Mikroprosessorlu Sistemler

1.Giriş . Mikroprosessorların təyinatı və xarakteristikaları

2.Mikroprosessorların nəsilləri

3.Mikroprosessorlarin proqram modeli

4.MP yaddaşının iş rejimləri

5. Verilənlərin ünvanlaşdırılması üsulları.

6.  8 bitli prosessorlar

7.Hesab- məntiq qurğusu

8.Akkumlyator

9. Akkumlyator və əmr reqistri, verilənlər şini

10. Şərti kod reqistri.

11. Stek göstəricisi.

12. Əmr registri. Əmr sistemləri.

13. 16 bitli prosessorlar. Ünvanlaşdırma.

14.İNTEL 8088/8086 mikroprosessoru.

15.Prosessor 8088/8086 əmr sistemləri.

16. 8088 tipli prosessorun kontaktlarının ayrılması.

17. Prosessor 68000. Əmr sistemləri.

18. Registrlərin və yaddaşın formatları.

19. 68000 prosessorunda ünvanlaşdırma rejimləri.

20.Yeni çox bitli prosessorlar. Prosessor 80286.

21.Proqramlaşdırıcınin registrləri.

22. 32 bitli 68020 prosessoru

23. Keş-yaddaş reqistrləri

24. Əmrlərin əvəz edilməsi, proqram modeli.

25. Asinxron rejimdə verilənlərin ötürülməsi təşkili.

26. Prosessorlararası verilənlərin ötürülməsinin təşkili (PVÖ) və M68000PQ sinxron mübadilə

27. PENTİUM prosessorlarının arxitektur xüsusiyyətləri.

28. PENTİUM MP- nin şin interfeysi

29. VI nəsil MP- lərdə sinxronlaşdirma

30. MP- lərin multiprosessorlu sistemlərdə tətbiqi

1.Giriş . Mikroprosessorların təyinatı və xarakteristikaları

Mikroprosessor (MP)- informasiyanın çevirilməsini verilmiş proqrama uyğun, cəbr və məntiqi əməliyyatları, hesablama prosesini idarə edən və sistemin qurğularının işini koordinasiya edən EHM- nın mərkəzi qurğusu olmaqla, rəqəmli məlumatı müəyyən alqoritm üzrə emal və emal prosesini idarə edən qurğulardır.

Təyinatına görə MR- lar EHM- nı prosessorlarına yaxındır. Lakin mikroprosesso-run funksional imkanları nisbətən azdır. Onlar bir və ya bir neçə interqasiyalı inteqral sxemlər üzərində realizə olunur. İnteqral sxeminin sayına görə birkristallı, çox-kristallı və çoxkristallı seksiyalı mikroprosessorlar mövcuddur.

Prosessorun bütün aparat vasitələrinin bir böyük inteqral sxem və ya ifrat böyük interqal sxem şəkilində realizə nəticəsində birkristallı mikroprosessorlar əmələ gəlir. Kristalda elementlərin inteqrasiya səviyyələri və gövdədə çıxışların sayı artdıqca MP-un parametrləri yaxsılaşır. Lakin onların imkanları kristalın və gövdənin aparat resusrları ilə məhduddur.

Çoxkristallı MP- un alınması üçün onun məntiqi strukturunun funksional tamamlanmış hissələrə bölünməsini aparmaq tələb olunmaqla yanaşı, onların böyük və ifrat böyük inteqral sxemlər şəklində realizə edilməsi tələb olunur. Bu o deməkdir ki, onun hissələri əvvəlcədən təyin edilmiş funksiyaları yerinə yetirir və avtonom işə malikdir.

Çoxkristallı seksiyalı mikroprosessorun əmələ gəlməsi üçün böyük inteqral sxem şəklində prosessoron məntiqi strukturunun hissələrinin üfiqi səthi funksional bölünməsi ilə realizə edilir və onların qurulmasında seksiyalarin paralel qurulması üçün qovuşma vasitələri əlavə olunur. Belə halda böyük miqdarda böyük inteqral sxemlərin paralel qoşulması, emal olunan məlumatların dərəcəsinin artması və ya MP-un idarəetmə qurğularının mürəkkəbləşməsi imkanları ilə təyin edilir.

Təyinatına görə onlar universal və ixtisslaşdırılmış mikroprosessorlara bölünürlər.

Universal mikroprosessorlar geniş dairəsi olan məsələlərin həllinə təyin edilir. Bu zaman onların effektiv məhsuldarlığı həll olunan məsələnin problemliyindən zəif asılıdır. MP- un əmrlər sisteminə alqoritmik universalliq qoyulub ki, bu da maşınla yerinə yetirilən əmrlər tərkibi istənilən verilmiş alqoritmə uyğun informasiyanın çevirilməsinin alınmasına imkan yaradır.

Universal MP- ra seksiyalı MP- lar da aiddir, çünki onlar üçün hər bir layihədə seksiyalı mikroprosessorun yaradılmış əmrlər sistemi optimallaşa bilər.

İxtisaslaşdırılmış mikroprosessorlar müəyyən sinif məsələlərin həllinə təyin edilib, bəzi hallarda isə konkret bir məsələnin həlli üçündür. Onların əhəmiyyətli xüsusiyyəti idarəetmənin sadəliyi, aparat vasitələrin sadəliyi, aşağı qiyməti və kiçik güc sərfiyyətidir.

Emal olunan siqnalların növünə görə analoq və rəqəmsal mikroprosessorlar mövcuddur. Həqiqətdə mikroprosessorlar rəqəmsal qurğulara aiddirlər. Lakin analoq siqnallarını emal etmək üçün onların tərkibinə rəqəmsal-analoq və analoq-rəqəmsal çeviriciləri daxil edilir.

MP- un özü rəqəmsal informasiyanın emalı qurğusudur. Lakin bəzi hallarda onlarda quraşdırılmış analoq-rəqəmsal və rəqəmsal-analoq çeviriciləri ola bilər. Odur ki, giriş analoq siqnalları MP- a çevirici vasitəsi ilə rəqəm şəklində verilir, emal olunur və sonra əks çevirməni həyata çevirməklə çıxışa analoq formasında daxil olur.

Arxitektura nöqtəyi nəzərdən belə MP-lar siqnalların analoq sxemlərin funksiyonal çeviricisi kimi göstərilir. Onlar bütün analoq sxemlərinin funksiyalarını yerinə yetirir. Belə halda analoqlu MP-un istifadəsi əhəmiyyətli dərəcədə analoq siqnalının emalının dəqiqliyini və onların yenidən hasil etməsini artırır, həm də mikroprosessorun rəqəmsal hissəsini siqnalların müxtəlif emal alqoritminin proqram “sazlanma” hesabına funksional imkanlarını artırır.

Zamana görə mikroprosessorun işinin təşkili sinxron və asinxron olur.

Sinxron qurğularda əməliyyatların icrasının başlanıcı və sonu idarəetmə qurğusu vasitəsi ilə verilir. Bu halda əməliyyatın icra müddəti yerini yetirilən əmrlərin növündən və operandların qiymətindən asılı olmur.

