Markaziy protsessorli qurilma (MPQ)

maqsadlarga moʻljallangan registrlarga oʻziga xos vaqtincha xotiraga
joylashtiriladi.
Xotira turlari
MK axborotlarni saqlash uchun ikki turdagi xotiraga ega – OXQ
(ma’lumotlar) va DXQ (dasturlar). Xotiraning ikki turi yacheykalar
majmuidan tashkil topgan boʻlib, har yacheykadan faqat bitta ikkilik son
saqlanishi mumkin («0» yoki «1»). OXQsiga yozilgan axborot manbadan
ta’minot kuchlanishi berilgan muddatda saqlanib turadi. Bugungi
kunga kelib
keng tarqalgan OXQsining bunday tuzilish texnologiyasi – dinamik xotira
deb ataladi. Dinamki xotiraga ega boʻlgan mikrosxemalarda axborot saqlash
dinamik zaryadlanadigan miniatyur kondensatorlar yordamida amalga
oishirladi. Ular kremniy kristallida integral koʻrinishda bajariladi.
AMQ bajaradigan komandalar, aniqrogʻi komandalar ketma-ketligi doimiy
xotira qurilmasi (DXQ)da saqlanadi. Zamonaviy mikrokontrol-lerlarning toʻliq
dasturiy xotirasi Flash texnologiyasida bajariladi va kristallga joylashtirildai.
U 16-razryadli yacheykalar ketma-ketligi boʻlib, kristall turiga bogʻliq
ravishda 512 soʻzdan 64 K soʻzgacha hajmga ega. Flash-xotirada,
dasturlardan tashqari, zarur oʻzgarmas ma’lumotlar – turli konstantalar, jadvallar
va x.k. ham yozilishi mumkin. FLASH texnologiyasining afzalligi boʻlib yuqori
zichlik
darajasi, kamchiligi boʻlib esa, alohida yacheykalarni oʻchira olmaslik
xossasi hisoblanadi. Shu sababli dasturdagi xotira doim toʻliq oʻchiriladi.
Ma’lumotlarni uzoq muddatga saqlash uchun MKlar energiyaga bogʻliq
boʻlmagan iski xotira EEPROM ga ega (0 dan 4 K baytgacha). Bu xotira ham
Flash texnologiyasida bajariladi va FLASH ga nisbatan kichik hajmga ega.
Lekin bunda yachekalarni baytlar boʻyicha qayta yozish imkoni mavjud.
MKning energiyaga bogʻliq boʻlmagan xotira bloklarini (Flash va EEPROM)
dasturlash SPI (Serial Peripheral Interface) interfeysi orqali ham parallel,
ham ketma-ket amalga oshirilishi mumkin. EEPROM – ajoyib xotira. Shuning
uchun MPQning bu xotirasiga mikrokontroller boshqa xotira qurilmalariga kabi
murojaat qilmaydi, balki har bir periferiya tugunida mavjud boʻlgan kirish-chiqish
registrlari yordamida murojaat qiladi. EEPROM xotirasi 256 baytdan kichik
boʻlgan mikrokontrollerlarda bunday registrlar atigi uchta.
Kiritish-chiqarish portlari
Protsessor tashqi ta’sirlarni (boshqaruv signallari) kiritish portlari orqali
qabul qiladi. Mikroprotsessorli tizimga periferiya qurimlaaridan birini ulashga
xizmat qiladigan interfeys qurilma – port deb ataladi. Sodda holatda, port
protsessorni mikrosxema tarkibidagi periferiya qurilmalari (taymer,
komporatorlar, axborotni ketma-ket uzatuvchi kanallar,
uzilish tizimi, AROʻ
va x.k.) bilan bogʻlovchi registrdir. Shuningu chun ular kiritish-chiqarish
registrlari deb ataladi. Tashqi qurilmalar bilan axborot almashinish uchun
yyetarlicha murakkab boʻlgan elektron sxemalar qoʻllanialdi. Ular turlicha ish
rejimlariga ega bshlib, dasturchi dasturiy yoʻl bilan ma’lumotlarni uzatish
yoʻnalishini tanlash imkoniyatiga ega. Aynan shular kiritish-chiqarish portlari
deb ataladi. Portlarning soni turli mikrokontrollerlarda turlicha boʻladi. Koʻp sonli
mikrokontrollerlarda barcha portlar sakkiz razryadli qilib bajarilgan. Berilgan
dasturga asosan boshqaruv signallari qayta ishlab boʻlingach
protsessor
chiqarish portlari yordamida tashqi qurilmalarni (rele, motorlar, yoritiluvchi
indikatorlar, displeylar va boshqalar) boshqaradi.
