1-amaliy mashg‘ulot. Sanoq sistemalari asoslarini amaliy o‘rganish Ishdan maqsad

Dasturlarni saqlash usuliga ko'ra ikkita arxitektura ajralib turadi:

• 
  Von Neumann arxitekturasi. Ushbu arxitekturaning protsessorlari dastur va ma'lumotlarga kirish uchun bitta avtobus va bitta kiritish-chiqarish qurilmasidan foydalanadilar.
  
• 
  Garvard arxitekturasi. Ushbu arxitektura protsessorlarida dasturlarni olish va ma'lumotlarni almashish uchun alohida avtobuslar va kiritish-chiqarish qurilmalari mavjud. O'rnatilgan mikroprotsessorlar, mikrokontrollerlar va DSP-larda bu dasturlar va ma'lumotlarni saqlash uchun ikkita mustaqil xotira mavjudligini ham belgilaydi. Markaziy ishlov berish birliklarida bu alohida ko'rsatma va ma'lumotlar keshining mavjudligini aniqlaydi. Kesh orqasida avtobuslarni multiplekslash orqali bittaga birlashtirish mumkin.
  

Nazorat savollari.

1. 
   Arxitektura tushinchasi?
   
2. 
   Mikroprotsessorlarni nimadan tashkil qiladi?
   
3. 
   Mikroprotsessor yadrosi nima?
   
4. 
   Mikroprotsessorni takt chastatasi nima?
   

3-amaliy mashg‘ulot.
Mikroprotsessorli tizimda kiritish-chiqarishni tashkil qilishni amaliy o‘rganish
Ishdan maqsad: talabalarga joriy mavzuga oid bilimlarni berish hamda tegishli qurilmalar, uning ish tamoyili hamda signallarini shakllantirish shuningdek ularni qayta ishlash prinsiplarini o‘rgatishdan iborat.
Topshiriq: joriy mavzuga oid bilimlarni shu ko‘rsatmaga asosan mustahkamlash, tegishli tizim bo‘lsa u auditoriyada bo‘lsa to‘g‘ridahto‘g‘ri o‘qituvchiga o‘z xulosa va bilimlarini namoyon etish xam hisobotlar tuzishdan iborat.
Nazariy qism
Mikroprotsessor elektron tizimning bir qismi bo’lib, kiritish va chiqarish signallarini qayta ishlash qurilmasi sifatida qabul qilingan.
Kiritish va chiqarish signallari sifatida analog signallar, raqamli signallar, raqamli kodlar, raqamli kodlar ketma-ketligi qabul qilingan.
Har qanday mikroprotsessorli tizimlarning yadrosi mikroprotsessor yoki protsessor (processor) hisoblanadi. Boshqacha qilib “qayta ishlagich”, aynan mikroprotsessor - bu shunday uzelki, hamma ma’lumotlarni qayta ishlashni MPT ichida amalga oshiradi. Qolgan uzellari yordamchi funksiyalarni bajaradi: ma’lumotlarni saqlash, tashqi qurilmalar bilan aloqa, foydalanuvchi bilan muloqot. MP arifmetik va mantiqiy amallarni, kodlarni vaqtinchalik saqlash, MPT lari uzellararo ma’lumot almashish va boshqa vazifalarni bajaradi. Protsessorni tizim miyasi bilan solishtirsa bo’ladi.
Tizim ichida ma’lumotlar yoki signallar saqlanadi. Agar tizim raqamli bo’lsa, analog signallar analog – raqam o’zgartirish qurilmalari asosida raqamli signallarga o’zgartiriladi yoki aksi. Ma’lumotlarni saqlash va qayta ishlash raqamli ko’rinishda bo‘ladi.
Kiritish-chiqarishning parallel portlari mikrokontroller almashinuvi va MK mikrosxemaning kiritish-chiqarish liniyalari orqali uzatiladigan mantiqiy signallar ko‘rinishda keltirilgan ma’lumotlarning tashqi ob’ekti uchun mo‘ljallangan. Umumiy holatda har bir port bilan ma’lumotlar registri (MKdan ob’ekti chiqariladigan axborotni saqlash uchun yoki MKga ob’ektga kiritiladigan axborotni saqlash uchun), boshqaruv tizimi (portning ishlash rejimlarini berish uchun) va signallarni kuchaytirish va qo‘shish vazifasini hal etuvchi chiqish kaskadiga bog‘liq bo‘ladi. Port tuzilmasi 2.1.- rasmda keltirilgan.
