KIS ishlab chiqarish texnologiyalarining asosiy tavsiflari

KIS ishlab chiqarish texnologiyalarining asosiy tavsiflari
1.4-jadval
Tavsiflari
R -
M O
P
P -
M O P
KMOP
TTL
TTLSH
I
2
L
I
3
L
ESL
Elementlarni
joylashtirishzichligi
, dona/mm.
100¸20
0
200
¸300 50¸150
10
¸20
20
¸40 100¸40
0
200
¸400 15¸20
Ventilni qayta
ulash vaqti.NS
100
20
¸100
10
¸50
5
¸10
2
¸5
20
¸25
3
¸10
0.2
¸1.
0
Ventilningstatik
quvvatiningtarqali
shi, MVA
2 - 3 0.2-0.5
0.001
1 - 3
5-15
0.2
0.1
5.15
Tipik manbaning
kuchlanishi, V
-24; -
12;0
+12; +5-
5 ; 0
+5,( +9)
0;
+5,0
+5;0
+1.2;0 +1.2;+5;0
-
5 . 2 ; -
2 . 6
Logik xabarning
o’zgarishi
5 - 9 2.0-3.4 2.4-4.0 2.0-3.4 2.0-3.4 0.2-
0.8
0.2-0.8
-0.8
dan
Ishchi harorat
oralig’i, S
- 10
dan+7
0
gacha
- 60 dan+1
25 gacha
- 60 dan+1
25 gacha
- 60 dan+1
25 gacha
- 60dan+1
25 gacha
- 10
dan+12
5
gacha
- 60 dan+1
25 gacha
- 10
dan+7
0
gacha
Mahkamlangan buyruqlar sistemali komplektlarning asosiy parametrlari.
1.5-jadval
Seriyasi
Texnolo-
giyasi
Protses-
sorining
razryad-
ligi, bit
Seriyada
KIS ning
soni
KIS soni, dona
KIS
protsessori-
ning turi
Mahs
ming,
og’irligi S
Protses-
sor
Obram-
lenie
K580
n
– MOP 8
9
1
4
– 6
KR80
VM80A
250
500
K1801
K1809
n
– MOP 16
9
1
1
VM1
VM2
500
1000
K1806
MOP
16
1
1
1
VM2
250
K1801
MOP
16
3
1
1
VM86
2000
K588
k
– MOP 16
20
5
3
– 5
VS1
VS2
100
500
Mikrokontrollerlarning asosiy parametrlari
1.6-jadval
KIS belgilari
Tex-
nolo-
giyasi
Razryadligi
KIS soni, dona
Mah-sul-
dor-
ligiming.kor
OP/S
Ichki xot
Iste’
oralig’i
Kontrol-
ler
Obram-
lenie
OZ
K1801VE1
n
–
MOP
16
1
-
300
128x16
K1816VE48
n
–
MOP
8-qiymat va
buyruqlar
1
-
400
64x8
K1814VE1
R
–
MOP
8-
buyruq 4-
qiymat
1
2-4
50
128x4
K1820VE1
n
–
MOP
8-16-buyruq
1
2-4
100-250
64x4
K583 VG2
I
2
L
TTLSH
8-qiymat; 8;
16; 24; 32-
buyruq
1
5-10
200-500
Seksiyali komplektli KIS asosiy parametrlari
1.7
– jadval
Seriyasi Texno-
logiya-
si
Raz-
ryadligi
bit
Komp-
lekti-
da KIS
ning
soni
16-
razryadli
protses-
sorda
KIS (IS)
soni
Protsessorning
maxsul-dorligi
ming. kor
OP/S
Protsessorning
iste’mol qilish
quvvati VA
g’i S
K583
K584
K589
K1800
K1802
K1804
I
2
L
TTLSH
I
2
L
TTLSH
TTLSH
ESL
TTLSH
TTLSH
8
4
2
4
8
4
9
6
8
8
11
11
10
–
20 40
– 50
10-15
(30-45)
10-20
60-70
10-20
30-60
10-20
50-80
10-20
80-100
200
– 300
300
– 500
500-700
1000-2000
800-1000
800-1000
20
– 30
8
– 12
30-50
50-100
30-40
30-40
-10 da
ga
dan125
-10 da
ga
-10 da
ga
-60 da
ga
1.3. Mikroprotsessor va mikroEHM arxitekturasi, MP umumlashtirilgan sxemasi va asosiy
amallar bloklarining vazifalari, ishlashi.