Asinxron mikroprosessorlarda hər sonrakı əməliyyatın başlanğıcı əvvəlki əməliyyatın sonunu göstərən siqnala görə müəyyən olunur.

İcra edilən proqramların sayına görə birproqramlı və çoxproqramlı mikroprosessorlar mövcuddur.

Birproqramlı MP-da yalnız bir proqram icra oluna bilər. Başqa proqramına keçid yalnız bunun icrası başa çatdıqdan sonra əmələ gəlir, ya da şərti və şərtsiz keçidə xüsusi əmrlərə və ya da kəsilməyə əsasən olur.

Çox və ya multiproqramlı qurğularda eyni zamanda bir neçə proqram icra olunur. Multiproqramlı işin təşkili çoxlu miqdarda məlumat mənbələrinin və onları idarə etmək imkanı verir.

Struktur əlamətinə görə dərəciliyi müəyyən edilmiş və dərəcəliyi artırılmış mikroprosessorlar olur.

Dərəcəliyi müəyyən edilmiş MP-da emal olunan sözün dəqiq müəyyən edilmiş dərəcəliyi vardır, onun da kamiyyəti MP-un dərəcəliyi ilə təyin edilir.

Dərəcəliyi müəyyən edilmiş mikroprosessorların əsasında seksiyalarla mikroprosessor sisteminin dərəcilik sayını tələb olunan kamiyyətə qədər artmasına imkan yaradır. Bu da bir qayda olaraq mini EHM-da və böyük tipli EHM-da istifadə olurlar.

İdarəedici qurğunun işinin alqoritminin növünə görə mikroprosessorlar iki növə bölünürlər:

-sxem vasitəsi ilə realizə edilən sərt idarəedilən alqoritmli mikroprosessorlar;

-idarəetmə alqoritmi proqram yolu ilə ardıcıl mikroəməliyyatlar şəklində realizə edilən mikroprosessorlar. Burada əmrlər sistemi sərt təyin edilməyib, amma idarəetmə qurğusunun tərkibinə daxil edilən, sabit yaddaş qurğusuna yazılmış mikroproqramdan asılıdır. Mikroproqramlı idarəetmənin istifadəsi tələb olunan əmrlər dəstini almasına imkan yaradır.

Emal olunan informasiyanın dərəcəliyinə görə mikroprosessorlar 4,8,12,16,32,64- dərəcəli olurlar. Ən çox istifadə olunanı 32-dərəcəlidir. Son zamanlar 64-dərəcəli mikroprosessorlar da istifadə olunurlar.

Hazırlanma texnologiyasına görə böyük interqal mikrosxemlər şəklində olan mikroprosessorlar aşağıdakı texnologiyalarla işlənib hazırlanırlar:

-unipolyar texnologiyaya görə : p- kanallı, n-kanallı və komplomentar;

-bipolyar texnologiyaya görə : tranzistor-tranzistor məntiqi əsasında (TTM), Şottki diodları daxil olmaqla (TTMŞ), emitterli-əlaqəli məntiqə görə (EƏM); inteqral-injeksiyalı məntiqə görə (ݲM).

Böyük inteqral sxemlərin (BİS) hazırlanma texnologiyasının növünün seçilməsinin əsasını mikrosxemin inteqrasiya səviyyəsi, tez təsirliliyi, enerji sərfi, əngəldən mühafizə və mikroprosessorun qiyməti təşkil edir. Bu kompleks əlamətlərə görə yüksək yığılma sıxlığı və tez təsirlilik, həm də aşağı qiyməti təmin edən n-MOY və KMOY texnologiyalara üstnlük vermək olar. EƏM və TTMŞ texnologiyalar ən yüksək tez təsirliliyi təmin etsələr də, yığılmanın aşağı sıxlığı və yüksək enerji sərfiyyatı onları fərqləndirir. I²M əsasında texnologiya orta xassələrə malikdir. Yığılmanın sıxlığına görə n-MOY-dan, tez təsirliliyə görə EƏM və TTMŞ-dan, qiymətə görə isə n-MOY və p-MOY texnologiyalardan geri qalır. Bununla yanaşı p-MOY texnologiyası ən kiçik qiymətə malik olmaqla yanaşı, həm də onun tez təsirliliyi də aşağıdır.

Mikroprosessor sistemlərinə qoyulan tələbatlar aşağıdakılardır:

1. Qiymət/məhsuldarlıq nisbəti.

Bu göstəriciyə görə iki növ yanaşma mümkündür. Birincisi super kompyuter layihələndiriləndə onun yüksək məhsuldarlığı qiymətinə nisbətən böyük əhəmiyyət kəsb edir. İkincisi isə, yəni fərdi kompyuterlərdə qiymət üstünlüyü təşkil edir. Bu iki yanaşmanın arasında olan nisbətlər layihələndiricinin özündən asılıdır və nisbət balansını özü seçməli olur.

2. Etibarlıq və dayanmağa dayanıqlıq.

Etibarlığın yüksədilməsi nasazlıqların aradan qaldırılması prinsipinə əsasla-naraq dayanmaların və işin düzgün qetməməsi intensivliyinin aşağı salınması yolu ilə yüksək və ifrat yüksək intensivlik səviyyəli elektron sxem və komponentlərin, əngəllərin səviyyəsinin aşağı salınması və s. yolların istifadəsi hesabına olur.

Dayanmağa dayanıqlıq - hesablayıcı maşının elə xassəsidir ki, nasazlıq əmələ gəldikdən sonra proqramla verilmiş əməliyyat davam etməyə imkanın yaranmasına məntiqi maşın kimi təmin olunur. Bu xassənin daxil edilməsi əlavə aparat və proqram təminatını tələb edir. Hesablayıcı sistemlərinin paralellik və dayanmaya dayanıqlıq konsepsiyası təbii olaraq bir-biri ilə bağlıdır, çünki hər iki halda əlavə funksional komponentlər tələb olunur.

3. Miqyasliliq.

Miqyasliliq hesablacı sistemlərin prosessorlarının sayı və gücü, operativ və xarici yaddaşın həcminin və başqa resurslarını çoxaltmaq imkanını göstərir, kompyuterin arxitekturu və konstruksiyası, həm də uyğun proqram təminatı vasitəsi ilə təmin edilir. Miqyaslanan sistemin qurulmasında əsas məsələlərdən biri kompyuterin genişlən-məsinin qiymətinin minimizasiyası və planlaşmanın sadələşdirilməsidir. İdeal halda prosessorun sistemə əlavə edilməsi, onun məhsuldarlığının xətti artmasına gətirib çıxarır. Həqiqi miqyaslanan sistem bütün parametrlərə görə balanslanmış olur.

