Protsessor - Protsessorlar, turlari va xususiyatlari

|
Protsessorlar, turlari va xususiyatlari
|
bet | 2/7 | Sana | 08.09.2024 | Hajmi | 0,58 Mb. | | #270621 |
Bog'liq PROTSESSORLARProtsessor (lot. processus — surilish) — elektron mashinaning dastur
(programma) da koʻzda tutilgan amallar; informatsiyani oʻzgartirish, barcha hisoblash jarayonlarini, hisoblash mashinasidagi boshqa qurilmalarning ishini boshqarib turish uchun moʻljallangan markaziy qurilmasi. Asosiy qismlari: arifmetikmantiqiy qurilma va boshqarish qurilmasi. Arifmetikmantiqiy qurilmada axborot arifmetika va mantiq jihatidan qayta ishlanadi. Boshqarish qurilmasi xotiradagi axborotlarni chiqarish tartibini belgilaydi, boshqaruvchi signallarni ishlab chiqadi, mashinadagi qurilmalarning ishini uygʻunlashtiradi, dasturni uzish signallarini qayta ishlaydi, xotiradagi axborotlarni muhofazalaydi.
Zamonaviy protsessorlar mikroprotsessorlar ko‘rinishida tayyorlanadi. Jismonan mikroprotsessor integral sxema ko‘rinishidan iborat, ya’ni u umumiy maydoni atigi bir necha kvadrat millimetr keladigan to‘g‘ri burchak shaklga ega kristall holatdagi kremniyning yupqa plastinkasi ko‘rinishida tayyorlangan bo‘lib, ustiga protsessorning barcha ishlarini bajaradigan sxemalar (qoliplar) joylashtirilgan. Ushbu kristall-plastinka, odatda, plastmassa yoki sopoldan tayyorlangan yassi korpusga joylanib, kompyuterning tizim platasiga ulash imkoni bo‘lishi uchun metall tilchalariga ega tilla simlar bilan ulanadi. Hisoblash tizimida parallel ishlaydigan bir nechta protsessorlar bo‘lishi mumkin. Bunday tizimlar – ko‘p protsessorli tizimlar deb ataladi. (7.1-rasm)
Mikroprotsessor (MP) - buyruqlar ketma-ketligini ta'minlovchi dasturni amalga oshiradi. Har bir buyruq, arifmetik mantiq birligini amalga oshiradigan aniq harakat-lardan iborat
7.1-rasm. Mikroprotsessorning shartli strukturasi.
7.2-rasm. Mikroprotsessorning shinalar xarakteristikalari.
Protsessorning eng muhim xarakteristikasi- uning ma'lumotlar shinasi razryadliligi, adreslar shinasining razryadliligi va boshqaruv shinasidagi boshqaruv signallari sonidir. Ma'lumotlar shinasiningning razlyadliligi tizim tezligini belgilaydi. Manzil avtobusining kengligi tizimning ruxsat etilgan murakkabligini aniqlaydi. Boshqarish liniyalari soni, almashinuv rejimlarining xilma-xilligini va tizimdagi boshqa qurilmalar bilan protsessor almashinuvining samaradorligini belgilaydi (7.2-rasm). Uchta asosiy shinaning signallaridan tashqari, protsessorda doimo tashqi taktli signalini yoki kvarts rezonatorini (CLK) ulash uchun chiqish yo‘liga (ikkita chiqishga) ega bo‘ladi. U har doim taktli qurilma hisoblanadi. Protsessorning takt chastotasi qanchalik katta bo‘lsa, u shunchalik tez ishlaydi, ya'ni buyruqlarni tezroq bajaradi. Zamonaviy protsessorlar ko‘pgina ko‘rsatmalarni bitta takt siklida bajaradi va bir nechta ko‘rsatmalarni parallel ravishda bajarish muhitlariga ega.
Zamonaviy protsessorlar ko‘pgina ko‘rsatmalarni bitta takt siklida bajaradi va bir nechta ko‘rsatmalarni parallel ravishda bajarish vositalariga ega. Protsessorning takt chastotasi magistral bo‘ylab almashinuv tezligi bilan to‘g'ridan- to‘g'ri va qattiq bog'liq emas, chunki magistral orqali almashish tezligi signallarni tarqatish kechikishi va magistral signallarning buzilishi bilan cheklanadi. Ya'ni, protsessorning takt chastotasi tashqi emas, balki faqat ichki tezligini belgilaydi. Ba'zan protsessorning soat tezligi pastki va yuqori chegaraga ega. Yuqori chastota
chegarasi oshib ketgan bo‘lsa, protsessor haddan tashqari qizib ketishi, shuningdek, ishdan chiqishi mumkin va eng yoqimsiz, ular har doim ham va tartibsiz ravishda sodir bo‘lmaydi.
