История создания компьютеров и современное их развитие (стр. 3 из 9)
Киритиш-чиқариш портлари ва тизим шинасини бошқариш схемаси қуйидаги вазифаларни бажаради:
порт манзилини ва ушбу манзил учун бошқарувчи (портни қабул
ёки узатиш режимига улаш ва шу каби) ахборотни шакллантириш; портдан бошқарувчи ахборотни, портнинг ишга шайлиги ва ҳолати
тўғрисидаги ахборотни қабул қилиш; киритиш-чиқариш қурулмасининг порти билан МП ўртасидаги маълумотлар учун тизим интерфейсининг бошидан охиригача кетган канални ташкиллаштириш.
Киритиш-чиқариш портлари ва тизим шинасини бошқариш схемаси портлар билан алоқа боғлаш учун йўриқларнинг кодли шинаси (ЙКШ), манзиллар ва тизим шинасидаги маълумотлардан фойдаланади, яъни: МП портига кириш мобайнида ЙКШ орқали сигнал узатади. Ушбу сигнал барча киритиш-чиқариш қурилмаларига манзилларнинг кодли шинасидаги (МнзлКШ) манзил порт манзили эканлиги ҳақида хабар беради, сўнгра хусусан порт манзилини узатади. Бундай сигнални қабул қилиб, порт манзили мос тушган қурилма ишга шай эканлиги ҳақида жавоб қайтаради ва шундан сўнггина МКШ орқали маълумотлар алмашинуви рўй беради.
3. ШАХСИЙ КОМПЬЮТЕРДАГИ БЛОКЛАР БАЖАРАДИГАН ИШЛАР ИЗЧИЛЛИГИ
Дастур ШКнинг ташқи хотирасида сақланади. Дастурни ишга тушираётган фойдаланувчи компьютернинг дискдаги операцион тизимига (ингл. DOS – Disc Operation System) ушбу дастурнинг ижросига оид сўроқ йўллайди. Фойдаланувчининг сўроғи – дисплей экранидаги команда бериш сатрига ишга тушириладиган муайян дастурнинг номини киритишдир. Бош дастур (DOS-Command.com) ташқи хотирадаги айни фурсатда бажарилаётган дастурни унинг бошланиш қисми (биринчи команда) сақланаётган ХТСҚга машина томонидан қайта ёзилишини таъминлайди.
Шундан сўнг автоматик равишда дастур командаларининг кетмакет ижроси бошланади. Ҳар бир дастур ўз ижроси учун машина ишининг бир нечта тактини талаб қилади (ушбу тактлар тактли импульслар генераторидан келаётган импульслар даври билан белгиланади). Ҳар қандай команда ижросининг биринчи тактида ХТСҚдаги ҳисоблагич-регистрга ўрнатилган манзил бўйича ушбу команда коди солиштириб чиқарилиши ва бу коднинг бошқарув қурилмасидаги командалар регистрлари учун мўлжалланган блок ичига ёзилиши рўй беради. Иккинчи ва кейинги тактлар ижросининг мазмуни командалар регистрлари учун мўлжалланган блок ичига ёзилган команда таҳлилининг натижалари билан белгиланади, яъни энди маълум бир командага боғлиқ бўлади.
Мисол тариқасида келтирилаётган команда ижроси давомида қуйидаги амаллар бажарилади:
| СЛ | 0103 | 5102 |
иккинчи такт: ХТСҚнинг 0103 уясидан биринчи қўшилувчи
солиштириб чиқарилади ва у АМҚга кўчириб ўтказилади; учинчи такт: ХТСҚнинг 5102 уясидан иккинчи қўшилувчи
солиштириб чиқарилади ва у АМҚга кўчириб ўтказилади; тўртинчи такт: АМҚда, ушбу қурилмага узатилган сонлар
қўшилиши ва йиғиндининг шаклланиши рўй беради; бешинчи такт: АМҚдан сонлар йиғиндисининг солиштириб
чиқарилиши ва 0103 уясига ёзилиши рўй беради.