4. Proqram təminatının uyğunluğu və mobilliyi.

Bircisimli şəbəkəli uyğunlaşmış proqramlı kompyuterlərdən müxtəlif kom-pyuterlər, firma- istehsalçılar daxil olmaqla, bircisimli olmayan şəbəkələrin quraş-dırılmasına keçidi, şəbəkənin özünə olan nöqteyi nəzəri kökündən dəyişdi: nisbətən sadə informasiya mübadiləsi vasitədən onu ayrı resurslar inteqrasiyası – hansının ki, hər elementi (server və ya işçi stansiya) konkret tətbiqi məsələlənin təlabatlarına hamısından yaxşı uyğunlaşan güclü pylanmış hesablama sisteminə keçirmişdir.

Belə keçid bir sıra yeni təlabatlar irəli sürmüşdür. İlk növbədə, belə hesablama mühitin həll edilən məsələlərin dəyişən təlabatlarına uyğun aparat vasitələrin miqdarı və tərkibi, proqram təminatının elastik dəyişməsinə imkan yaratmalıdır. İkincisi, müxtəlif aparat platformaların eyni proqram sistemlərinin işə salınmasının imkanını təmin etməli, yəni proqram təminatının mobilliyi təmin olunmalıdır. Üçüncüsü, bu mühit bircisimli olmayan şəbəkəyə daxil olan bütün kompyuterlərdə eyni insan- maşın interfeyslərin istifadəsi imkanına təminat olmalıdır.

Beləliklə, hesablama mühitinin müxtəlif konponentlərinə standartlar toplusu olmalıdır, onlar da, bircisimli olmayan, paylanmış hesablanma sistemində mobil proqram vasitələrin təminatı olmalıdır.

Müxtəlif mikroprosessor sisteminin quruluşu zaman aparaturada sistemin səmərəli istifadəsinə təsir edən müxtəlif texniki və istehsalat- texnoloji amillərin nəzərdən keçirilməsi tələb olunur. Mikroprosessor sisteminin aparatura tərkibi aşağıdakıları təmin etməlidir:

- dərəcəliyi və məhsuldarlığı sadə yolla artması;

• hesablama prosesinin geniş parallelləşdirilməsi imkanının yaradılması;
• müxtəlif məsələlərin həlli alqoritminin səmərəli emalı;
• texniki və riyazi istismarın sadəliyi.

Mikroprosessorun əsas funksiyası xarici quruluşlardan (XQ) alınan informasiyanın əvvəlcədən emalı, məlumatların formatlarının, xarici quruluşların elektromexaniki kontrollərinin çevirilməsidir.

Aparaturada mikroprosessor səhvlərə nəzarət, informasiyanın kodlaşma-dekodlaşmasına və qəbuledici- ötürücü quruluşlarla idarəetmə imkanının yaradılmasıdır.

Ümumiyyətlə mikroprosessorların istifadəsinin dörd əsas istiqamətini qeyd etmək olar:

-nəzarət və idarəetmənin qurulmuş sistemləri;

-informasiyanın toplanması və emalının lokal sistemləri;

-mürəkkəb obyektlərin idarəedilməsinin paylanmış sistemləri;

-paralel hesablamaların paylamış yüksək məhsuldar sistemləri.

Nəzatər və idarəetmənin qurulmuş sistemləri obyekrlərin lokal məsələlərin həlli üçün təyin edilib və daha yüksək idarəetmə konturlu mikroprosessor sisteminə qoşulmuş qurğuların kontrollerinin funksiyasını yerinə yetirə bilər və ya idarəedici sistemin aşağı idarəetmə konturun mərkəzi ola bilər.

İnformasiyanın toplanması və emalının lokal sistemlərinin öz arasında şəbəkəyə birləşdirilmasi və bu şəbəkənin böyük informasiya arxivinə malik olan mərkəzləşdirilmiş EHM –nın məsafədən qoşulması informasiya təminatının tamamlanmış avtomatlaşdırılmış sistemini yaradılmasına imkan verir.

Mürəkkəb obyektlərin paylanmış idarəetmə sistemləri geniş yayılmış mərkəzi prosessorlu sistemlərə alternativdir. Belə ki. mikroprosessorlar və onlarla əlaqəli olan məlumatların emal sxemləri fiziki olaraq informasiyanın yaradılma yerinin yaxınlığında yerləşərək lokal mikroprosessor sistemini təşkil edirlər.

Paralel hesablamaların paylanmış yüksək məhsuldar sistemləri onlarla, yüzlərlə və hətta minlərlə əsasında olan eyni və ya xüsusiləşdirilmiş mikroprosessorların müəyyən məsələlərinin hesabatlarını əhəmiyyətli dərəcədə aşağı sərfiyyatla, konveyer tipli güclü prosessorlar əsasında olan hesablama sistemləri kimi eyni məhsuldarlığa nail olurlar. Prosessorların funksional təyinatına görə böyük miqdarda xüsusiləşdirilmiş mikrorposessor sistelərinin yaradılması , ənənəvi inkişaf etmiş böyük hesablama sistemləri ilə nisbətən yeni tipli güclü hesablama sistemlərini layihələndirməyə imkan yaradır.

2.Mikroprosessorların nəsilləri

İNTEL 4004 ilk MP olub İntel firması tərəfindən 1971-ci ildə yadılmışdır və kalkulyatorlarda 4 bitli ədədlər üzərində əməliyyatların y/y-si üçün istifadə edilmişdir. Birinci nəslə aid MP-də əmrin y/y-si (10-20ms), əmrlər yığımının məhdud olması, yaddaş tutumunun məhdud olması ilə məlumdur. Daha mükəmməl arxitekturaya malik olan 8 bitli İNTEL 8080 MP 1974-cü ildə yaradılmış və geniş tətbiq edilmişdir. Bu MP-nin ünvan maqistralının eni 16 bit olmaqla 64 KB yaddaş həcmini ünvanlaşdırır. 40 ədəd çıxıntısı olan gövdə daxilindəki yarımkeçirici kristalda 6000 ədəd tranzistor gerçəkləşdirilmişdir. MP-nin işçi tezliyi 2MHs, qida gərginliyi və +12V olmuşdur. Bu MP-nin analoqu kimi KP580 seriyalı MP komplekti yaradılmış və geniş tətbiq edilmişdir.

8 bitli MP-lərin sonrakı inkişaf prosesində tranzistorların sayı 6500, işçi tezliyi 5MHs və sürəti 370 000 əməl/san olan İNTEL 8085 MP əvvəlki modelin arxitektur xüsusiyyətlərini saxlamış və daha mükəmməl texnologiyadan istifadə etməklə yaradılmışdır. Bu ailəyə Ziloq firmasının Z80 MP-nu da daxil etmək olar.

İlk 16 bitli MP olan İNTEL 8086 modelinin işçi tezliyi 8-10 MHs-ə qədər yüksəldilmiş, 330 000 əməl/san sürəti artıq 16 bitli ədədlər üzərində hasil edilmişdir. Ünvanlaşdırılan yaddaş 1 MB-ya çatdırılmışdır. Bu ailədən olan İNTEL 80286 MP-nun arxitekturundakı yenilik mühafizə olunan və virtual yaddaş rejimləridir ki, nəticədə virtual yaddaş həcmi 1QB-a çatdırılmışdır. Ünvanlaşdırılan fiziki yaddaş həcmi 16MB olmuşdur.