 ichki magistral
 periferiya qurilmalarining kiritish-chiqarish liniyalari
 MKning tashqi kontaktlari
 portning ma’lumotlar registri
 chiqish kaskadi
 ma’lumotlar o‘qilgan
 ma’lumotlar yozilgan
 kiritish-chiqarish porti tomonidan boshqaruv tizimi
 kiritish-chiqarish portlari MK barcha modellarida amalga oshiriladi.
M a’lumotlar registri o‘z ichiga MKning ichki shinasi bilan axborot registriga kiritish yoki registr holatining ichki shinasiga chiqarish imkonini beradigan yozish va o‘qishni boshqarish liniyalari bilan ikki yo‘nalishli kiritish-chiqarishning N-razryadli registrini oladi. MK yadrosining protsessori va port registri o‘rtasidagi axborot almashinuvi momenti ichki shina orqali yadro shinasining kontrollerini belgilaydi. Almashinuv komandalarining tipiga muvofiq (protsessordan portga yoki portdan protsessorga uzatish) WR yoki RD signallari shakllantiriladi, keyin almashinuv CS boshqaruv signali bilan stroblanadi.
2.1.- rasm. Kiritish chiqarishning parallel porti tuzilmasi
Umumiy holatda, almashinuvning juda murakkab vazifalarini hal etish imkoniyati uchun kiritish-chiqarish portining tuzilmasiga signallar holatini aniqlash va o‘zgartirishning kombinatsiyalanadigan sxemasidan iborat bo‘lgan boshqaruv tizimi, shuningdek ushbu holatni saqlaydigan registrni yozish va o‘qish uchun dasturiy qulay bo‘lgan registr kiritiladi. Bunday vazifa ikkita: kiritish-chiqarish liniyalarining multiplekslash vazifasi va almashinuvning kengaytirilgan protokollarni qo‘llab quvvatlash vazifasidir. Ularni batafsil ko‘rib chiqamiz.
Ma’lumotlar registridan tashqari, bir xil va xuddi shunday MK kontaktlari ayrim periferiya qurilmasi (masalan, taymer) ob’ekt bilan (kiritish-chiqarishning muqobil funksiyalari deb ataladigan) axborot almashinuvi uchun talab etilishi mumkin. Bunda qaysi qurilma (porti yoki boshqa periferiya moduli) bilan MK mikrosxemalarning muayyan har bir kontakti mahkamlanganligini aniqlash zarur bo‘ladi. Bunday rostlash signallar kommutatorining holatini belgilaydigan maxsus kodning boshqaruv tizimining registriga yoziladi.
Kommutator kontaktining holatiga muvofiq MK mikrosxemaning har bir tashqi kontakti port registrining kiritish-chiqarish liniyalariga, yoxud boshqa periferiya qurilmasining kiritish-chiqarish liniyalariga fizik jihatdan ulangan bo‘ladi. Ma’lumotlarni MKga ob’ektdan uzatishda ob’ekt tomonidan shakllanadigan «ma’lumotlar yozilgan» signali ma’lumotlar registrining CS kirishida boshqaruv tizimi bilan kommutatsiyalanadi, boshqaruv tizimi bilan WR signali shakllanadi. Bundan tashqari, «Ma’lumotlar yozilgan» signali boshqaruv tizimi registrida xotirada saqlanadi. Portning ma’lumotlar registrini o‘qishdan 30 oldin amaliy dastur ob’ektdan yangi ma’lumotlar mavjudligini boshqaruv tizimi registridan so‘raydi va ushbu dalil aniqlangandan keyin shina kontrolleri RD va CS signallarini shakllantiradigan ma’lumotlar registrini o‘qishni amalga oshiradi.
Boshqaruv tizimi RD signalini «Ma’lumotlar o‘qilgan» liniyasiga ma’lumotlarning quyidagi porsiyasini qabul qilishda MK tayyorligi to‘g‘risida ob’ektga xabar bergan holda kommutatsiyalaydi.