Энг сўнгги (юқорида келтирилган мисолда бешинчи) такт ниҳоясида МПХ командалари манзилининг ҳисоблагич-регистри ичига дастурнинг бажарилган командасига тааллуқли код томонидан банд қилинган байтлар миқдорига тенг сон ёзилади. Модомики ХТСҚдаги битта хотира уясининг ҳажми 1 байтга тенг ва дастур командалари ХТСҚда кетма-кет жойлашган экан командалар манзилининг ҳисоблагич-регистри ичида машина дастурига тааллуқли навбатдаги команданинг манзили шаклланади ва машина ушбу команда ижросига киришади ва ҳ. к. Дастур ижроси якунига етмас экан жамики командалар шу тариқа кетма-кет бажарилиб бораверади. Дастур ижроси ниҳоясига етгач, бошқарув яна қайтадан Command.com операцион тизимининг дастурига ўтади.
II. БЎЛИМ
1. Микропроцессорлар тизими негизининг тузилиши
2. Микропроцессор архитектураси ҳақида тушунча
3. Микропроцессор архитектураларининг мавжуд турлари ҳақидамаълумотлар
1. МИКРОПРОЦЕССОРЛАР ТИЗИМИ НЕГИЗИНИНГ ТУЗИЛИШИ
Тизимни бошқариш вазифаси хотира (Х) ва киритиш-чиқариш тизими (КЧТ) билан хотира канали ва киритиш-чиқариш канали орқали тегишинча уланган МзПга (МзП) юкланади. МзП хотира ичидан муайян дастурни шакллантирувчи командаларни солиштириб чиқариб, уларнинг кодини очади. Командалар коди очилишининг натижасига мувофиқ МзП хотира ва киритиш портларидан маълумотларни танлаб олиб, уларга ишлов беради ва хотирага ёки чиқариш портларига қайтариб юборади. Шу билан бирга маълумотларни МзП иштирокисиз ҳам хотирадан ташқи қурилмаларга ва акс йўналишда киритишчиқариш имконияти мавжуд. Бундай механизм хотирага тўғридантўғри кириш (ХТТК) деб аталади. МП тизимининг ҳар бир таркибий қисми етарлича мураккаб ички тузилишга эга.
Фойдаланувчи нуқтаи назаридан қараганда МП танлаш фурсатида микропроцессор имкониятларининг маълум даражада умумлаштирилган комплекс тавсифларига эга бўлиш мақсадга мувофиқдир. Ишлаб чиқарувчи мутахассис МПнинг фақат дастурларда очиқ акс этадиган ҳамда тизим ишининг чизмалари ва дастурларини тайёрлаш мобайнида инобатга олиниши лозим бўлган компонентларини англаб олиб, ўзи учун тушунча ҳосил қилиб олишга эҳтиёж сезади холос. Бундай тавсифлар микропроцессор архитектураси тушунчаси орқали белгиланади.
2. МИКРОПРОЦЕССОР АРХИТЕКТУРАСИ ҲАҚИДА ТУШУНЧА
Микропроцессор архитектураси – фойдаланувчи нуқтаи назаридан қараладиган мантиқий тузилиш бўлиб, МП тизимини тузиш учун зарур бўладиган функцияларнинг аппаратлар ва дастурлар восита амалга оширилишига кўра микропроцессорда жорий этиладиган имкониятларни белгилаб беради. Микропроцессор архитектураси тушунчаси қуйидагиларни акс эттиради:
микропроцессор тузилишини, яъни микропроцессорни ташкил этадиган таркибий қисмлар компонентларининг мажмуи ва улар орасидаги алоқаларни (фойдаланувчи учун микропроцессорнинг регистрли модели билан чекланиш кифоядир); маълумотларнинг тақдим этилиш усуллари ва уларнинг
форматларини; тузилишнинг дастурий жиҳатдан фойдаланувчи учун тушунарли
бўлган барча элементларига мурожаат қилиш усулларини (регистрларга, доимий ва тезкор хотиралар уяларига, ташқи қурилмаларга маълум манзил бўйича мурожаат қилиш); микропроцессор томонидан бажариладиган операциялар
тўпламини; микропроцессор томонидан шакллантириладиган ва унинг ичига ташқаридан кириб келадиган бошқарувчи сўзлар ва сигналлар тавсифини; ташқи сигналларга билдириладиган муносабатларни
(узилишларга ишлов бериш тизими ва шу кабилар).