32 bitli MP-lər 1985-ci ildən etibarən İNTEL 80386 MP ilə yaradılmağa başlamışdır. Ünvan şini 32 bitli olmaqla, ünvanlaşdırılan fiziki yaddaş həcmi 4QB-a çatdırılmışdır. Yaddaş seqmentlərinə əlavə olaraq səhifələşdirmə vasitələri aparat səviyyəsində gerçəkləşdirilmişdir.

1989-cu ildə yaradılan 32 bitli İNTEL 80486 DX MP əvvəlki modeldən I səviyyəli keş-yaddaşın soprosessorun kristala daxil edilməsi ilə fərqlənmişdir. Sürətin artırılması üçün CISC ( mürəkkəb əmirlər sisteminə malik arxitektur) prosessorunda RISC (bəsit əmrlər sisteminə malik arxitektur) nüvəsi yaradılmışdır.

64 bitli verilənlər şininə malik və V nəslə aid edilən Pentium MP 1993-cü ildə layihə edilmişdir. İşçi tezliyi 60/66 MHs olmaqla, tranzistorların sayı 3.1 mln-a çatır. Bu model əvvəlkilərdən süpersalyar arxitekturu ilə (bir takt siqnalı dövründə 2-yə qədər əmrin y/yetirilməsi) ilə fərqlənir. 1994-cü ildə yaranan 75,90, 100 MHs tezlikli Pentium MP-ləri bu seriyadan olan superskalyar prosessorların II nəslini təşkil edir. Bundan əlavə mobil kompyuterlərdə tətbiq etmək üçün miniatür korpuslu 75MHs tezlikli Pentium prosessorları meydana gəlmişdir. 1995-ci ildə isə 150, 166, 200 MHs tezlikli Pentium prosessorları yaradılmışdır. Pentium seriyalı prosessorların inkişafı ilə yanaşı MP-lərin VI nəslinin başlanğıcı olan Pentium Pro prosessorları da layihələndirilmişdir. Bu prosessorların əsas arxitektur xüsusiyyətləri əmrlərin dinamik olaraq y/y-sidir. Bunda məqsəd eyni zamanda icra edilən əmrlərin sayının artırılmasıdır. Onları fərqləndirən digər xüsusiyyət ikinci səviyyəli keş-yaddaşın prosessorla bir gövdədə gerçəkləşdirilməsidir. Bu keş-yaddaş nüvə tezliyində işləməklə bərabər ilkin məlumat həcmi 256 KB olmuşdur. Sonrakı inkişaf prosesində II səviyyəli keş-yaddaş həcmi 512 KB-a çatdırılmışdır.

1997-ci ildə yaradılan Pentium MMX prosessoru arxitektur imkanlarının genişləndirilməsində yeni bir texnologiyanın başlanğıcı oldu. MMX ( multimedia extensions – multimedia genişlənmələri) texnologiyası SIMD (vahid əmrlər və çoxsaylı verilənlər axını) əməliyyatların gerçəkləşməsinə əsaslanır. Yəni çoxsaylı operandlar üzərində eyni bir əməliyyat y/y-lir. MMX texnologiyalı prosessorlrda I səviyyəli keş-yaddaşın həcmi 2 dəfə artırılır. Pentium MMX prosessorlarının çatdığı tezlik həddi 233 MHs olmuşdur.

MMX texnologiyasının Pentium Pro texnologiyası ilə birgə tətbiqi nəticəsində 1997-ci ildə Pentium II prosessoru yaradılmışdır. İlkin Pentium II prosessorlarının nüvə tezliyi 233, 266, 300 MHs olmuşdur. 1998-ci ildən isə xarici şin tezliyi 66 MHs-dən 100MHs-ə yüksələrək, nüvə tezliyi isə 450 MHs-ə çatdırıldı. Pentium II Celeron prosessorunun II səviyyəli keş-yaddaşı yoxdur.

Pentium II Xeon modelinin nüvə tezliyi 450 MHS-ə, II səviyyəli keş-yaddaş həcmi 2MB-a qədər çatdırılmışdır.

1999-cu ildə yaradılan Pentium III prosessorunun nüvə və II səviyyəli keş-yaddaşı ayrıca bir kristalda olmaqla kartric konstruksiyasında yaradılmışdır. Bu prosessorların işçi tezliyi 600 MHs-ə qədər çatdırılmışdır. 1999-cu ilin II yarısında isə Pentium III prosessorunun yeni modelində nüvə və II səviyyəli keş-yaddaş eyni bir yarımkeçirici kristalda gerçəkləşdirilmişdir. Nüvə tezliyi 733 MHs-ə, xarici şin tezliyi 133 MHs-ə qədər yüksəlmişdir.

VI nəsil MP-nin daha yeni bir nümayəndəsi olan K7 modeli AMD firması tərəfindən Pentium III modelinə cavab olaraq 1999-cu ildə layihələndirilmişdir. Burada nüvə tezliyi 600 MHs, II səviyyəli keş-yaddaş 512 KB-dır.

3.Mikroprosessorlarin proqram modeli

Proqramla müraciət edilən reqistrlər. İntel 8086-80486 və Pentium MP-lərinin proqram modeli əsasən əmrlərdə istifadə edilən reqistrlərdə təyin edilir. Belə reqistrlər proqramla müraciət edilən adlanir. Eləcə də proqramla müraciət edilməyən reqistrlər də mövcuddur. Onlar əmrin kodunda aşkar şəklində verilmir və sistemli proqramlarda daha cox istifadə edilir. Proqramla müraciət edilməyən reqistrlər yalnız 80286-80486 və Pentium MP-nin arxitekturunda vardır. Şək. 1- də İntel 8086-80486 və Pentium MP- nin proqram modeli təsvir edilmişdir.

İntel 8086, 8088 və 80286 MP-ri 16 mərtəbəli daxili arxitektura malikdirlər. 80386, 80486 və Pentium isə tamamilə 32 mərtəbəlidir. 8 mərtəbəli reqistrlərə AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL daxildir. Məsələn, ADD AL, AH əmri ilə AL reqistrlərinin məzmununa AH-dakı kod əlavə edilir.

16 mərtəbəli reqistrlər: AX, BX, CX, DX, SP, BP. DI. SI. IP. FLAGS. CS, DS, ES, SS, FS, GS. Məsələn, ADD DX, CX əmri yerinə yetirərkən DX reqistrinin məzmununa CX- dakı ədəd əlavə edilir.

32 mərtəbəli EAX, EBX, ECX, EDX, ESP, EBP, EDI, ESI, EIP, EFLAGS və 16 mərtəbəli FS, GS reqistrləri yalnız 80386, 80486 və Pentium arxitekturalarında mövcuddur.