Protsessor va raqamli shinalar
MPQ xotira, kiritish-chiqarish portlari va periferiya qurilmalarini
boshqaradi. Buning uchun u MKning barcha elementlari bilan uchta raqamli
shinalar: adres, ma’lumotlar va boshqaruv shinalari orqali bogʻlangan. Eslatib
oʻtamiz,
shina – raqamli signal uzatiladigan parallel oʻtkazgich simlar majmui.
Bu oʻtkazgichlar shinalar liniyasi deb ataladi. Har vaqt momentida shina
orqali
bitta ikkilik son, har bir liniyadan esa, shu sonning bitta razryadi
uzatiladi.
Ma’lumotlar shinasi ma’lumotlarni mikroprotsessordan periferiya
qurimalalriga, hamda teskari yoʻnalishda uzatish uchun moʻljallangan. Sodda
mikroprotsessorlarda ma’lumotlar shinasi 8 razryadga ega. Ma’lumotlar shinasi
orqali protsessor axborotni xotiraning alohida bitta yacheykasiga, yoki alohida
kiriti-chiqarish portiga yozishi ish hamda bu axborotni bitta yacheyka yoki bitta
portdan oʻqishi mumkin.
Adreslar (manzillar) shinasi har bir xotira yacheykasiga va kiritish-
chiqarish portiga xususiy adresga belgilash imkonini beradi. Adreslar shinasi,
ma’lumotlar
shinasi kabi, ikkilik sonlar uzatiladigan oʻtkazgich simlar
majmuidan tashkil topgan. Ammo ma’lumotlar shinasidan farqli ravishda, ular
boshqa ma’no va vazifaga ega. Bu sonlar yacheyka adresi yoki kiritish-chiqarish
porti raqami boʻlib, ularga mazkur vaqt momentida protsessor murojaat qiladi.
Mikroprotsessor kami bilan 16 razryadli adresga ega boʻlishi lozim.
Zamonaviy protsessorlar 32 razryadgacha boʻlishi mukin. Adreslar shinasining
razryadlari soni protsessor murojaat qiladigan xotira yacheykalari sonlariga
bogʻliq. 16 razryadli ma’lumotlar shinasiga ega boʻlgan protsessor, 2 16
(ya’ni 65536) ta xotira yacheykasiga murojaat qilishi mumkin. Bu son
adreslanadigan xotira hajmi deb ataladi. Xotira hajmi baytlarda aniqlanadi.
Xotira yacheykasi qancha boʻlsa, bayt ham shuncha boʻladi.
Kiritish-chiqarish
portlarini adreslash uchun ham shu adreslar shinasi ishlatiladi.
Boshqaruv shinasi MKda axborot almashinuv jarayonini boshqarish
uchun hixmat qiladi. U liniyalar majmuidan tashkil topgan boʻlib, ular
ma’xsus boshqaruv signallarini uzatadi. Har bir liniya oʻz vazifasi va nomiga
ega. Quyidagi boshqaruv shinalari liniyalari majmuiga misollar va ularning
inglizcha nomlarini keltiramiz:
RD (Read)
– oʻqish signali;
WR (Write)
– yozish signali;
MREQ
– xotira qurilmasi (OXQ yoki DXQ) ni initsializatsiyalash