Mikroprotsessorlar va mikroehm asoslari

M K ni p rotsessorli yadrosi.
M K n in g protsessorli yadro sin in g ishlab unumdorligni aniqlovchi asosiy 
xarakteristikalari quyidagilar bo'ladi:
M K ni 
protsessorli yadrosini 
ishlab chiqarishini 
asosiy xarakteristikalari 
quyid ag iiardan tashkil topgan:
• O raliq k o ’rsatmalarni saqlash uchun registrlar t o ’plami;
• protsessorni buy ru qlar sistemasi;
• xotiraga operandlarni adreslash usullari;
• tanlash jarayonin i tashkil qilish va buyru qni bajarish.
Buyruqla r sistemasi va operandlarni adreslash usullari tomonidan qaraganda 
z am ona viy protsessorli yadrosi 
8
-razryadli MK quyidagi 2 ta printsipdan birini 
a m a lg a oshiradi.
230

---

-
C IS C (Complicated Instruction Set C om puter) - arxitekturali protsessorlar 
t o ’liq kom anda sistemasini beradi;
- RISC - arxitekturali protsessorlar, qisqartirilgan buyruq sistemasini beradi;
M K ni p rotsessorin i buyruqlar sistem asi.
Bosh qa mikroprotsessor sistemasi kabi MKni buyruqlarini kiritish protsessori 4 
ta asosiy buy ru qlar guruhini o ’z ichiga oladi:
•
k o ’rsatk ichlam i yuborish buyru g’i;
•
arifmetik buyruqlar;
•
logik buyruqlar;
•
o ’tish buyruqlari.
CIS C - protsessorlari adreslashning rivojlangan qulayliklarining imkoniyatlari, 
buyruqlarning katta t o ’plamini bajaradi, bu esa ishlab chiqaruvchiga kerakli 
operatsiyani baja rishda iloji boricha t o ’g ’ri keladigan buyruqni tanlash imkonini 
beradi. C IS C - arxitekturali protsessor 
8
-razryadli MK da q o ’llanilishda I baytli 2 
baytli va 3 baytli (ayrim hollarda 4 baytli) buyruqlar formatiga eg a bo’lish mumkin. 
Bu holda buy ru qlar ham adreslashning ixtiyoriy usullarini protsessorning ixtiyoriy 
registriga q o ’llagan ho ld a ishlatish mum kin emas. Bajarish uchun buyruqlarni tanlash 
MK ishining bir necha tsikllari davom ida baytma-bayt am al ga oshiriladi. Buyruqlarni 
bajarish vaqti 1 dan to 12 siklgacha b o ’lishi mum kin. C ISC
arxitekturali MK larga 
Intel firmasidan MCS-51 yadroli MK kiradi, ular hozirgi paytda bir necha ishlab 
chiqaruvchilar to m onid an q o ’Uab turiladi. H CO 5, H CO
8
. HC 11 oilasidagi MK 
Motorola firmasi va bosh qa qator ishlab chiqaruvchilar.
RISC - arxitekturali 
protsessorlarda 
bajarilayotgan 
buyruqlar t o ’plami 
m inim um gacha qisqartirilgan. Yanada murakkab operatsiyalarni amalga oshirish 
uchun buyruqlarni kombinatsiyalashga to ’g'ri keladi. Bu holda hamm a buyruqlar 
belgilangan uzunlikdagi formatga ega b o ’ladi (masalan, 12, 14 yoki 16 bit). Buyruqni 
xotiradan tanlash va uning bajarilishi sinxronizatsiyaning bitta takti davom ida am alga 
oshiriladi. RISC - protsessorining buyruqlar sistemasi protsessorning hamm a 
registrlarini te ng ishlatish mumkinligini taxmin qiladi. Bu narsa qator operatsiyalarni 
bajarishda q o ’shimcha egiluvchanligini ta ’minlaydi. RISC- protsessorii MK ga Atmel 
firmasining A VR M K si, Microchip firmasining PIC 16 va PIC 17 MK lari va 
boshqalar kiradi. Bir qarashda, RISC - protsessorii M K CIS C MK bilan 
taqqoslaganda bir xil ichki magistralning taktli chastotasida j u d a yuqori ishlab 
chiqarishga eg a b o ’lishi kerak. Biroq amaliyotda ishlab chiqarish haqidagi savol 
nisbatan murak kab va bir xil emas.
B i r i n e h i d a n , M K ishlab chiqarishning bahosi buyruqlar bajarilish vaqti 
davom ida har xil sistemalarda (RISC va CISC) unchalik korrektli emas. Odatda, MP 
va MK ishlab chiqarishi “registr-registr” o ’tkazish operatsiyalari soni bilan 
baholanishi yaxshiroq, ular bir sekund davom ida bajarilishi mumkin. CISC- 
protsessorli MK d a “ registr-registr” operatsiyasining bajarilish vaqti I dan to 3 
siklgacha teng b o ’ladi. Bu esa RISC-protsessorli M K ning ishlab chiqarilishidan 
sustroqday tuyuladi. Biroq buyruqlar sistemasining ortogonalligini saqlash vaqtida 
buyruqlar formatining qisqartirilishini ishlatilishi 
RIS C-p ro tsessorini 1 ta registr 
b uyrug’iga kirish m um kin b o ’lgan sonlarni niajburan cheklanishiga olib keladi. 
Masalan, PIC 16 MK buyruqlar sistemasi tom onid an operatsiya natijalarini yuborish
231