Proqramla müraciət edilə biməyən reqistrlərdən bir qrupu universal, digər qrupu isə xüsusi təyinatlıdır.

EAX, EBX, ECX, EDX, EBP, EDI, ESI – 32 mərtəbəli arxitekturda universal reqistrlərdir. Onlar baytı, sözü və ikiqat uzunluqlu sözü yadda saxlamaqla aşagıdakı kimi təyinatlanır:

EAX - akkumlyator funksiyasını yerinə yetirməklə 32 mərtəbəli (EAX), 16 mərtəbəli (AX) və ya 2 ədəd 8 mərtəbəli (AL, AH) reqistrləri kimi tətbiq edilir. Akkumlyator əsasən vurma, bölmə və digər əmrlərdə istifadə edilir.

EBX – baza indeksi rolunu oynayır və EBX, BX, BH, BL reqistrləri kimi tətbiq edilir. Bunlar 80386, 80486 və Pentium arxitekturlarında verilənlərin yaddaşdakı ünvanı üçün istifadə edilir.

ECX – saygac funksiyasını yerinə yetirməklə proqramda növbəti yerinə yetiriləcək əmrin ünvanını göstərir. 32 mərtəbəli MP-də eləcə də verilənlər yaddaşını ünvanlaşdırır.

EDX – verilənlər ücün reqist olmaqla vurma əməliyyatında hasil kodunun bir hissəsini, bölmədə isə bölünənin bir hissəsini yadda saxlayır. 32 mərtəbəli arxitekturlarda EDX reqistri eləcə də verilənlər yaddaşının ünvanı üçün istifadə edilir.

EBP – baza gostəricisidir və verilənlərin ötürüldüyü yaddaş oyugunun ünvanını göstərir. Bu reqistr BP və EBP kimi tətbiq edilir.

EDI – təyinat indeksi olmaqla, verilənlər zəncirinin təyin olundugu (göndərildiy) oyuqlarının ünvanını göstərir. EDI 32 mərtəbəli (EDI) və ya 16 mərtəbəli (DI) kimi istifadə edilir.

ESI – məlumat mənbəyinin indeksi funksiyasını yerinə yetirir və zəncirvari məlumat mənbəyinin ünvanını göstərir. ESİ və SI reqistrləri kimi tətbiq edilir.

Xüsusi təyinatlı reqistrlərə EIP, ESP, EFLAGS və seqment reqistrləri – CS, DS, ES, SS, FS, GS – daxildir. Bu reqistrlər aşagıdakı kimi qruplanır:

EIP – növbəti əmr göstəricisidir və yaddaşın kod seqmentinin ünvanını yadda saxlayır. Real yaddaş reyimində 16 mərtəbəli IP, mühafizə edilən reyimdə isə 32 mərtəbəli EIP reqistrləri kimi istifadə edilir. Bu reqistrlərin məzmunu keçid əmri (JUMP) və çağırış əmri (CALL) ilə dəyişdirilə bilər.

ESP – stek götəricisi olmaqla xüsusi yaddaş sahəsini ünvanlaşdırır. Stekli yaddaşa məlumatın daxil edilməsi və çıxarılması ESP- də göstərilən ünvan üzrə yerinə yetirilir.

EFLAGS – vəziyyət bayraqları funksiyasını və MP-nin vəziyyətini əks etdirir. Şək. 2-də bayraqlar reqistrinin strukturu müxtəlif arxitektirlu MP-lər üçün göstərilmişdir. Uygun olaraq bu reqistr 16 mərtəbəli FLAGS və 32 mərtəbəli EFLAGS kimi tətbiq edilir.

C – toplama əməliyyatında köçürmənin olması əməliyyatıdır.

P – cütlük əlaməti olmaqla „0“ – təkliyə, „1“ – cütlüyə görə nəzarəti göstərir.

A – toplama əməliyyatından sonra yarı köçürmənin olması əməliyyatıdır.

Z – hesabi və məntiqi əməliyyatların nəticələrinin „0“ qiymətli olmasını göstərir. Z=1 halında nəticə „0“, Z=0 olduqda isə nəticə „0“ deyil.

S – işarə əlaməti olmaqla, hesabi və məntiqi əməliyyatlardan sonra nəticənin işarəsini göstərir. S=0 – müsbət, S=1 –mənfi nəticədir.

I – kəsilmə əlaməti olmaqla, INTR əmrləri ilə idarə edilir. I=1 halında MP-nin INTR çıxıntısı kəsilmə sorgularını qəbul edir, I=0 halında isə əksinə olaraq qəbul etmir.

D – inkrement və dekrement əməliyyatlarından birini seçir. Bu zəncirvari əmrlərin yerinə yetirilməsi halında DI və ya SI reqistrlərinin məzmununun dəyişməsi üçün istifadə edilir.

O – yerinə yetirilmiş əməliyyatların nəticəsində alınan kodun maşın ölçüsü həddinin aşmasını göstərən daşma əlamətidir.

IOPL – üstünlüklü giriş-çıxış əlaməti olmaqla, yaddaşın mühafizə rejimində çalışdıgı zaman giriş- çıxış (periferiya) qurgularının üstünlük dərəcəsini təyin edir.

M - yaddaşın mühafizə rejimində cari yerinə yetirilən məsələnin hər hansı bir məsələnin içərisinə daxil olduğunu göstərən əlamətdır.

VM - yaddaşın mühafizə rejimində əməliyyatların yerinə yetirilməsinin virtual rejimini seçir.

Seqment reqistrləri yaddaş ünvanını formalaşdırır və aşagıdakı tiplərə ayırır:

CS – kod seqmenti reqistri olmaqla, yaddaş bölməsinin başlanğıc ünvanını təyin edir. Bu bölmələrdə adətən proqramların və proseduraların kodu yerləşdirilir. Kod seqmentlərinin məlumat həcmi 8086-80286 MP üçün 64 KB-a qədər, 80386, 80486 və Pentium üçün 4 QB-a qədər olur.

DS – verilənlər seqmenti reqistri olmaqla, proqramın verilənlərininyerləşdiyi verilənlər seqmentinin başlanğıc ünvanını təyin edir. Verilənlər seqmentinin məlumat həcmi 8086-80286 üçün64 KB-a qədər, 80386, 80486 və Pentium üçün 4 QB-a qədər olur.

ES – verilənlər seqmentinin əlavə reqistridir.

SS –stek kimi istifadə edilən yaddaş seqmqntinin başlanğıc ünvanını yadda saxlayır.

FS və GS – 2 ədəd əlavə ptoqram seqmentininyaddaşdakı ünvanını təyin edir və yalnız 80386, 80486 və Pentium arxitekturları üçün mövcuddur.

Proqramla müraciət edilməyən reqistrlər. İNTEL 80286, 80386, 80486 və Pentium MP-də qlobal və lokal deskriptorlar cədvəllərindən deskriptorların seçilməsi və bu cədvəllərin ünvanlaşdırılması prosesində proqramla müraciət edilə bilməyən reqistrlərdən istifadə edilir. Bu reqistrlərin bir neçəsi sistemli proqramlar tərəfindən seçilir. Şək. 3-də

80286, 80386, 80486 və Pentium MP üçün proqramla müraciət edilməyən reqistrlər göstərilmişdir. Bu reqistrlər yaddaşın mühafizə olunan rejimində emal prosesini idarə edir.

