MP asosiy - Mikrokontroller tarkibi. Tayanch iboralar

|
Mikrokontroller tarkibi. Tayanch iboralar
|
bet | 7/8 | Sana | 29.01.2024 | Hajmi | 131,61 Kb. | | #148080 |
Bog'liq 1-MAVZU. FANNING TARIXI, RIVOJLANISHI, DOLZARB MUAMMOLARI.MP asosiy ko‘rsatgichlari va mikroprotsessorning unumdorlik ko‘rsatgichi. Mikroprotsessorning asosiy ko‘rsatgichlariga quyidagi ko‘rsatgichlarni kiritish mumkin: mikroelektron texnologiya turi, krisstallar soni va ularning o‘lchamlari, kristalldagi tranzistorlar soni, kristall g‘ilofining oyoqchalarini
soni. Bu texnologik ko‘rsatgichlar MP ishlab chiqarilishini iqtisodiy nuqtaiy nazardan maqsadga muvofiqligini aniqlab beradi. Bu ko‘rsatgichlardan keyin ishlov beriladigan so‘zning razryadligi, mikroprotsessor tezligi (ichki va tashqi shinadagi takt chastotasi, bir sekund davomida asosiy operatsiyalarni bajarilish vaqti), manzillanadigan hotira sig‘imi, boshqarish qurilmalarning turi, buyruqlar tizimining samaradorligi, uzulishlar bosqichining soni, hotiraga bevosita ega bo‘lish, kiritish/chiqarish interfeysining o‘tqazish xususiyati, manba kuchlanish qiymati va soni, ishlatiladigan signallarning nominal ko‘rsatgichlari, istemol quvvati; mikroprotsessor to‘plamiga kiruvchi qo‘shimcha qurilmalarning vazifasi, tarkibi va soni; dasturiy ta’minotni loyihalashtirishni quvvatlash va bazi mahsus ko‘rsatgichlar.
Har qanday mikroprotsessor tizimining asosiy ko‘rsatgichi uning unumdorligidir, umumiy holda bu ko‘rsatgichni quyidagicha tushuniladi – vaqt birligi oralig‘ida bajariladigan mikrooperatsiyalarning soni va hotiraga hamda tashqi qurilmaga ega bo‘lish vaqti. Mikroprotsessor tizimining maksimal unumdorligining ko‘rsatgichi bo‘lib birinchi navbatda hotiraga ega bo‘lishning minimal vaqti va protsessorning maksimal bo‘lishi mumkin bo‘lgan takt chastotasi bo‘la oladi.
Yuqorida keltirilgan fikir va muloxazalarga asosan o‘rnatilgan tizim protsessorlarini quyidagicha turlarga ajratish mumkin.
Mikroprotsessor (MP) - bitta mikrosxema shaklida joriy etilgan protsessor uzeli. Ko‘pincha umumiy masalalarni yechish uchun ishlatiladi va asosan shaxsiy kompyuterlarda, serverlarda, superkompyuterlarda va yuqori unumdorli real vaqt o‘rnatilgan tizimlarida ishlatiladi.
Mikrokontoller (MK) – bitta kristalda joylashtirilgan protsessor uzelidan, dasturlarni saqlash uchun doimiy hotiradan (o‘nlab kilobayt), axborotlarni saqlash uchun operativ hotiradan (bir necha kilobayt) va turli kiritish-chiqarish qurilma to‘plamidan iborat. MK keng miqyosda uncha qimmat bo‘lmagan o‘rnatilgan real vaqt tizimlarda qo‘llaniladi.
Kristaldagi tizim (bitta mikrosxema ko‘rinishidagi mikrokontroller - SoC ) bitta kristalda joylashgan va butun bir ishlov berish qurilmasining vazifasini bajaradi. Farqi murakkabligi yuqori, mahsus masalaga yo‘naltirilganligi va loyihalashtirishga yondishishida –apparat qismi standart yo‘lga qo‘yilgan (IP- yadrolar) bloklardan yig‘iladi, dasturiy qismini yig‘ish uchun esa tayyor drayverlar ishlatiladi.