1.4.1. Mikroprotsessorlarni va mikroEHM arxitekturasi.
MP va mikroEHM arxitekturasi deganda alohida MP qurilmalarining aniq mantiqiy tizimini,
ularning bog’lanishini, buyruqlar sistemasini hamda ma’lumotlarni qayta ishlovchi programma va
apparatlar orasidagi bog’lanishi tushuniladi.[1,2,14,24]
Hozirgi paytda MP ni har xil qayta quriladigan moslashuvchan arxitekturalari loyihalanmoqda.
MP mantiqiy tuzilishi quyidagi uchta asosiy talabni qondirishi zarur:
– moslashuvchan bo’lish (mikroprogrammali, mantiqiy va arifmetik amallarni boshqarishi);
– yuqori tezlikda ishlashini ta’min etish;
– qimmat bo’lmagan texnologiya asosida yaratilishi.
Moslashuvchan mantiqiy tuzilish ushbo’larni ta’minlashi kerak:
— berilganlarni baytli qayta ishlashi;
— berilganlarni baytli adreslash;
— rivojlangan vaqtincha to’xtatish sistemali bo’lishi;
— ko’p sondagi yuqori operativli ichki registrlari.
MP ning umumlashtirilgan strukturasi sxemasini ko’rib chiqamiz (1.4-rasm).
MP quyidag
i asosiy bloklarni o’z ichiga oladi:
— ALQ – arifmetik-logik qurilma;
— BQ – boshqaruvchi qurilma;
— Ichki registrlar;
— Interfeys (qiymatlar shinasi).
1.4.2. Mikroprotsessorni umumlashtirilgan sxemasi.
1. ALQ odat bo’yicha, tez ishlovchi ko’chirish registrlari asosida tuzilgan ikkilik kodlarini
jamg’aruvchisidan tashkil topgan. Registrlar operandlarni vaqtincha saqlash va surish uchun ham
ishlatiladi. Bu qurilma ushbu amallarni bajaradi: qo’shish, ayirish, ko’chirish, mantiqiy "I",
mantiqi
y "ILI", ikki moduli bo’yicha qo’shish va surish. ALQ amallarining belgilari hamda MP
ning holati holat registrini tashkil etuvchi mahsus triggerlarda saqlanadi.
ALQ da ikkita kirish va chiqish portlari bor. “Kirish” porti ALQ ga berilgan so’zni (qiymatni)
kiritish uchun kerak. "Chiqish" porti esa shunday berilgan so’zni chiqarish uchun kerak.
Shunga o’xshash mantiqiy sxemalar bitta yoki bir nechta kirish portlariga va bittagina chiqish
portiga ega bo’ladi. Ikkala kirish porti buferlar bilan ta’minlangan, ularning o’rnini qiymatlarni
(berilganlarni) vaqtincha saqlovchi buferli registrlar bajaradi. Har bir port o’zining buferli registri
bilan bog’langan. Buferli registrlar ALQ uchun bitta berilgan so’zni saqlash qobilyatiga ega.
Ikkita kirish portlari ALQ ga ichki shinalardan yoki akkumulyator deb ataluvchi mahsus registrdan
kattaliklarni qabul qilishga imkon beradi.
ALQ ning chiqish porti berilgan so’zni akkumulyatorga yuborish uchun kerak. Akkumulyator
ALQ ning chiqish portidan yuborilgan yoki xotiradan chiq
arib olingan "berilgan so’zni" saqlash
uchun belgilangan. Misol uchun ALQ ikkita kattalikni qo’shayotganda ana shulardan bittasi
akkumulyatorda turadi. Qo’shish bajarilgandan keyin natija (berilgan so’z) ALQ ga saqlanishga
yuboriladi.
1.4-rasm. Bitta kristalli rivojlangan MP mantiqiy tuzilishi
Berilgan so’zlarning qiymatlarini o’zgartirish va tekshirish kerak bo’lganda ham ALQ dan
foydalansa bo’ladi. ALQ ning bajaradigan vazifasi (funksiyasi) MP turlariga bog’liq va har xil
turdagi mashinalar uchun har xildir.
Ko’pchilik MP da ALQ bajaradigan tipik amallar quyidagilardir: qo’shish, ayirish, I, ILI, ILI ni
inkor qilish, aylantirish, o’ng tomonga surish, chap tomonga surish, musbat orttirma, manfiy
orttirma kabi amallardir.
2. MP registrlari. Registrlar har qanday MP ning muhim tarkibiy qismlaridan biridirlar. Ular MP
asosiy funktsiyalarini amalga oshirishda qatnashadilar. Bu yerda oltita registrni ko’rib chiqamiz.