Hər bir seqment reqistri proqramla müraciət edilə bilməyən sahəyə malikdir ki, bu sahə keş yaddaş kimi işləyir. Keş-yaddaşa baza ünvanı, onun sərhədləri və seçmə qaydası haqqında seqment reqistrinin hər bir dəyişməsi halı üçün məlumat daxil edilir. Seqment reqistrinə yeni nömrəsi yazıldıqda MP deskriptor cədvəlini seçir və keş-yaddaşı hissəsinə uygun deskriptoru yükləyir. Bu məlumat keş –yaddaşda seqmentin yeni ünvanını təyin edilənə qədər saxlanılır. Bu, deskriptorlar cədvəlinə təkrar müraciət ehtiyacını aradan qaldırır.

Qlobal deskriptorlar cədvəli reqistri GDTR və kəsilmə üçün deskriptorlar cədvəli reqistri IDTR baza ünvanını və onların sərhədlərini yadda saxlayır.80286 - 80486 və Pentium MP üçün deskriptorlar cədvəlinin sərhədləri 16 mərtəbəli kodla göstərilir, çünki cədvəlin maksimal həcmi 64 KB-dir. Mühafizə olunan rejimdə istifadə edilməsi üçün LDTR və IDTR reqistrinə əvvəlcədən məlumat yüklənməlidir. TR reqistr hər bir məsələ üçün deskriptoru seçir. Məsələ dedikdə prosedur və ya tətbiqi proqram nəzərdə tutulur. MP- nin bir məsələdən digər məsələnin yerinə yetirilməsinə keçməsinə sərf edilən vaxt 17 mks-dir.

4.MP yaddaşının iş rejimləri

Rela yaddaş rejimi. İntel 80286-80486 və Pentium MP-ri real və mühafizə olunan yaddaş rejimlərində işləyə bilir. Real rejimdə yaddaş sahəsinin yalnız birinci 1 MB həcmi ünvanlaşdırılır. Bunun üçün seqmentin yaddaşdakı ünvanı və seqment daxili ünvan istifadə edilir. 64 KB-a qədər məlumat həcmi olan seqmentin başlanğıc ünvanı seqment registri ilə müəyyən edilir. Seqment daxili ünvan seqment registrinin məzmununa əlavə edilməklə real rejimdə yaddaş oyuğunun ünvanını formalaşdırır (şəkil 1.1).

Burada göstərildiyi kimi yaddaş seqmenti 10 000H ünvanlı oyuğdan başlayır və 1FFFFH ünvanı üzrə qurtarır. Daxili ünvan (sürüşmə) F000H – 1F000H nömrəli oyuğu təyin edir.

Mühafizə olunan yaddaş rejimi. Mühafizə olunan rejim (Protekted Mode) 32 bitli MP-lərin əsas iş rejimi olub 64QB-a (Pentium Pro-da 64TB) fiziki yaddaş həcmini ünvanlaşdırmağa imkan verir. İntel 8086 prosessorunun virtual rejimi dedikdə mühafizə olunan rejimin xüsusi halı nəzərdə tutulur. Bu halda prosessor 8086 modeli kimi işləyir, lakin 32 bitli verilənlər və ünvan kodundan istifadə edilir.

Mühafizə olunan rejim İntel 80286 arxitekturundan başlayaraq mövcud olmuşdur. Bu rejim 1 ədəd prosessor daxilində bir neçə məsələni biri-birindən asılı olmayaraq yerinə yetirməyə imkan verir. Bunun üçün hər bir məsələnin resursları (proqram və aparat vasitələri) digər məsələ tərəfindən müdaxilə edilməsi təhlükəsindən mühafizə edilir. Məsələ dedikdə tətbiqi yaxud əməliyyat sisteminin (ƏC) proqramları nəzərdə tututlur.

Yaddaşın mühafizəsi seqmentləşdirmə məfhumuna əsaslanır. Seqment dedikdə müəyyən həcmli yaddaş sahəsi nəzərdə tutulur. Seqmentin maksimal həcmi 4QB-dir. Hər bir məsələ üçün seqment əməliyyat sistemi tərəfindən ayrılır, lakin real yaddaş rejimində seqment registrlərinin məzmunu dəyişdirilməklə digər məsələ üçün ayırılmış yaddaş sahəsinə müdaxilə etmək təhlükəsi qalır. Mühafizə olunan rejimdə seqmentlər məsələ üçün ƏS tərəfindən ayrılır və hər bir tətbiqi məsələ yalnız onun üçün ayırılmış seqmentlərdən istifadə edir.

Seqmentin yaddaşdakı yeri selektor vasitəsilə təyin edilir. Selektorlar qabaqcadan tərtib edilmiş seqment deskriptorları cədvəlindən deskriptoru seçilir. Prosessor yalnız deskriptorları cədvəldə olan seqmentlərə müraciət edir. Seqmentləşdirmə bloku şəkil 1.2-də göstərilən kimi xətti ünvanı hasil edir.

Seqmentləşdirmə yolu ilə yaddaşın mühafizəsi aşağıdakıları qadağan edir:

• Seqmentin öz təyinatına uyğun olmayan şəkildə istifadə edilməsi (məs. verilənlər sahəsini program sahəsi kimi istifadə etmək);
• Müraciət qaydasının pozulması
• Seqment sərhəddinin kənarda olan elementlərin ünvanlaşdırılması
• Kifayət qədər üstünlüyə malik olmadığı halda deskriptorlar cədvəlinin məzmununun dəyişilməsi.

Mühafizə olunan rejim vasitəsi ilə bir məsələdən digər məsələyə keçid təmin edilir. Hər bir məsələnin vəziyyəti (registrlərin məzmunu) xüsusi olaraq ayrılmış məsələnin vəziyyətləri seqmentində TSS yadda saxlanılır. TSS- in ünvanı məsələnin TR registrindəki sellektoru ilə müəyyən edilir.

Virtual yaddaş mexanizmi ixtiyari məsələ üçün 64 QB- a qədər məntiqi ünvanlaşdırılan yaddaş sahəsindən istifadə etmək imkanı verir. Bunun üçün hər bir seqment öz deskriptorunda xüsusi bitlə göstərilən əlamətə malik olur. Bu əlamət həmin seqmentin baxılan zaman anında operativ yaddaşda olmasını müəyyən edir. İstifadə edilməyən seqment operativ yaddaşdan diskə köçürülür və azad olan sahəyə digər seqment yüklənir. Bundan sonra seqmentin yaddaşda olması haqda məlumat deskriptora qeyd edilir.

