razryadlik mikrokontrollerlardir. Ular o‘z rivojlanish tarixida oddiy nisbatan tashqi qurilmasi rivojlanmagan qurilmalardan to zamonaviy ko‘p vazifali, real vaqt o‘lchamida murakkab boshqarish algoritmlarini bajaruvchi mikrokontrollerigacha bo‘lgan yo‘lni bosib o‘tdi. 8-razryadli mikrokontrollerlarni yashovchanlik xususiyatining sababi, real obektlarni boshqarish uchun ishlatilishligi va ularda asosan ishlov berish tezligi amaliy jihatdan protsessorning razryadlar soniga bog‘liq bo‘lmagan mantiqiy operatsiyalar ko‘p bo‘lgan algoritmlarni ishlatilishidadir.
8-razryadli mikrokontrollerlarni ommabop bo‘lishining yana bir sababi taniqli bo‘lgan Motorola, Microchip, Intel, Zilog, Atmel va boshqa firmalarning doimiy maxsulot turini kengaytirib borishidir.
Zamonaviy 8-razryadli mikrokontrollerlarini odatda bir qator farq qiluvchi belgilari mavjutdir. Ularning asosiysini sanab o‘tamiz: modulliy tashkillanishi, u holda bitta protsessor yadrosi (markaziy

protsessor) asosida MK qatorini (lineyka) loyihalashtiriladi, ular dastur xotirasining turi va hajmi bilan, axborot xotirasining xajmi, tashqi modul to‘plamlari va sinxronlash chastotasi bilan farqlanadilar.

-MK ning yopiq arxitekturasidan foydalanish, u magistralning manzillar va axborotlar yo‘lining MK g‘ilof oyoqchalariga chiqarilmaganligi bilan xarakterlanadi. Shunday qilib, MK tugatilgan axborotlarga ishlov berish tizimi bo‘lib, uning imkoniyatlarini manzil va axborotlarning parallel magistrallarini qo‘llash orqali oshirish nazarda tutilmagan.

-tipik funksional tashqi modullaridan foydalanish (taymer, voqea protsessorlari, ketma-ket interfeys kontrollerlari, analog-raqam o‘zgartiruvchilar va boshqalar), turli ishlab chiqaruvchilarning MK da ishlash algoritmlari kam farqlanadi;

• 
  MK maxsus vazifalar registrini dastlabki holatga o‘tqazish jarayonida beriluvchi tashqi modullarning ish tartiblari sonini oshishi.
  

Modulli tamoyil asosida qurilgan bir oilaning barcha MK lari bir xil protsessor yadrosiga ega bo‘ladilar va MK ning turli modellarini ajratib turuvchi o‘zgaruvchan funksional blokka ega bo‘ladi. 1-chizmada modulli MK tarkibiy sxemasi keltirilgan.

Protsessor yadrosi o‘z tarkibiga quyidagi qurilmalarni oladi:

-markaziy protsessor;

-manzil, axborot va boshqarish shinalar tarkibida kontrollerning ichki magistrali (KIM);

-MK sinxronizatsiyalash sxemasi;

-MK ish tartibini boshqarish sxemasi, shu jumladan yana pasaytirilgan energiyani isteʻmol ish tartibini quvvatlash, dastlabki ishga tushurish (sbros, tashlash) va h.k.o‘z ichiga olgan.

			Процессор ёдрўси
	Sinxronizatsiya		Markaziy	Boshqarish
			protsessor
	sxemasi			sxemasi
					KIM
G	DHQ	ОHQ	Kiritish/chiqarish	Toymer	Qo‘shimcha
			portlari		modullar
			O‘zgaruvchan funksional blok

1-chizma. MK modulli tashkillashtirish.

O‘zgaruvchan funksional blok o‘z tarkibiga turli xildagi va turli sig‘imga ega bo‘lgan xotira modullarini, kiritish/chiqarish portlarini, takt generator modulini

(G), taymerni oladi. Nisbatan oddiy mikrokontrollerlarda uzilishlarga ishlov berish moduli protsessor yadrosining tarkibiga kiradi. Ancha murakkab mikrokontrollerlarda esa u rivojlangan imkoniyatli alohida modul sifatida bo‘ladi. O‘zgaruvchan funksional blok tarkibiga qo‘shimcha modul sifatida kuchlanish komparatori, analog-raqam o‘zgartiruvchi (ARO‘) va boshqalar kirishi mumkin. Har bir modul MK tarkibida kontrollerning ichki magistralining (KIM) protokollarini hisobga olingan holda ishlashi uchun loyihalashtiriladi. Ushbu yondoshish bir oila ichida tarkibi jihatidan turli MK yaratish imkonini beradi.