MP dagi registrlarning har biri vaqtincha bitta berilgan so’zni saqlash uchun ishlatilishi mumkin.
Ayrim registrlar maxsus maqsad uchun, boshqalari esa ko’p maqsadni bajarish uchun kerakdir.
Ko’p maqsadli registrlar umumiy kerakli registrlar deb ataladi va programmistlarni ta’biga ko’ra
ishlatishi mumkin.
MP larda registrlarning soni,
ularning ishlatilish o’rni, MP arxitekturasiga bog’liq. Biroq hamma
MP asosan ushbu registrlarga ega. Ularga quyidagilar kiradi: holat registri, buferli registrlar,
buyruq registri, xotira adresining registri, buyruq sanagich, akkumulyator, stekli registr va indeksli
registr. Boshqa registrlar programmistlarning ishini yengillashtirish va soddalashtirish uchun
mo’ljallangan.
Ichki registrlar berilgan qiymatlar bilan har xil manipulyasiya qilinganda MP ning asosiy
registrlari ishlatiladi. Ko’pchilik arifmetik va mantiqiy amallar kodi (ALQ) va AK dan foydalanish
yo’li bilan amalga oshiriladi. Har qanday amal ikkita operasiya ustida bajarilganda shulardan
bittasini AK ga, ikkinchisini esa qaysidir registrga yoki xotiraga joylashtirish mo’ljallanadi.
Akkumulyatorga (AK) va xotiraga (V) joylashgan ikkita operandlarni bir-
biriga qo’shganda
natijadagi yig’indi A akkumulyatorga joylashtiriladi, AK dagi avvalgi operand esa o’chib ketadi.
AK dan foydalaniladigan boshqa turdagi amallar bajarilganda, operandlarni MP ning bir qismidan
ikkinchi qismiga o’tkazilishi, programma orqali amalga oshiriladi.
Operandlarni (berilganlarni) programmali uzatish amalini bajarish ikkita bosqichda amalga
oshiriladi: avvalo operand manbadan AK ga uzatiladi, keyin esa AK dan ko’rsatilgan joyga
uzatiladi.
MP AK ning o’zida, operandlar ustida yana boshqa ish bajarishi mumkin. Masalan, AK ning
hamma razryadlariga ikkilik nollarini yozib uni tozalashimiz mumkin. AK ning qiymatlarini
chapga, o’nga surish hamda uning aylantirilgan qiymatini va shunga o’xshash olish mumkin.
AK MP ning eng universal registrlaridan biridir: operandlar ustida har qanday amal bajarish uchun
eng avvalo ularni AK ga joylashtirish kerak. Operandlar AK ga MP ning ichki shinasidan kelib
tushadi. O’z navbatida AK operandlarni shu shinaga yuborishi mumkin.
AK ning razryadlari MP ning so’zini uzunligiga, ya’ni 8 bitga to’g’ri keladi. Ayrim MP dagi AK
ikkilangan so’z uzunligiga teng. Bunday MP lar mustaqil ikkita AK ga ega bo’lishi mumkin. U
holda, MP AK ning chiqishidagi qiymatlarini ularga yuklash uchun har xil buyruqlarga ega
bo’lishi kerak. Odatda operandlar ustida amallar tugagandan keyin natijani xotiraga yoki boshqa
registrga yoyish mumkin.
Ichki registrlarni vazifalari va xususiyatlarini ko’rib chiqamiz:
a) Buyruq sanagich (BSch). BSch
– bu MP ning muhim registrlaridan biridir. BSch ga qanday
buyruq bajarilayotganini, qanday buyruq esa bajarilishi kerakligini nazorat qilib turish vazifasi
topshirilgan. Ko’p hollarda BSch MP larning operandlarini uzunligidan ko’proq razryadlarga ega
bo’ladi. 65 Kbit xotiraga adreslaydigan 8-razryadli MP da BSch ining razryadlar soni 16 ga teng.
Bu esa mikroEHM ning 65536 xotira oblastining har qandayiga murojaat qilishiga kerak bo’ladi,
ya’ni N=2
16
= 65536.
Nazariya bo’yicha, BSch iga operandlarni MP ning ichki shinalariga ulangan har qanday adresli
bloklardan olish mumkin. Biroq, amaliyotda BSch ga qiymatlar mikroEHM ning xotirasidan kelib
tushadi.
