Muhammad al-Xorazmiy nomidagi Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti 8-Amaliy mashg`ulot

Muhammad al-Xorazmiy nomidagi

Toshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti

8-Amaliy mashg`ulot

Mavzu: Neyrokompyuterlar va ularning ishlash algoritmlari.

Bajardi: 426-18 -guruh talabasi

Erdanayev.Z

Tekshirdi:Axmadjonova Aziza

Toshkent 2020

Markaziy protsessor arxitekturasi

Samarali programmalar tuzish uchun mikroprosessor arxitekturasi, ya’ni uning 2.1- rasmda tasvirlangan funksional tuzilishi bilan tanishish kerak.

Misol tariqasida K580 seriyali 8 xonali 1 kristalli K580IK80A MP ning tuzilishi va ishlash xususiyatlarini ko’rib chiqamiz.

MPK580IK80 40 ta chiqqichi bo’lgan korpusga joylashgan. Tashqi chiqqichlar quyidagi vazifani bajaradi:

D₀ – D₇ - 2 yo’nalishli ma’lumotlar shinasi;

A₀ – A₁₅ - hajmi 64 Kbayt gacha bo’lgan xotirni ulashi mumkin bo’lgan shina adresi;

SINXR - har bir mashina sikli boshida hosil qilinadigan sinxroimpuls chiqqichi;

SBROS – boshlang’ich qurilma kirish yo’li;

CHT - MP ma’lumotlar shinasidan MP axborotini ifodalovchi signalni qabul qiladigan chiqqich. Xotira va kiritish qurilmasidan ma’lumotlar shinasiga axborotni uzatish uchun ventil sxemalarini ochishda foydalanadi.

ZP - MP ma’lumotlar shinasiga axborot berish haqitsdagi signalni ifodalovchi chiqqich. Ma’lumotlar shinasidagi axborotlarni xotiraga yozish va uni chiqish qurilmasiga uzatishni sinxronlashda foydalaniladi. Bu chiqqichdagi signal noto’g’ri qiymatga ega bo’ladi;

GOT - xotira yoki kiritish qurilmasidan tayyorlik signalini kiritgich. Bu kiritgichdagi signalning nolga teng qiymati mikroprosessor CHP signalini ishlab chiqargandan sung xotira yoki kiritish qurilmasi MP ga axborotni uzatishga tayyor emasligini ko’rsatadi. Bu holda

MP kutish (OJ) holatiga kiradi;

OJ - MP ning kutish holatida turish belgisini ifodalovchi signal beradigan chiqqich;

ZXV - MP ni qamrash (ZAXVAT) rejimiga o’tish signalini beradigan kirish yo’li bo’lib, bu holda MP ning adres shinasi va ma’lumotlar shinasi yuqori qarshilik holatiga o’tadi. Bu tashqi qurilmaga ikkala shinani boshqarish, masalan, xotiradan to’g’ridan-to’g’ri foydalanish imkonini beradi;

PRZXV - MP ning ZAXVAT rejimida turish belgisini ifodalovchi signal beradigan chiqqich;

ZAPR - uzishga so’roqlar kirish yo’li;

RPR - zeishga ruxsat berilganligi haqidagi signalni ko’rsatuvchi chiqqich; F1, F2 - takt signallarini uzatuvchi kirish yo’li.

MP da, ta 8 xonali UMR (B,C,D,E,H,L), 8 xonali AK K, 8 xonali buferli registr (BR1,BR2, W va Z), 4 xonali (BelR) belgili registr hamda 8 xonali AMQ bor. Komandalarning birinchi bayti MP ga ma’lumotlar buferi MB orqali komandalar registri KR ga keladi hamda DshK va mashina siklini boshqarish sxemasi (MSBS) da deshifrovka qilinadi. MP ikkilik-o’nlik sanoq sistemasida ifodalangan va ma’lumotlarni qayta ishlashga imkon beruvchi o’nlik korreksiya sxemasi (O’KS) ga ega. MP KR580IK80 da stek sifatida OXQ ning ixtiyoriy zonasidan foydalaniladi, shuning uchun MP kristallida faqat stek ko’rsatkichi (SK) joylashadi. SK va KH 16 xonali bo’lib, ulardagi bor ma’lumotlar adres registri orqali 16 xonali adres shinasiga chiqariladi. UMR, KH va SK dagi bor narsalarni birga o’zgartirish uchun registrlar blokida (IDS) inkrement-dekrement sxemasida bo’ladi.

Registrlar tanlash sxemasi (RTS) va multipleksor (M) yordamida kerakli RON, KH, va KS eki W va Z registrlar tanlanadi. Boshqarish qurilmasi (BQ) DshK va MSBS dan programmali xotiradan keluvchi buyruq haqidagi axborotni qabul- qiladi hamda boshqaruvchi kirish yo’llari signallariga mos ravishda ZAPR, ZXV va GOT lar MP ning barcha bloklari uchun zarur bo’lgan bo’yruqlar B_i. Boshqaruvchi signallarning bajarilishini ta’minlaydi.