Микропроцессор тизимининг хотира бўшлиғини шакллантириш усулига кўра МП архитектуралари иккита асосий турга бўлинади.
Дастурлар ва маълумотларни сақлаш учун битта хотира бўшлиғи қўлланилган тузилиш фон Нейман архитектураси деб аталади (дастурларни маълумотлар форматига мувофиқ келадиган форматда кодлаш таклифини киритган математик номи берилган). Бунда, дастурлар ҳам, маълумотлар ҳам ягона бўшлиқда сақланиб, хотира уясидаги ахборот турига ишора қилувчи бирор-бир аломат бўлмайди.
Бундай архитектуранинг афзалликлари жумласига микропроцессорнинг ички тузилиши нисбатан соддалиги ва бошқарувчи сигналлар сонининг камлиги киради.
Дастурлар хотираси CSEG (ингл. Code Segment) ва маълумотлар хотираси DSEG (ингл. Data Segment) ўзаро ажратилган ҳамда ҳар бири ўзининг манзилли бўшлиғи ва кириш усулларига эга бўлган тарзда яратилган тузилиш Гарвард архитектураси деб аталади (шундай архитектурани яратиш таклифини киритган Гарвард Университети лабораториясининг номи берилган). Ушбу архитектура нисбатан мураккаб бўлиб, қўшимча бошқарув сигналларини талаб қилади. Бироқ, у ахборот билан анча уддабурон ҳаракатлар бажариш, ихчам кодлаштириладиган машина командалари тўпламини жорий этиш ва қатор ҳолларда микропроцессор ишини жадаллаштириш имконини беради. Intel фирмасининг MCS-51 оиласига мансуб микроконтроллерлар мулоҳаза юритилаётган архитектураларнинг бир вакили саналади.
Бугунги кунда аралаш архитектурали микропроцессорлар ишлаб чиқарилиб, уларда CSEG ва DSEG ягона манзилли бўшлиққа жойланган, аммо улар турли мурожаат механизмларига эга. Бунга аниқ мисол тариқасида Intel фирмасининг80х86 оиласига мансуб микропроцессорларни келтириш мумкин.
Жисмонан микропроцессор хотира қурилмаси ҳамда киритишчиқариш тизими билан тизим шиналарининг ягона тўплами – тизим ичидаги магистраль орқали ҳамкорлик қилади. Ушбу магистраль аксарият ҳолларда қуйидагилардан ташкил топади:
DB (ингл. Data Bus) русумли маълумотлар шиналаридан (ушбу шиналар орқали МзП, хотира ва киритиш-чиқариш тизими ўртасида маълумотлар алмашинуви амалга ошади);
AB (ингл. Address Bus) русумли манзиллар шиналаридан (мурожаат қилинаётган хотира ва киритиш-чиқариш портлари уяларининг манзилларини узатиш учун қўлланилади);
CB (ингл. Control Bus) русумли бошқарув шиналаридан (ахборот алмашинуви циклларини амалга ошириб, тизим ишини бошқарадиган сигналлар айни шу шиналар орқали узатилади).
Шиналарнинг айни шундай тўплами ХТТК каналини ташкил топтириш учун ҳам қўлланилади. Бундай турдаги магистраль демультиплекс магистрали ёки айирувчи манзил ва маълумотлар шиналарига эга уч шинали магистраль деб аталади.