MP ishlashini boshlaganida boshlang’ich adresni belgilash buyrug’i bo’yicha BSch ga MP ni
loyihalovchining ko’rsatgan qiymatlari xotira oblastidan o’tkaziladi. Programmani ishga
tushirishidan avval, loyihalovchi xotira oblastida programma uchun ko’rsatgan boshlang’ich
adresni BSch ga joylashtirishi kerak.
Programma bajarilishi boshlanganda BSch ning birinchi qiymati ana shu oldindan aniqlangan
adres bo’ladi. Shuning uchun programmani bajarishdan ilgari programmaning birinchi buyrug’ini
o’z ichiga olgan xotira oblastining avdresining buyruq sanagichiga yuklash kerak. Programmaning
birinchi buyru
g’ini o’z ichiga olgan xotira oblastining adresi BSch dan xotira adreslari registriga
(XARg - RgAP) yuboriladi. Shundan keyin ikkala registrlarning (XARg, BSch) qiymatlari bir xil
bo’ladi.
XARg ni eng kichik uzunligi 16-razryadga teng. Programmaning birinc
hi buyrug’i joylashgan
adresi, adresli shina orqali, xotirani boshqaruvchi sxemaga yuboriladi. Natijada ko’rsatilgan
adresdagi xotira oblastining qiymati o’qiladi. Bu qiymat albatta buyruq bo’lishi kerak. Xotiradagi
bu buyruqlar registriga (BRg - RgK) yuboriladi.
Xotiradan buyruqni chiqarib olgandan keyin MP BSch ni qiymatini bittaga orttirishiga ko’rsatma
beradi. Bu orttirmani BSch MP hozirgina olingan buyruqni bajarishga o’tgan paytda oladi. Shu
vaqtdan boshlab BSch navbatdagi buyruqning adresini ko’rsatadi. Bajarilayotgan buyruqning
butun bajarilishi davomida BSch navbatdagi bajariladigan buyruqning adresini ko’rsatib turadi.
b) Xotira adresining registri (XARg - RgAP) mikroEHM ning xotira oblastiga har safar murojaat
qilganida, HARg MP ga foydalaniladiga
n xotira oblastining adresini ko’rsatadi.
XARg
– adreslarni ikkilik sonlarda ifoda etadi. Bu registrning chiqishini adresli shina deyiladi va
xotira oblastini yoki ayrim paytlarda kirish/chiqish portlarini tanlash uchun foydalaniladi.
Buyruqni dekodlagandan keyin BSch orttirma oladi, XARg esa orttirma olmaydi.
Agarda MP ni buyruqiga binoan yana xotiraga murojaat qilinsa, bu komandani qayta
ishlashda XARg dan ikkinchi marotaba foydalanishi mumkin.
Ko’pchilik 8-razryadli MP ning XARg 16-razryadga teng. Bunday Rg ikkita registrdan tashkil
topgan: katta baytli registrdan (KB) va kichik baytli registrdan (KichB).
XARg MP ning ichki qiymatlar shinasiga ulangan va har xil manbadan yuklanishi mumkin. XARg
asosan BSch, umumiy registrlardan yoki xotira oblastidan yuklanadi.
v) Buyruqlar registri (BRg - RgK). BRg faqatgina bajarilayotgan buyruqni saqlash uchun
mo’ljallangan. Bu vazifa MP orqali buyruqni avtomatik tarzda tanlash davri boshlanishi bilan
amalga oshiriladi.
Mashina davri ikkita davrchadan (mikrosikldan) tanlash va bajarishdan tashkil topgan.
BRg ichki qiymatlar shinasi bilan ulangan. Biroq BRg shinalaridan buyruqlarni faqat qabul qiladi.
Shinalarga qiymatlarni esa uzata olmaydi.
BRg ning chiqishi buyruqlar deshifratorining bir qismidir. BRg ning razryadlar soni MP ning
turiga bog’liq. Ayrim hollarda razryadlar soni qiymatlar so’zining razryadlari bilan mos keladi,
boshqa hollarda faqatgina 3 ta va 4 ta bo’ladi. Buyruqlar deshifratori buyruqni bajarish davrchasida
BRg ning qiymatini o’qiydi va MP ga amallar buyrug’ini nima qilish kerakligini aytadi.
g)
Holatlar registri (XRg). Hisoblash mashinasi kalkulyatorlardan holatlar registrini borlig’i
bilan farq qiladi.
XRg ning razryadlari ALQ va boshqa registrlardan foydalanib amallar bajarilganda u yoki bu
qiym
atni oladi. Holatlar registri tekshirish, natijalarni eslab qolish ''o’tish" kabi buyrug’i bor
programmalardan foydalanishga imkon beradi.