Dikreptorlar 8 baytlı verilənlər strukturu olub proqram elementlərinin (seqmentlərin, cədvəllərin) xüsusiyyətlərini təyin etmək üçün istifadə edilir. Deskreptor yaddaş elementinin mövqeyini, sahəsinin ölçüsünü, onun təyinatını əks etdirir. Bütün deskreptorlar aparatla müraciət edilə bilən cədvəllərdə yadda saxlanılır.

Şəkil 1.1 Yaddaşın real rejimdə ünvanlaşdırma sxemi

Şəkil 1.2 Mühafizə olunan rejimdə xətti ünvanın hasil edilməsi sxemi

Şəkil 1.1. 8086-80486 və Pentium arxitekturları üçün

proqramla müraciət edilən registrlər.

Şəkil 1.3. 80286-80486 və Pentium MP- də proqramla müraciət

edilməyən hissənin sxemi

5. Verilənlərin ünvanlaşdırılması üsulları.

Verilənlərin ünvanlaşdırılması üsulları. 80286-80486 və Pentium MP-də effektiv proqram təchizatının yaradılması üçün hər bir maşın əmrində istifadə olunan ünvanlaşdırma üsulları haqqında geniş məlumata sahib olmaq lazımdır. MOV əmri 8086-80286 arxitekturalarında baytları və ya sözləri reqistrlər arasında yaxud reqistrlərlə yaddaş arasında ötürür. Bu əmr 80386, 80486 və Pentium MP-da uyğun olaraq baytları, sözləri və ikiqat uzunluqlu sözləri ötürə bilir.

8086-80286 arxitekturlarında verilənlərin ünvanlaşdırılmasının aşağıdakı üsulları mövcuddur: reqistrli, bilavasitə, birbaşa, dolayı reqistrli, baza- indeksli. 80386, 80486 və Pentium MP- də göstərilən üsullara əlavə olaraq miqyaslı- indeksli ünvanlaşdırma da təyin edilmişdir.

MOV əmri daha ümumi və çevik dəyişkən olduğu üçün verilənlərin ünvanlaşdırılması üsulları onun əsasında nəzərdən keçirilir. Şək. 1- də MOV əmrləri və verilənlərin ötürülməsi istiqamətləri göstərilmişdir. Şək. 2- də isə MOV əmri əsasında verilənlərin ünvanlaşdırma üsulları verilmişdir. Bu üsullar aşağıdakılardır:

1. Reqistrli ünvanlaşdırma.
2. Bilavasitə ünvanlaşdırma.
3. Birbaşa ünvanlaşdırma.
4. Dolayı reqistrli ünvanlaşdırma.
5. Baza- indeksli ünvanlaşdırma.
6. Reqistrli- nisbi ünvanlaşdırma.
7. Nisbi- bazalı- indeksli ünvanlaşdırma.

Miqyaslı- indeksli- ünvanlaşdırma

Şəkil 2. Verilənlərin ünvanlaşdırılması üsulları.

Şəkil 1. MOV əmrində məlumat mənbəyinin, təyinatının

və məlumatın ötürülmə istiqamətinin təsviri

Cədvəl 1. Registrli MOV əmrləri

Əmrin simvolu	Əməliyyat
MOV AL, BL	BL-in məzmunu AL-ə köçürülür
MOV CH, CL	CL-in «---------» CH «----------»
MOV AX, CX	CX «---------» AX «----------»
MOV SP, BP	BP «---------» SP «----------»
MOV DS, AX	AX «---------» DS «----------»
MOV SI, DI	DI «---------» SI «----------»
MOV BX, ES	ES «---------» BX «----------»
MOV ECX, EBX	EBX «---------» ECX «----------»
MOV ESP, EDX	EDX «---------» ESP «----------»
MOV ES, DS	seqment «---------» seqment «----------»
MOV BL, BX MOV CS, AX	Qarışıq ölçülü mümkün deyil, kod seqment registri təyin kimi istifadə edilə bilməz.

Cədvəl 2. Bilavasitəli ünvanlaşdırma ilə MOV əmrləri

Əmrin simvolu	Əməliyyat
MOV BL, 44	Onluq 44 kodu (2CH-16-lıq) BL-ə verilir
MOV AX, 44H	16-lıq 44 «---------» AX «----------»
MOV SI, 0	0000H «---------» SI «----------»
MOV CH, 100	100(64H) «---------» CH «----------»
MOV AL, «A»	«A» «---------» AL «----------»
MOV AX, «AB»	№ AB № (4241H) «---------» AX «----------»
MOV CL, 11001110B	2-lik 11001110 «---------» CL «----------»
MOV EBX, 12340000H	12340000N «---------» EBX «----------»
MOV ESI, 12	Onluq 12 «---------» ESI «----------»
MOV EAX, 100B	2-lik 100 «---------» EAX «----------»

Cədvəl 3. AX və AL registrləri ilə birbaşa ünvanlaşdırılan əmrlər

Əmrin simvolu	Əməliyyat
MOV AL, NUMBER	Seqment daxilindəki NUMBER yaddaş ünvanı üzrə baytı AL-ə ötürməli
MOV AX, COW	Verilənlər seqmentinin COW ünvanı üzrə sözü AX-ə göndərməli
MOV EAX, WATER	Verilənlər seqmentindəki WATER ünvanı üzrə ikiqat sözü EAX-ə verməli
MOV NEWS, AL	AL-in məzmununu NEWS ünvanlı seqment oyuğuna yazmalı
MOV THERE, AX	AX «---------» THERE «----------»
MOV HOME, EAX	EAX «---------» HOME «----------»

Cədvəl 4. Dolayı registrli ünvanlaşdırmalı əmrlər

Əmrin simvolu	Əməliyyat
MOV CX, [BX]	BX registrinin məzmunu ilə ünvanlaşdırılan seqment oyuğunun məzmunu CX registrinə ötürülür
MOV [BP], DL	DL registrinin məzmunu BP registrində göstərilən ünvan üzrə seqment oyuğuna ötürülür
MOV [DI], BH	BH registrindəki bayt DI-dəki ünvan üzrə seqment oyuğuna yazılır
MOV [DI], [BX]	Yaddaş- yaddaş ötürülmə əmri yalnız zəncirvari verilənlər üçün istifadə edilir
MOV DI, [DI]	Dolayı ünvanlaşdırma registrinin məzmunu həmin əmrlərlə dəyişdirilə bilməz
MOV ECX, [EBX]	EBX registri ilə ünvanlaşdırılan yaddaş oyuğundakı 2 qat uzunluqlu söz ECX registrinə yazılır

Şəkil 3. Baza indeksli ünvanlaşdırma sxemi

Cədvəl 5. Baza-indeksli ünvanlaşdırmanın istifadə edildiyi bəzi əmrlər.

