1-ma’ruza: Mikroprotsessor. Mikroprotsessor umumiy strukturasi. Reja

|
1-ma’ruza: Mikroprotsessor. Mikroprotsessor umumiy strukturasi. Reja
|
Sana | 12.02.2024 | Hajmi | 79 Kb. | | #155121 |
Bog'liq 1-maruza
1-ma’ruza: Mikroprotsessor. Mikroprotsessor umumiy strukturasi.
REJA:
Mikroprotsessor tushunchalari
Mikroprotsessor tizimlari haqida tushunchalar.
MP bo‘yicha asosiy atamalar
Raqamli mikrosxemalar oldiniga elektron-xisoblash mashinalarni (kompyuterlarni) qurish uchun ishlab chiqariladigan edi. Ammo keyin raqamli mikrosxemalar ob’ektlarni boshqarishda qulay bo‘lib kolgani aniqlandi va boshqariluvchi sxema ikki xolatda ishlashi mumkin. Masalan: sxema yoqilgan yoki o‘chirilgan bo‘lishi mumkin, radiostansiya uzatish yoki qabul qilish rejimida ishlashi mumkin va x.k. Natijada raqamli mikrosxemalar keng qo‘llanilgan elektromagnit relelar va perfokartalarni o‘rnini almashtirdilar. Boshqaruv masalalarini bajarishda ob’ektni xolatini tasvirlash uchun ikki miqdorni bilish lozim: kuchlanish baland yoki past (ijobiy yoki manfiy), tok oqadi yoki oqmaydi. Bu analog sxemalardagi ayrim kamchiliklardan qutulishga olib kelgan. Raqamli sxemalar to‘g‘ri foydalanishda xatoliklar kiritmaydilar. Bu xususiyatlari ularni keng rivojlanishiga olib keldi va boshqa masalalarni yechishda qo‘llanilayaptilar. Keyinchalik analogli signallarni tuzishda raqamli mikrosxemalarni nazariyasi va usullari ishlab chiqariladigan bo‘ldi.
Raqamli texnikani bilish uchun quyidagi elementar savollardan tushuncha bo‘lishi kerak: -qanday elementlardan raqamli sxemalar quriladi va ularni tuzilishi;
- sodda elementlar asosida turli xil murakkab raqamli qurilmalarni tuzish va buning uchun mantiqiy algebra asoslari va raqamli signallarni xotiralash usullarini bilish kerak;
-raqamli axborotni ko‘rsatishni va uni raqamli sxemaga kiritishni bilish.
Mantiqiy signallarni darajalari raqamli sxemada tarqalishda kamaymaydi. Bu raqamli sxemadan kuchaytirish xususiyatlarini talab qiladi. Raqamli mikrosxemalar kalit rejimida ishlaydilar: tranzistor faqat ochiq yoki yopiq bo‘lishi mumkin. Natijada ideal tranzistorda quvvat tarqalishi bo‘lmaydi. Xozirgi vaqtda mantiqiy elementlarni quyidagi turlari qo‘llaniladi: diod-tranzistorli mantiq (DTL); tranzistor-tranzistorli mantiq (TTL, TTL); komplementar MOP tranzistorlar (KMOP, CMOS) asosidagi mantiq; logika na osnove sochetaniya komplementar MOP va bipolyar tranzistorlar (BiCMOS) asosidagi mantiq. Xar bir mikroprotsessor tizimi(MPT) asosida eng oddiy mikrokontrollerdan murakkab kompyutergacha bo‘lgan bazaviy konsepsiya yotadi. Dlya nachala neskolko osnovnыx opredeleniy MPTni asosiy belgilashlar quyidagicha:
• Elektron tizim — axborotga ishlov beruvchi elektron tugun ,blok, asbob yoki kompleks.
•Masala — bu elektron tizimdan talab qilinadigan funksiyalar to‘plami.
•Tezkorlik — elektron tizimdan o‘z funksiyalarini bajarish tezligi ko‘rsatgichi.
• Egiluvchanlik — tizim turli masalalarga sozlanish qodirligi.
•Ortiqlik (Izbыtochnost) — tizim bajaradigan masalaga tizim imkoniyatlari muvofiqlik darajasini ko‘rsatgichi.
• Interfeys — axborot almashuv bitimi va unda qatnashuvchi qurilmalarning elektr,mantiqiy va konstruktiv birga qo‘shila olishlikni nazarda tutuvchi qoidalar.
Mikroprotsessor tizim kirish signallarga ishlov beruvchi va chiqish signallani uzatuvchi elektron tizimni ayrim xolati sifatida ko‘rish mumkin (rasm. 1.1).
Rasm. 1.1. Elektron tizim.