Programmada "o’tish" buyrug’i bo’lsa, buyruqni bajarish xotiraning bironta yangi oblastidan
boshlanad
i, ya’ni BSch ga yangi son (qiymat) bilan yuklanadi (shartli o’tishlar). Tekshirilgan
natijalar XRg da saqlanadi.
XRg programmistga biron-
bir sharoitda MP ning topshiriqni bajarilish tartibini o’zgartirishga
imkon beradi.
ALQ amallar bajarayotganida XRg ning razryadlariga birlik qiymati beriladi. Agarda amallar
bajarilgandan keyin AK ning hamma razryadlari nolga teng qiymatni qabul qilsa, u holda XRg
ning nol natijali biti bir qiymatini oladi va shunga o’xshash.
Holat registrining ko’proq ishlatiladigan ayrim razryadlarini qisqacha tavsiflaymiz.
1.6 -rasm. 8-razryadli Mikroprotsessorning holat registrining ayrim razryadlarini vazifalari.
1.
Qarz o’tkazish (perenos zaym). Bu razryad oxirgi bajarilgan amal o’tkazish (ko’chirish) yoki
qarz (manfiy ko’chirish) berish bilan bog’langanligini bildiradi. Ko’chirish razryadi “I”ga shu
paytda o’rnatiladiki, agarda ikkita ikkilik sonini ko’shganda 8-razryadda ko’chirish alomati sodir
bo’lsa. Manfiy ko’chirish (qarz) holat registrida kichkina sondan katta sonni ayirganda yoziladi.
2. Nolli natija. Nolli razryad bir holatini shu paytdagina oladiki, qachonki amallar tugagandan
keyin akkumulyatorning hamma razryadlarida ikkilik nollari bo’lib qolsa.
3. Ishorali razryad bir holatini shu paytda oladiki, qachonki, amalning natijasini yozish uchun
belgilangan registrning qiymatidagi katta biti bir holatini olsa. Arifmetik amallarni qo’shimcha
kodli sonlar bilan bajarganda registrning katta razryadidagi biti bir holatiga teng bo’lsa, u holda
registrda manfiy son borligini bildirad
i. Ko’rsatilgan razryadlarning uchta holati ko’pchilik MP da
ishlatiladi.
Ko’pchilik MP qo’shimcha holat razryadiga egadirlar. Holat registrlarining hamma razryadlari
ishlatilavermaydi. Ishlatilmaydigan razryadlarga hamma vaqt ikkilik sonining birlari yozilmaydi.
Registrning qiymatlari MP ichki qiymatlar shinasiga yuklanishi mumkin. Holat registri shinadan
kelayotgan qiymatlarni qabul qilish imkoniyatiga ega emas.
Misol: agarda akkumulyatorga yozilayotgan amalning natijasi
ko’chirishsiz musbat songa teng
bo
’lsa, u holda so’zning holati 00011111 ko’rinishga ega bo’ladi. Agarda amalning natijasi
ko’chirishsiz manfiy songa teng bo’lsa, u holda holat registrida 01011111 ikkilik soni hosil
bo’ladi. Bu kodda 010 - manfiy natijali bitni bildiradi.
d). Arifmetik logik qurilmaning buferli registrlari (BR).
Ularning har biri, berilgan so’zni vaqtincha saqlash uchun kerak. Bu registrlardan bittasi ALQ ning
akkumulyatori - registri deyiladi. Boshqa buferli registr MP ning ichki shinasidan kelayotgan
qiymatni vaqtincha saqlash uchun ishlatiladi. BR lardan programmist foydalana olmaydi. BR ga
qiymatlar AK ning chiqishidan hamda MP ning ichki shinalaridan kelishi mumkin.
e). Umumiy ishlatiladigan registrlar (UIR).
Ko’pchilik MP lar foydalanuvchining ixtiyoriga beriladigan qo’shimcha registrlarga ega. Bu
registrlar umumiy ishlatiladigan registrlar degan nom olgan.
Ayrim MP da UIR xotira qurilmasi sifatida xizmat qiladi. Boshqalarida esa ularning vazifalari AK
ning imkoniyatidan qolishmaydi.
Umumiy ishlatiladigan registrlar sif
atida V va S, D va Ye, N va L va shunga o’xshagan Rg lar
ishlatilishi mumkin. Bu Rg larning har qaysisini manfiy orttirma sanagichi sifatida ishlatish
mumkin. V va S registrlarini birgalikda mahsus 16-razryadli juft registr sifatida ishlatish mumkin.
|