Mikroprotsessorda ishlatiladigan boshqaruvchi qurilmaning tuzilish asoslari

3.4. Mikroprotsessorda ishlatiladigan boshqaruvchi qurilmaning tuzilish asoslari.
Boshqaruvchi qurilma (BQ) quyidagi vazifalarni bajara olishi kerak:
— programmaga asosan navbatdagi buyruqni adresini tashkil etishi;
— OXK (OZU) yoki DXQ (PZU) dan navbatdagi buyruqni chaqirishi;
— buyruqlar registriga bajarishga mansub bo’lgan buyruqni yozib qo’yishi;
— amallar buyrug’ining kodini shifrlash natijasi bo’yicha xabarlarni ishlab chiqishi va ularni
amallarni bajarish uchun kerakli ketma-ketlikda mashinaning bloklari hamda qurilmalariga
yuborishi;
— OXQ dan operandlarni tanlashi va ularni ALQ dan OXQ ga operandlarning adresini
berishi;
— Bajarilgan amalning natijasini ALQ dan OXQ ga yuborishi yoki keyinchalik hisoblashda
foydalanish uchun AK ga qoldirishi;
— EHM ni ishga tushirishi va to’xtatishi, uni har xil rejimlarda ishlashini nazorat qilishi
(avtomatik, davriy, taktli ishlashi);
— Qiymatlarni kiritishni, chiqarishni ta’minlashi va boshqalar.
MP (mikroEHM) orqali bajariladigan har xil amal (arifmetik, logik boshqaradigan,
o’tkazadigan va boshqalar) murakkab harakatlardan tashkil topgandir va qator oddiy - bitta taktli
harakatga yoki mikroamalga bo’linadi: Boshqaruvchi qurilma OXQ ga ALQ dan operandalarni
uzatish, operandlarning ishorasini o’zgartirish, o’tkazish va shunga o’xshashlar.
Har bir mikroamalni bajarish maxsus xabarlar yordamida amalga oshiriladi. Maxsus
xabarlar yordamida BQ da impul’s yoki potentsial ishlab chiqiladi va kerakli vaqtda tegishli
boshqaruvchi shinalar orqali elektron sxemalarga yuboriladi. Berilgan buyruqni amalga
oshiradigan mikroamallar to’plamini bu amalning mikroprogarammasi deyiladi.
MP bitta mikroamalni yoki mikrobuyruqni bajarishga sarf qilgan vaqtini mashina takti
deyiladi. Bitta amalni (qo’shish) bajarishga sarf qilingan vaqtni mashina davri deyiladi.
Hozirgi MP va mikroEHM boshqaruvchi impulslarni ishlab chiqadigan quyidagi ikki
usuldan foydalaniladi:
1. Doimiy xotira qurilmasi (DXQ) yoki qayta programmalashtiriladigan xotira qurilmasi
(QPXQ-PPZU) asosidagi usul. Bu usulni amallarni bajarish sxemasi yoki apparatli boshqarish
usuli ham deyiladi.
2. Programmalashtiriladigan
logik
matritsa
(PLM)
yoki
amallarni
bajarishni
mikroprogrammali boshqarish (egiluvchan boshqarish logikasi) usuli.
Birinchi usulda mikrokomandalarning xotira blokini DXQ, QPXQ (REPZU) kabi xotirali
standartli KIS ga birlashtiradi yoki o’rta integratsiyalangan sxemada alohida qurilma ko’rinishida
tayyorlaydi.
PLM negizida qurilgan BQ larda hamma
bloklar tugallangan raqamli avtomat ko’rinishidagi
bitta KIS ga biriktiriladi. Bunday BQ ni ishlash qonuniyati matritsaning ichki magistralini ulanishi
(kommo’tatsiyasi) bilan aniqlanadi.
Amallarni sxemali boshqarish deganda xotira elementlaridan va logik elementlardan
tuzilgan BQ tushuniladi. Bunday BQ bir xil bo’lmagan tuzilishga ega bo’ladi va katta tezlikni
ta’minlaydi.
Sxemali va mikroprogrammali BQ o’zining asosida mikroprogrammali boshqarish
negizidan foydalaniladi. Ular orasidagi farqi shundaki, ya
’ni mikroprogramma negizini har xil
texnik yo’l bilan amalga oshirishdadir.