MP KR580IK80 buyruqlar sistemasi 1-3 bayt uzO’nligidagi komandalarni ishga tushiradi. MP ning maksimal taktli chastotasi 2 MGs ga teng bo’ladi va takt uzO’nligi 0,75 MKs ga mos keladi. Buyruqlar bajarilishi uchun ularning turlariga qarab 1 dan 5 gacha mashina siklini talab etadilar, har bir mashina sikli 3 dan 5 gacha (T₁ - T₅ ) taktni ishga tushiradi.

T₁ vaqtda SCHK dagi bor narsalar adres shinasiga jo’natiladi, SINXR signali ishlab chiqiladi, ma’lumotlar shinasiga esa mashina sikli boshlanishini xarakterlovchi 8 xonali so’z havola qilinadi. T₂ taktda GOT va ZXV kirish yo’llaridagi signallar tahlil qilinadi, shuningdek, MP HLT (to’xtatish) buyrug’i bo’yicha to’xtatish rejimida turganligi tekshiriladi. Agar GOT ning kirish yo’lida (mantikiy-1) signali qatnashsa, u holda MP T₃ taktiga kiradi, aks holda GOT kirish yo’liga tayyorlik haqidagi signal kelmaguncha OJD kutish holatida turadi.

T₃ taktida MP xotira eki kiritish qurilmasidan tanlangan axborotni ma’lumotlar shinasidan qabul qiladi eki ma’lumotlar shinasiga, undan esa xotira eki chiqish qurilmasiga axborot uzatiladi. T₃ takti 1 - mashina siklida KR da komandaning birinchi bayti qabul qilinadi, ularga mos ravishda DshK va SUMS, shuningdek UU zarur boshqarish signallarini generatsiya qiladi. T₄ va T₅ taktlarda MP da ichki jo’natish va o’zgartirish bajariladi, shu tufayli har bir mashina siklida MP T₃ va T₄ dan keyin faqat joriy etilayotgan komandani bajarish zarur bo’lgandagina T₄ dan keyin T₅ ga o’tiladi.

Mashina sikli oxirida har bir buyruqning bajarilishida ZAPR ga kirish yo’lida so’rov borligi tahlil qilinadi. Agar so’rov bo’lsa va uzishga ruxsat bo’lsa, u holda MP maxsus siklga kiradi. Bu sikl vaqtida SCHK o’zgarmaydi, INTA uzishga shay turadi, uzuvchi qurilma esa MP ga uzuvchi programma adresi bilan RST (uzuvchi programmani dastlabki ishga tushurish) buyruq kodini jo’natadi.

Xotiraga murojaat qilish talab qilinmaydigan eng sodda buyruqlar 4 taktdan iborat 1 ta mashina sikli mobaynida, ya’ni 2 Mks da bajariladi; eng uzuni esa 5 ta mashina sikllari mobaynida 18 taktda, ya’ni 9 Mks da bajariladi.

UzO’nligi 2 va 3 baytli buyruqlarni tanlash mos ravishda 2 yoki 3 mashina sikli yordamida bajariladi, bunda komandaning birinchi bayti RK ga ikkinchisi W registrga uchinchisi esa Z registriga kiritiladi. Sistemali tashkil etishni soddalashtirish uchun, MP K580IK80 har bir mashina sikli boshida ma’lumotlar shinasiga quyidagi belgilarni o’z ichiga olgan 8 xonali so’zni kiritadi:

1) INTA- MP da uzuvchi programmaning adresni uzish qurilmasida uzatishni sinxronlash uchun foydalaniladigan uzish reaksiyasining boshlanish belgisi;

WO - berilgan mashina siklida xotiraga yozish yoki axborotni chiqarish belgisi;

STECK - adres shinasi stek sifatida foydalaniladigan OXQ zonasi yacheykalaridan birida adres borligini ko’rsatuvchi belgi;

HLTA - HALT komandasi buyicha to’xtatish belgisi;

OUT - adres shinasida chiqarish qurilmasi adresi, ma’lumotlar shinasida esa chiqariladigan axborot borligini ko’rsatuvchi belgi;

Ml - komanda birinchi baytini tanlash mashina sikli belgisi;

INP - adres shinasida kiritish qurilmasi adresi, ma’lumotlar shinasida esa, kiritiladigan axborot borligini ko’rsatuvchi belgi;

MEM R - berilgan mashina siklida xotiradan ma’lumotlarni o’qish haqidagi belgi.

Bu so’zni maxsus registrga yozish mumkin va undan mikro-EHM komponentlarini boshqarishda foydalaniladi. Lekin sodda hollarda mikro-EHM da ko’rilgan belgilarni qo’llamasdan ham sistemali tashkil etishni bajarish mumkin. 2.1- rasmdan ko’ramizki, 8 xonali mikroprosessori bo’lgan mikro-EHM uzO’nligi 8 bitga teng so’zlarni sqklash va uzatish imkoniyatiga ega bo’lgan ko’pgina registr va shinalardan tashkil topadi.