Kristaldagi tizim odatda uchta asosiy raqamli tizimli bloklardan tashkil topgan bo‘ladi: protsessor, hotira va mantiq. Protsessor yadrosi boshqarish oqimini joriy etadi, qachonki har bir boshqarish dasturi tomonidan bir hil operatsiyalarga ishlov berishni bajarish ketma-ketligi o‘rnatilsa, bu esa integral sxemani bo‘lishi mumkin bo‘lgan ishlash algoritmlaridan birini berishga imkon beradi. Hotira esa uning asosiy vazifasi bo‘yicha ishlatiladi – protsessor yadrosining dastur kodini va axborotni saqlaydi. Mantiqiy ishlov berish uchun mahsuslashtirilgan apparatli qurilmalarni va axborotlarni o‘tishini joriy etish uchun ishlatiladi, ularni tarkibi va vazifasini oxirgi ilova belgilab beradigan – axborotlar oqimidir.
Ko‘p seriyalarda ishlab chiqarilayoigan hozirgi zamonaviy mikrokontrollerlar kristaldagi tizimga misol bo‘la oladi.
Kristaldagi tizimlar tarkibida bir necha protsessorli uzellar bo‘lishi mumkin, umumiy holda turli hil. Bundek qurilmalar kristaldagi multiprotsessorli tizimlar deb ataladi.
Raqamli signal protsessori (Digital signal processor - DSP) – bu mahsuslashtirilgan protsessor bo‘lib, real vaqt ish tartibida signallarga raqamli ishlov berish uchun mo‘ljallangan. Signallarga raqamli ishlov berish masalasi bir necha umumiy holatlarga ega. Birinchidan, ko‘p sonli ishlov beriladigan axborotlar, ular berilgan diskretizatsiyalash davri bilan keluvchi (radio signal, tasvir, nutiq) fizik kattaliklarni o‘qilganini tashkil etadi. Ikkinchidan, odatda murakkab matematik operatsiyalar bajariladi, ular tarkibiga filtrlash, identifikatsiyalash, spektral taxlil, mashinali o‘qitishlar kiradi. Bu jadallik bilan bajariladigan operatsiyalarni amalga oshirish uchun DSP yaratilgan, masalan, “jamlash bilan ko‘paytirish” operatsiyasi (MAS) odatda bir taktda bajariladi.
Kommunikatsion mikroprotsessorlar – tarmoq va boshqa kommunikatsion qurilmalarga joylashtirish (integratsiyalash) uchun loyihalashtirilgan va u yuqori unumdorli protsessor yadrosidan, moslashuvchan hotira kontrolleridan va mustaqil mahsuslashtirilgan RISC protsessoridan tashkil topgan. Bu protsessor markaziy protsessor uzelini tashqi qurilmalar bilan muloqat vazifalarini o‘z zimmasiga oladi va undagi yuklanishni kamaytiradi. U tarmoq yo‘naltirgichlarida, shlyuzlarda, Coll- markazlarda qo‘llaniladi.
Grafik protsessorlar (GPU) – mahsuslashtirilgan protsessorlar, grafiklarni aks ettirish (vizualizatsiya) uchun talab qilinadigan hisoblashlarni bajarishga mo‘ljallab loyihalashtirilgan. Ular 3D-grafikani, soyalarni qurishni va raqamli videoni quvvatlaydilar. Bu vositalarni ishlab chiqarishda Intel, NVIDIA va AMD yetakchi firmalardir. Bazi o‘rnatilgan ilovalar, hususan o‘yinlar GPU uchun yaxshi tushadi. Grafik protsessorlar dasturlashning umumiy modeli tomon rivojlanmoqda va shuning uchun jadal hisoblashlar talab etiladigan boshqa ilovalarda ham ishlatilmoqda, o‘lchash texnikasi kabilarda. Odatda GPU ko‘p energiya istemol qiladi va shuning uchun u energiya istemoliga qattiq talablar qo‘yilgan o‘rnatilgan ilovalarda tatbiq etilmayapti.
|
| |