Sxemali BQ da mikroprogrammalar sxemaga logik elementlar orqali mahkamlab
(kavsharlab) qo’yilgan (ulangan) aloqasi bilan aniqlanadi. Mikroprogrammali BQ ni ishlash
tavsifi maxsus x
otiraga kiritilgan mikroprogrammalardan kelgan ma’lumotlar bilan aniqlanadi.
Mikroprogrammalash bitta mikroprogrammali buyruq orqali, berilgan amalni bajarish uchun
mikrokomandalar ketma-
ketligi bilan almashtirishga imkon beradi. Masalan "bo’lish"
mikropro
grammali buyrug’i DXQ ga yozilgan butkul mikrokomandalar ketma-ketligi bilan
almashtiriladi.
Ko’p kristalli mikroprogrammali boshqaruvchi MP da programmist va foydalanuvchi
murojaat qilaoladigan tashqi mikro-programmalash usuli ishlatiladi. Bunday usulda
mikroprogrammalar ma’lumotni bir marta yoki ko’p yozadigan maxsus mikroprgrammali xotira
qurilmasida saqlaydi. Bu yorda sistemadan foydalanuvchi DXQ, QPXQ ni yangisiga almashtirish
yo’li bilan yoki boshqatdan programmalash yo’li bilan mikrokomandaning, mikroprogrammaning
qiymatini almashtirish mumkin.
Mikroprotsessorda ishlatiladigan boshqaruvchi qurilmaning MP ni BQ si hozirgi buyruqqa
asosan tegishli mikroprooperatsiyalar ketma-
ketligini bajarishni ta’minlaydi va bajarilayotgan
programmaga
tegishli programmaning buyrug’ini tanlashni ta’minlaydi.
2.4-rasmda mikroprogrammali boshqaruvchi qurilmaning umumlashtirilgan sxemasi
keltirilgan.
Bu qurilma quyidagi bloklarni o’z ichiga oladi:
1. Mikroprogrammalarning xotira bloki;
2. Mikrokomanda adreslarini ishlab chiquvchi blok;
3. Mikrokomandalar deshifratorining bloki;
4. Sinxronizatsiyalovchi blok.
Bu yerda, mikroprogrammaning xotira bloki mikrokomandalarni saqlash uchun belgilangan.
Mikrokomandalar adreslarini ishlab chiquvchi blok navbatdagi mikrokomandaning adresini
tashkil etish uchun mo’ljallangan. Navbatdagi mikrokomandaning adresini shakllantirish
bajarilayotgan mikrokomandaning kodiga, ALQ da bajarilayotgan amalni kodining belgisiga,
protsessorni sinxronizatsiya
lovchi va vaqtincha to’xtatuvchi bloklarining ma’lumotlariga bog’liq.
Sinxronizatsiyalashtiruvchi blok MP ni asosiy bloklarini ketma-
ket ishlashini ta’minlash uchun,
boshqarish xabarlarini qabul qilish va ketma-ket sinxrosignallar ishlab chiqish uchun kerak.
Mikrokomandalar deshifratori bajaruvchi bloklarga beriladigan boshqaruvchi xabarlarni ishlab
chiqish uchun ishlatiladi.
2.4-rasm. Boshqaruvchi qurilmaning umumlashtirilgan sxemasi.
.
Nazorat savollari
1.Mikroprotsesor boshqaruvchi qurilmalarini turlari va ularni bajaradigan vazifalari.
2. Apparatli (sxemali) yoki qatiq logikali boshqaruvchi qurilmani tuzulishi va ishlash prinsipi.
3.Egiluvchan logik matritsa asosidagi boshqaruvchi qurilmani tuzulishi va ishlash prinsipi.
4. Egiluvchan logik matritsa asosidagi boshqaruvchi qurilmani bloklarini tarkibi, vazifalari va
ishlash prinsiplari.
5. Mikrokomandalar dishifratorini vazifasini tushuntiring.
6. Mikroprogrammalar xotirasini blokini vazifalarini ayting.
7. Adreslarni generatsiyalovchi blokni vazifasini ayting.
8. Sinxronizatsiyalovchi blokni vazifasini gapirib bering.
9. Mikroprogramma deganda nimani tushunasiz?
10. Mikrokomanda deganda nimani tushunasiz?
11. Mikroamal deganda nimani tushunasiz?
12. Amallar kodini bajarilishini tushuntirib bering.
4-MAVZU:MIKROPROTSESSORLARNI ICHKI INTERFEYSLARI. ( 2 soat)
|