Avtomatlashtirsh va boshqaruv

Mikroprotsessor


MP – bu funktsional tugallangan, programma orqali boshqariladigan qurilmadir. MP arifmetik logik-qurilmadan, boshqaruvchi qurilmadan, ichki registrlar va interfeys vositalaridan (ALQ, BQ, registrlarni bir-biri bilan va tashqi apparatlar bilan bog’laydigan shinalardan) tuzilgan.
MP elektron elementlari yuqori integratsiyalangan bitta yoki bir qancha integral sxemada tayyorlangan qurilmadir.
MP tanlangan qator buyruqlar yordamida ma’lumotlarni arifmetik logik qayta ishlashini amalga oshiradi, xotira qurilmasiga kirish-chiqish va boshqa tashqi qurilmalarga murojaat qiladi (1.1-rasm).
MP da "Mikro" so’zi protsessorning sxemasini yuqori integratsiyalanganligini bildiradi. MP oddiy protsessorlarga nisbatan narxining pastligi, energiyani kam iste’mol qilishi, yuqori darajada mustahkamligi bilan farq qiladi.



1.1-rasm. MP sistemasining soddalashtirilgan sxemasining ko’rinishi.

Oddiy protsessorlar kichkina va o’rta darajadagi integratsiyalangan integral sxemalarda bajarilgan. Aniqroq qilib aytganda, MP bu programmalashtiriladigan yoki sozlanadigan KIS, yoki aniqrog’i mantiqiy funktsiyalari programmalashtiriladigan KIS. MP qiymatlarni boshqara oladigan, ma’lumotlarni qayta ishlay oladigan va boshqa vazifalarni amalga oshiraoladigan qurilmadir. Shu tufayli u universal KIS ga aylandi.

Katta integral sxemali MP ga xotira qurilmasi, interfeys va kirish/chiqishni boshqaruvchi bir nechta almashuvchi platalardan biriga bitta yoki bir nechta KIS joylashtirib tugallangan boshqaruvchi qurilma yoki berilgan qiymatlarni qayta ishlaydigan kontroller olinadi.
Mikroprotsessor kompyuterning eng asosiy qurilmasi hisoblanadi. U asosiy arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni, hisoblash jarayonini bajaradi va kompyuterni barcha qurilmalarining ishini boshqaradi. (CPU – Central Processing Unit).[7,10].
Markaziy protsessor o’zida quyidagilarni mujassamlashtirgan:
– arifmetik-mantiqiy qurilma;
– berilgan va adreslar shinasi;
– registrlar;
– buyruqlar hisoblagichi;
– KESH (juda tezkor xotira 8-512 MB);
– o’zgaruvchi nuqtali sonlar matematikasi soprotsessori.
Zamonaviy protsessorlar mikroprotsessor ko’rinishida ishlab chiqiladi. Fizik jihatdan mikroprotsessor bir necha mm² da maydondan iborat kichkina to’g’rito’rtburchak shaklidagi kremniy kristalidan yasalgan qalinligi juda kichik bo’lgan plastinkadan iboratdir. Ushbu plastinka protsessorning barcha funktsiyalarini bajaradi. Kristall plastinka odatda plastmassa yoki keramikadan yasalgan yassi korpusga joylashadi va metall shtikerlarga oltin o’tkazgichlar bilan bog’lanadi. Hisoblash sistemasida bir necha parallel ishlaydigan protsessorlar bo’lishi mumkin. Bu sistemalar ko’p protsessorli deb ataladi. Eng birinchi mikroprotsessor 1971 yilda Intel (AQSH) firmasida ishlab chiqarilgan va u mikroprotsessor – 4004 deb atalgan. Hozirgi paytda yuzlab xildagi mikroprotsessorlar ishlab chiqarilgan, lekin ularning eng mashxurlari Intel va AMD.
Hisoblash texnikasi vositalari uzluksiz (analog) va raqamli turlarga ajratilgan bơlib, ulardan birinchisi yuqori tezkorlikka ega, real vaqt rejimida ishlash imkoniyatini beradi, lekin aniqlik darajasi nisbatan kam bơladi.
Raqamli xisoblash texnikasiga asoslangan vositalar yordamida esa nazariy jixatdan istalgan aniqlikka erishish mumkin. Buning uchun qayta ishlanadigan axborot razryadlari sonini kerakli aniqlikkacha uzaytirish zarur. Katta razryadli axborotlarni qayta ishlash uchun qơshimcha vaqt talab qilinadi. Bu xol tezkorlikni nisbatan pasayishiga olib keladi.
Zamonaviy MP va mikrokon`rollarlar 8, 16, 32 va 64 razryadli axborotlarni real vaqt rejimiga yakin tezkorlikda qayta ishlash imkoniyatini beradi. Shu sababli raqamli xisoblash texnikasi vositalarini kơllash soxalari analog vositalarga nisbatan ancha keng.
Raqamli xisoblash texnikasi vositalari, strukturasi va ishlash prinsipiga kơra ikki gruxga bơlinadi: belgilangan mantiqqa ega vositalar; programmalashtiriladigan mantiqqa ega vositalar.
Belgilangan mantiqqa ega vositalar cheklangan apparat strukturasiga ega va fakat ma`lum bir masalani yechishga mơljallangan bơladi. Ularni yangi masalaga yoki vazifaga moslashtirish imkoniyati cheklangan. Shu sababli xar bir yangi masala uchun yangi apparat vositasi quriladi . Lekin ular ơta tezkorligi, ishonchli ishlash darajasining yuqoriligi va narxining arzonligi bilan xarakterlanadi.
Programmalashtiriladigan mantiqqa ega vositalar universal strukturaga ega bơlib, ular yordamida xar qanday masalani hal qilish uchun shu masalani yechish algoritmini qurish va uni amalga oshiruvchi programmani tuzib ishga tushirish yetarlidir. MPlar va ular asosidagi qurilmalar ikkinchi guruxga mansub.