---

ehtimolligi 2 ta d a n 1 ta registr-registr m a n b a operandi F yoki ishchi registr W d a
k o ’zda tutilgan. S hunday qilib, ruxsat etilgan bir registr m a ’lumotlarini boshqasig a 
(m a n b a operandi ham emas va ishchi ham em as) yuborish operatsiyasi 
2
ta buyru qni 
ishshlatishni talab qiladi.
Bunday ta labchanlik, k o ’pincha um um iy k o ’rsatmalar (R O N ) registrlaridan 
birini tarkibini M K portlaridan biriga yuborishda ro ’y beradi. Shu vaqtn ing o ’zida, 
k o ’pchilik 
CiSC-protsessorla rin ing 
bu yru qlar 
sistemasida 
RON
tarkibini 
kiritish/chiqarish portlaridan biriga yuborish buyruqlari ishtirok etadi. Y a ’ni, 
murakkabroq buyru qlar sistemasi, b a ’zida operatsiyalar bajarilishini nisbatan 
samarali usulini am alga oshirishga ruxsat etadi.
I k k i n c h i d a n , ‘"registr-registr” yuborish tezligi b o ’yicha M K ishlab chiqarishi 
konkret am alga oshuvch i boshqaruv alg oritmining alohida k o ’rsatkichlarini hisobga 
olmaydi. Shunday qilib, boshqaruvni avtomatlashtiruvchi tez harakatli qurilm alarni 
ishlab chiq arishda asosiy e ’tiborni har xil uzatuvchi funktsiyalarni te nglamalarini 
k o ’paytirish va b o ’lishdagi operatsiyalar bajarilish vaqtiga qaratish zarur. X o ’ja lik
te xnikasining distantsion (masofadan) boshqarish p u l ’tini amal ga oshirishda esa 
mantiqiy funktsiyalar bajarilish vaqtini baholash zarur, bu esa klaviatura s o ’rovida va 
kodli ketma-ketli bosh qaruv 
posilkasin'mg
generat siyasida ishiatiladi. Shunin g uchun 
yuqori tez harakatchanlikni talab qiluvchi kritik vaziyatlarda, ishlab chiqarishni 
shunday opera tsiyala r t o ’plamida baholash kerakki, ular boshqaruv algoritm ida k o ’p 
ishlatiladigan va bajarilish vaqti b o ’yicha ch ek la ngan b o ’lsin.
U c h i n c h i d a n , yana shuni hisobga olish kerakki, MK m a ’lum otlar lug’atida 
ko'rs atilgan 
sinxronizatsiya chastotalari 
odatd a ulanadigan kvarsli 
rezonat or 
chastotasiga t o ’g 'ri keladi, bu vaqtda esa mar kaziy protsessorning davom iylik sikli 
VK1M (izoh berish kerak) almashish chastotasi bilan aniqlanadi. Bu chastotalami 
m unos abati har bir MK uchun individual va har xil modulli kontrolierlami ishlab 
chiqarishda gi taqqosla shda hisobga olinishi kerak, buyruqlarni takom illashgan 
8
- 
razryadli M K larda bajarish va tanlash ja rayonla rin i tashkillashtirish nuqtai nazaridan
2 tadan 1 ta oldin avtib o ’tilgan MPS arxitekturalari q o ’llaniladi: F on-N eym an 
(priston) yoki Garvard.
7.3. F o n - N e y m a n a r x i t e k t u r a s i aso s id ag i M K .
F on-N eym an arxitekturasining asosiy xususiyatiga uning um um iy xotirasini 
pro gram m ala r va m a 'l u m o t la m i saqlash uchun ishlatilishidadir, uning arxitekturasi
7,2-Rasm. M PS slm kllirasi Fon-Neyman arxitekturasi asosida.
232

---

F on-N eym an 
arxitekturasining 
asosiy 
ustunligi 
MPS 
qurilmalarining 
soddalashtirilishi, chunki unda faqat bitta um um iy xotiraga murojaat qilish am alga 
oshiriladi. Bundan tashqari, xotiraning yagona kengligining ishlatilish resurslarini 
program m ala r va m a ’lumotlar kengliklari orasida operativ qayta joylashtirish 
imkonini beradi. Bu esa ishlab chiqaruvchining dasturiy t a ’minoti nuqtai nazaridan 
MPS egiluvchanligini deyarli oshiradi. Stekning umumiy xotirada joylashtirilishi 
uning tashkil etuvchilariga dasturlashni у engi 11 ashtiradi. Shuning uchun, Fon- 
N eym an 
arxitekturasi 
universal 
kompyuterlarni, 
shuningdek 
shaxsiy 
kompy uterlarnin g ham asosiy arxitekturasi b o ’lgani ham tasodif emas.