Har bir protsessorda mavjud bo‘lgan yana bir muhim signal dastlabki Reset signalidir. Quvvat yoqilganda, favqulodda vaziyatda yoki protsessorni osib qo‘yganingizda, ushbu signalni oziqlantirish protsessorni ishga tushirishga va , uni dastlabki holatda ishga tushirishga majbur qiladi.Natijada, protsessor dasturni nazorat qilishni yo‘qotishi va ba'zi manzillarda to‘xtashi mumkin. Ushbu holatdan chiqish uchun dastlabki Reset signali ishlatiladi.
Dastlabki resetlashning bir xil usuli protsessorga kuchlanishning belgilangan chegaradan past bo‘lganligi haqida xabar berish uchun ishlatilishi mumkin. Bunday holda, protsessor muhim ma'lumotlarni saqlash dasturini amalga oshirishga o‘tadi. Aslida, bu kirish radial uzilishning maxsus turi hisoblanadi. Ba'zan protsessor chipida maxsus vaziyatlarni boshqarish uchun (masalan, tashqi taymerdan uzilish uchun) yana bir yoki ikkita radial uzilish kirishlari mavjud. Zamonaviy protsessor elektr shinasi, odatda, bitta quvvat manbai kuchlanishga (+5V yoki +3.3 v) va umumiy sim («er») ega.
Dastlabki protsessorlar tez-teza bir nechta ta'minot kuchlanishini talab qiladi.
Ba'zi protsessorlarda kam quvvat rejimi mavjud.
Umuman olganda, zamonaviy protsessor , ayniqsa yuqori taktli chastotaga ega bo‘lganlar, juda ko‘p quvvat talab qiladi. Natijada, normal ish haroratini saqlab qolish uchun ular ko‘pincha ventilyatorlar, radiatorlar, yoki hatto maxsus mikro muzlatgichlar o‘rnatiladi. Protsessorni magistral shinaga ulash uchun bufer mikrosxemalari qo‘llaniladi, zarur bo‘lganda signalni demultiplekslash va magistral shina signallarini elektr buferlash uchun. Ba'zan tizim shinasi va protsessor shinalaridagi almashinuv protokollari mos kelmaydi, shunday hollarda buferlash mikrosxemalari protokollarni bir-biri bilan uyg‘unlashtiradi (muvofiqlashtiradi.)
Quvvat yoqilgandan so‘ng, protsessor dastlabki ishga tushirish dasturining
birinchi manziliga o‘tadi va ushbu dasturni amalga oshiradi. Ushbu dastur oldindan
doimiy (energiyaga bog‘liq bo‘lmagan) xotirada saqlanadi. Dastlabki ishga tushirish dasturi tugagandan so‘ng, protsessor doimiy yoki tezkor xotirada joylashgan asosiy dasturni amalga oshirishni boshlaydi, bu uchun barcha buyruqlar o‘z navbatida tanlanadi. Ushbu dasturdan protsessor tashqi uzilishlar yoki THT so‘rovlarini chalg'itishi mumkin. Protsessor xotirasidagi buyruqlar magistral shinadan o‘qiladigan sikllari yordamida tanlanadi. Zarur bo‘lganda, protsessor yozish sikllari yordamida xotiraga yoki kiritish-chiqarish qurilmalariga ma'lumotlarni yozadi yoki o‘qish sikllari yordamida xotira yoki kiritish-chiqarish qurilmalaridan ma'lumotlarni o‘qiydi.
Har qanday protsessorning asosiy vazifalari quyidagilardan iborat:
bajariladigan buyruqlarni tanlash (o‘qish);
xotira yoki K/CH qurilmasidan ma'lumotlarni kiritish (o‘qish) ;
ma'lumotlarni xotiraga yoki K/CH qurilmalariga chiqarish (yozish) ;
ma'lumotlarni qayta ishlash (operandlar), shu jumladan arifmetik operatsiyalar;
xotirani adresslash, ya'ni almashinuv amalga oshiriladigan xotira adresini vazifalash;
uzilish va to‘g'ridan-to‘g'ri kirish rejimini qayta ishlash.
CPU – (Central Processor Unit – Sentralnoye protsessornoye ustroystvo) Mikroprotsessor ya’ni markaziy qayta ishlash bo‘limi. Bu yagona integral mikro sxemada tashkil etilgan, markaziy hisoblash qurilmasi bo‘lib, kompyuterdagi barcha hisob-kitoblarni amalga oshiruvchi MIYASI desak ham bo‘ladi (7.3-rasm).
Protsesssor kvadart yoki to‘g‘ri to‘rtburchak shaklidagi qurilma bo‘lib, ona platadagi protsessorlar slotiga, ya’ni uyachasiga joylanadi. Bir necha minglab PINlar, ignalar bilan ulanadi (o‘rtacha soni 370-2000). Protsessor ishlagan vaqtida keraklicha elektr energiyasi sarflaganligi sababli, u isiydi, harorati oshadi, uni doimiy sovutib turish uchun, protsessor ustiga sovutgich radiator qo‘yiladi. Quyida uning soddalashtirilgan strukturasini taxlil qilamiz (7.1-rasm).
|
| |