Kirish va chiqish signallari sifatida analog va raqamli signallar, raqamli kodlar va ularni ketma-ketligi qo‘llanilishi mumkin. Tizim ichida signallarni (yoki axborotni) yig‘ish va saklashni bajarish mumkin. Agar tizim raqamli bo‘lsa kirishdagi analog signallar analog-raqamli o‘zgartgichlar(ARO‘) yordamida kodlar ketma-ketligiga o‘zgartiriladi, chiqishdagi analog signallar raqamli-analogli o‘zgartirgichlar(RAO‘) tomonidan kodlarni ketma-ketligidan tuziladi. Axborotni ishlov berish va saqlash raqamli ko‘rinishda bajariladi. Traditsion raqamli tizimni o‘ziga xos xususiyati bu axborotni ishlov berish va saqlash algoritmlari tizimni sxemotexnikasi bilan maxkam bog‘lanishi. Algoritmlarni o‘zgarishi tizimni strukturasini va elektron tugunlarini va ularni aloqalarini almashtirish yo‘li bilan mumkin. Masalan, agar qo‘shimcha qo‘shish operatsiyasi kerak bo‘lsa tizim strukturasiga qo‘shimcha summator va kodni bir takt ichida saqlash xaqida axborot kerak bo‘lsa bir registr ulash kerak. Ishlatish jarayonida bu masalani xal qilish imkoni yo‘q, butun tizimni loyixalash,tayyorlash va sozlash sikllari kerak. Shuning uchun ana’naviy raqamli tizim ko‘pincha “qa’tiy mantiq”li tizim deyiladi.
“Qa’tiy mantiq”li barcha tizim bir necha o‘xshash masalalarni bajarishga mo‘ljallangan maxsus tizim ko‘rinishiga ega.
Bu o‘zini afzalliklariga ega:
- maxsus tizimda xar bir elementi to‘lik imkoniyati bilan ishlaydi;
-maxsus tizim maksimal tezkorlikni ta’minlashi mumkin , chunki axborotga ishlov berish algoritmlarni bajarish tezligi xar bir mantiqiy elementlar tezkorligiga bog‘liq.
Mantiqiy elementlar xar doim maksimal tezkorliga ega. “Qa’tiy mantiq”li raqamli tizimni katta kamchiligi bu xar bir yangi masala uchun uni yangidan loyixalash va qurish kerak. Bu kamchilikni bartaraf etishni mikroprotsessor tizim ta’minlaydi. Shuning uchun apparaturani o‘zgartirmasdan bir algoritmdan boshqasiga qayta sozlanib va barcha masalalarni yechish imkoniyatiga ega tizim qurish lozim va tizimga qo‘shimcha boshqaruvchi axborotni kiritish algoritimini tuzish(rasm. 1.2). Shunda tizim universal yoki dasturlanuvchi, qa’tiy emas egiluvchan bo‘ladi.
Rasm. 1.2. Dasturlanuvchi ( universal) elektron tizim.
Har bir universallik ortiqlikga olib keladi, chunki maksimal murakkab masalani onson masalaga ko‘ra yechish ko‘proq mablag‘ talab qiladi. Universal tizim murakkabligi eng og‘ir masalani yechishni ta’minlashga mo‘ljallangan bo‘lishi kerak. Masala onson bo‘lsa tizim ortiqligi baland bo‘ladi va tizimni narxini oshiradi, ishonchliligini kamaytiradi, foydalanadigan quvvatni oshiradi va x.k. Tizimni universalligi tezkorligini kamayishiga olib keladi. Xar bir yangi masala maksimal tez ishlashini ta’minlash mumkin emas. Asosiy qoida universallik va egiluvchanlik kancha katta bo‘lsa tezkorlik kamayadi. Maksimal tezkorlikni universal tizimlarda erishish mumkin emas. Shunday qilib, “Qa’tiy mantiq”li raqamli tizimlar yechiladigan masala uzoq vaqt o‘zgarmasa, baland tezkorlik kerak bo‘lsa va axborotni ishlov beruvchi algoritmlar sodda bo‘lsa ishlatilishi unumli bo‘ladi. Universal dasturlanuvchi tizimlar masalalar tez o‘zgarib tursa , tezkorligiga talab katta bo‘lmasa qo‘llanilishi afzal bo‘ladi. Ammo oxirgi paytda universal (mikroprotsessor) tizimlarni tezkorligi sezilarli oshgan va narxi kamayganligi uchun “qa’tiy mantiq”li raqamli tizimlarni qo‘llanilishi kamaygan.
Nazorat savollari:
1.Raqamli texnika ta’rifi.
2.Elektron tizim deb nimaga aytiladi
3.Interfeys tushunchasi.
4.Mantiqiy elementlarga nimalar kiradi.
Adabiyotlar ro‘yxati
1. Yunusov J.Yu., Abasxonova X.Yu. Raqamli qurilmalar va mikroprotsessor tizimlari. O‘quv qo‘llanma. Toshkent 2010.-256v
2. Abasxonova X.Yu, Amirsaidov U.B.,. Mikroprotsessorlar. Oliy o‘quv yurtlari uchun o‘quv qo‘llanma. Toshkent 2016.-253 v
3. Ugryumov Ye.P. sifrovaya texnika i mikroprotsessorы. Ucheb. posobie dlya vuzov. 2-izd.pererab. i dop.-SPb. BXV–Peterburg. 2005.-800s.:il.
4. Kalabekov B.A. sifrovыe ustroystva i mikroprotsessornыe sistemы. Uchebnik.-M.:Goryachaya liniya- Telekom.,2003 g.-336.
|
| |