An'anaviy ravishda mikrokontrollerlarni uchta guruhga bo'lish mumkin: eng oddiy, o'rnatilgan va universal.
Eng oddiy mikrokontrollerlar talab qilinmagan hollarda qo'llaniladi yuqori ishlash lekin arzon narx muhim ahamiyatga ega.
Qurilmalar va jihozlarga o'rnatilgan mikrokontrollerlar yuqori ixtisoslashgan vazifalarni amalga oshirish uchun dasturlashtirilgan.
Universal mikrokontrollerlar nazorat, tartibga solish va boshqarish tizimlaridagi ko'plab vazifalarni hal qilishga qaratilgan.
Agar siz barcha turdagi zamonaviy mikrokontrollerlarni tasavvur qilsangiz, iste'molchi uchun mavjud bo'lgan ushbu toifadagi juda ko'p turli xil qurilmalardan hayratda qolishingiz mumkin. Biroq, ushbu qurilmalarning barchasini quyidagi asosiy turlarga bo'lish mumkin:
o'rnatilgan 8 bitli MCU,
16 va 32 bitli MK,
raqamli signal protsessorlari (maxsus mikroprotsessor uchun mo'ljallangan raqamli ishlov berish signallari). Mikrokontroller bitta mikrosxemadagi (bitta chipda) butun mikroprotsessor tizimidir. Ushbu mikrosxema barcha turdagi elektron qurilmalarni boshqarish va ko'plab funktsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan. Elektron qurilmalar o'rtasidagi o'zaro ta'sir mikrokontrollerga o'rnatilgan dasturga muvofiq amalga oshiriladi.

Mikrokontrollerlar turli xil elektron va elektr bloklarini boshqarish imkonini beradi. Qoidaga ko'ra, mikrokontrollerlar yolg'iz ishlamaydi, balki birlashtirilgan (bir qismni butunga birlashtirish jarayoni) har xil bo'lgan sxemaga kiritilgan. tashqi qurilmalar(monitorlar, klaviaturalar, turli sensorlar va boshqalar).

Nima uchun AVR?
AVR kontrollerlari "tug'ilishdan" farq qiladigan ikkita xususiyatga ega
MKning qolgan qismidan oila. Birinchidan, ko'rsatmalar to'plami va AVR ning asosiy arxitekturasi
tillardan kompilyatorlar ishlab chiqaruvchisi bilan birgalikda ishlab chiqilgan.
yuqori darajadagi grammatika IAR tizimlari. Natijada bu mumkin bo'ldi
dasturiy ta'minotning ishlashida katta yo'qotishlarsiz AVR dasturlarini C tilida yozing
assembler tilida yozilgan dasturlarga nisbatan. Bu haqida ko'proq -
ichida muhokama qilamiz 5-bob.
Ikkinchidan, AVR ning muhim afzalliklaridan biri quvur liniyasidan foydalanishdir
ra. Natijada, AVR uchun mashina aylanishi tushunchasi yo'q: ko'pchilik
buyruqlar bir siklda bajariladi. Taqqoslash uchun shuni ta'kidlaymizki, foydalanayotganlar
PIC oilasining MC-larining katta mashhurligi ko'rsatmalarni 4 soat tsiklida bajaradi va sinf
sic 8051 - odatda 12 soat tsikli uchun (zamonaviy modellar mavjud bo'lsa ham X 51 soniya
bir o'lchovda avtobus tsikli).
To'g'ri, bu holatda men buyruq tizimining soddaligini biroz qurbon qilishim kerak edi,
bilan solishtirganda ayniqsa seziladi x 51, bu erda, masalan, har qanday ekspeditorlik operatsiyalari
boshqaruvchi ichidagi ma'lumotlar, manzillash usulidan qat'i nazar, bitta tomonidan amalga oshiriladi shaxsiy jamoa
Mikrokontrollerlar qayerda ishlatiladi?
Mikrokontrollerlar o'rnatilgan tizimlarda, asosan turli xil mahsulotlar va qurilmalarda qo'llaniladi, ular apparat va qurilmalarning kombinatsiyasi hisoblanadi. dasturiy ta'minot, va muayyan funktsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan. Mikrokontrollerlardan foydalanadigan o'rnatilgan tizimlarning bir nechta misollari quyidagilar bo'lishi mumkin: kir yuvish mashinalari, savdo

avtomatlari, mikroto'lqinli pechlar, raqamli kameralar, avtomobillar, tibbiy jihozlar, smartfonlar, aqlli soat, robotlar va turli xil maishiy texnika.
Nima uchun biz mikrokontrollerlardan foydalanamiz?
Mikrokontrollerlar o'rnatilgan ilovalarda avtomatlashtirish uchun ishlatiladi. Mikrokontrollerlarning katta mashhurligining asosiy sababi - bu alohida mikroprotsessor, xotira va kiritish-chiqarish qurilmalari bilan qurilgan dizaynga nisbatan mahsulot yoki dizaynning o'lchami va narxini pasaytirish qobiliyatidir.
Bundan tashqari, mikrokontrollerlar o'rnatilgan mikroprotsessor, operativ xotira, ROM, ketma-ket interfeyslar, parallel interfeyslar, analogdan raqamli o'zgartirgich (ADC), raqamli-analogga o'tkazgich (DAC) va boshqalar kabi funktsiyalarga ega. Bu ularni qurishni osonlashtiradi. uning atrofidagi ilovalar. Bundan tashqari, mikrokontroller dasturlash muhiti talab bo'yicha har xil turdagi ilovalarni boshqarish uchun keng imkoniyatlar yaratadi.
Har xil turdagi mikrokontrollerlar.
Bozorda mikrokontrollerlarning keng assortimenti mavjud. Atmel, ARM, Microchip, Texas Instruments, Renesas, Freescale, NXP Semiconductors va boshqalar kabi turli kompaniyalar. va boshqalar.Har xil turdagi funksiyali mikrokontrollerlarni ishlab chiqarish yo'lga qo'yildi. Dasturlashtiriladigan xotira, flesh xotira hajmi, ta'minot kuchlanishi, kiritish-chiqarish, tezlik va boshqalar kabi turli parametrlarga qarab, ularni qo'llash uchun to'g'ri mikrokontrollerni tanlash mumkin.
Registr- qurilmalarning uziga xos tengliklar birlashmasini angldatadi, ularning vazifasi ma’lumotlarni saklash hamda ma’lumotlarga tezkor murojat kilish imkoniyatini beradi.Ushbu qurilmalar integral sxemada triggerlarda foydalaniladi.Trigger uz navbatida traziztor utkazgichlarda malga oshiriladi( ya’ni elektron kalitlar). N trigger registrda N bit ma’lumotni tushinish mumkin.
Registrlar — turli xil uzunlikdagi xotiraning tez ishlovchi yacheykalari (1 bayt standart uzunlikka ega bo’lgan va tezkorligi nisbatan pastroq AX yacheykalaridan farqli o’laroq, ).
Mikroprotsessorning interfeysli tizimi SHK ning boshqa qurilmalari bilan ulash va aloqa qilish uchun mo’ljallangan, u o’z ichiga MP ning ichki interfeysi, buferli eslab qolish registrlari va kiritish-chiqarish portlarini (KCHP), boshqarish sxemalari va tizimli shinani oladi.
Interfeys (interface) — kompyuter qurilmalarini o’zaro moslash va aloqa qurilmalari to’plani bo’lib, ularning o’zaro samarali ishlashini ta’minlaydi.
Kiritish-chiqarish porti (I/O port) — ulash texnikaviyurasi bo’lib, mikroprotsessorga boshqa qurilmalarni ulash imkonini beradi.
Taktli impulslar generatori chastotasi shaxsiy kompyuterning asosiy tavsiflaridan biri hisoblanadi va ko’p jihatdan uning ishlash tezligini aniqlaydi, negaki mashinadagi har bir amal ma’lum taktlar soni davonida bajariladi.
Mikroprotsessorli xotira razryadliligi mashina so’zidan kam bo’lmagan tez harakat qiladigan registrlardan tashkil topgan. Registrlarni soni va razryadliligi turli mikroprotsessorlarda turlicha: 8086 MP da 14 ta ikki baytli registrlardan to Pentium MP dagi turli uzunlikdagi bir nechta o’nlab registrlargachadir.