Əmrin kodu	Əməliyyat
MOV CX, [BX+DI]	BX və DI registrləri ilə ünvanlaşdırılan seqment oyuğunun məzmunu CX registrinə yazılır
MOV CH, [BP+SI]	BP və SI registrləri ilə ünvanlaşdırılan stekin məzmunu CH-a ötürülür
MOV [BX+SI], SP	SP- dəki söz BX və SI ilə ünvanlaşdırılan seqment oyuğuna yazılır
MOV [BP+DI], CX	CX- daki söz BP və DI ilə ünvanlaşdırılan Stekli seqment oyuğuna ötürülür
MOV [EAX+EBX], ECX	ECX- dakı 2 qat uzunluqlu söz EAX və EBX ilə ünvanlaşdırılan seqment oyuğuna yazılır

Şəkil 4. MOV AX, [BX+1000H] əmrinin yerinə yetirilməsi sxemi

Cədvəl 6. Registrli nisbi ünvanlaşdırma

Əmrin simvolu	Əməliyyat
MOV AX, [DI+100H]	DI+100H sürüşmə kodu ilə təyin olunan ünvanlı seqment oyuğunun məzmununu AX- ə yükləməli
MOV ARRAY [SI], BL	BL- dəki baytı ARRAY massivinin SI- də göstərilən nömrəli oyuğuna yazmalı
MOV DI, [EAX+100H]	EAX+100H kodu ilə formalaşan ünvan üzrə seqment oyuğunun məzmununu DI registrinə yükləməli
MOV ARRAY[EBX], AL	AL- in məzmununu ARRAY massivinin EBX- dakı nömrəli elementində yadda saxlanılır

Cədvəl 7. Nisbi-baza-indeksli ünvanlaşdırmanın tətbiq edildiyi bəzi əmrlər.

Əmrin simvolu	Əməliyyat
MOV DH, [BX+DI+20H]	BX, DIvə 20N kodlarının cəmi kimi tapılan ünvanlı seqment oyuğundakı ədədi DH registrinə yükləməli
MOV AX, FILE [BX+DI]	FILE massivinin [BX+DI] ünvanlı oyuğundakı ədədi AX- ə yükləməli
MOV AL, FILE [EBX+ECX+2]	FILE massivinin [EBX+ECX+2] saylı elementindəki ədədi AL registrinə yazmalı

Şəkil 5. Nisbi- baza- indeksli ünvanlaşdırma sxemi.

1. Reqistrli ünvanlaşdırma. Bu halda MOV əmri ilə bayt və ya söz məlumat mənbəyindən (reqistr və ya yaddaş oyuğu) ötürülür. Məsələn, MOV CX, DX əmri ilə DX- dəki söz CX- ə göndərilir. 80386-80486 Pentium MP- da ikiqat uzunluqlu sözlər mənbədən təyinata ötürülə bilər. Məsələn, MOV ECX. EDX əmri yerinə yetirilərkən EDX reqistrindəki ikiqat uzunluqlu sözü ECX reqistrinə göndərilir. 8086-Pentium MP- rın əmrlərində reqistrli ünvanlaşdırmazamanı aşağıdakı 8 və 16 mərtəbəli reqistrlərdən istifadə edilir: AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL; AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI. 80386-80486-Pentium arxitekturunda 32 mərtəbəli EAX, EBX, ECX, EDX, ESP, EBP, EDI, ESI reqistrləri və bəzi MOV, PUSH, POP əmrlərində 16 mərtəbəli CS, ES, DS, SS, FS, GS reqistrləri tətbiq edilir. Cədvəl 1-də MOV əmrinin müxtəlif variantları göstərilmişdir. Cədvəl 2- də bilavasitə ünvanlaşdırılmalı MOV əmrləri verilmişdir.

2. Bilavasitə ünvanlaşdırma. Əmrdə göstərilən sabit bayt və ya söz kodu təyinat reqistrinə yaxud yaddaş oyuğuna köçürülür. Məsələn, MOV AL, 22H əmri ilə 22H kodu AL- ə ötürülür. 80386-80486-Pentium MP- də ikiqat uzunluqlu söz kodu da təyinata göndərilə bilər. Məsələn, MOV EBX, 12345678H kodu EBX- ə köçürülür.

3. Birbaşa ünvanlaşdırma. Bit və ya söz yaddaş oyuğu ilə reqstr arasında ötürülür. Məsələn, MOV CX, LİST əmri ilə LİST ünvanlı oyuğun məzmununu CX reqistrinə verilir. 80386- 80486-Pentium MP- də 32 mərtəbəli yaddaş oyuğunun ünvanı göstərilə bilər. Birbaşa ünvanlaşdırma 2 şəkildə tətbiq edilə bilər: a) yaddaş oyuğu ilə AL,AX, EAX reqistrləri arasında ötürülmə zamanı birbaşa ünvanlaşdırma; b) əksər əmrlərdə sürüşməni ünvanlaşdırmaq üçün.

Cədvəl 3- də birbaşa ünvanlı əmrlər verilmişdir.

4. Dolayı reqistrli ünvanlaşdırma. İxtiyari yaddaş oyuguna BP, BX, DI, SI reqistrlərindəki sürüşmə ünvanları vasitəsi ilə müraciət etməyə imkan verir. Məsələn, əgər BX- də 100H kodu saxlanılırsa, MOV AX, (BX) əmri ilədaxili ünvanı 100N olan seqment oyuğunun məzmunu AX reqistrinə köçürülür. 80386, 80486 və Pentium MP- də bayt, söz və ya ikiqat uzunluqlu söz reqistri ilə yaddaş oyuğu arasında ötürülə bilər. Yaddaş oyuğunun ünvanı EAX, EBX, ECX, EDX, EBP, EDI, ESI reqistrlərində verilmiş olur. Məsələn, MOV AL, (ECX) əmri yerinə yetirilərkən ünvanı ECX- də göstərilən yaddaş oyuğunun məzmunu AL reqistrinə köçürülür. Dolayı reqistrli ünvanlaşdırmanın istifadə edildiyi bəzi əmrlər cədvəl 4-də göstərilir.
5. Baza- indeksli ünvanlaşdırma. Bayt və ya sözü reqistr ilə yaddaş oyuğu arasında ötürür. Yaddaş oyuğunun ünvanı baza reqistrinin və indeks reqistrinin məzmunlarının cəmi kimi tapılır. Baza reqistri kimi BP yaxud BX, indeks reqistri kimiDI yaxud SI istifadə edilə bilər. Məsələn, MOV (BX+DI), CL əmri ilə bayt CL- dən yaddaş oyuğuna elə köçürülür ki, ünvan BX və DI reqistrlərinin məzmunlarının cəmi kimi təyin edilmiş olsun. 80386- 80486- Pentium MP- də ünvanlaşdırma üçün EAX, EVX, ESX, EDX, EBP, EDI, ESI reqistrlərindən hər hansı ikisi istifadə olunur. Məsələn, MOV (EAX+ EBX), CL əmri CL- dəki baytı EAX və EBX reqistrlərinin məzmunları ilə ünvanlaşdırılan seqment oyuğuna ötürülür. Şək. 3- də MOV DX, (BX+DI) əmrinin yerinə yetirilməsi sxemi göstəril-mişdir.

Burada BX=1000H, DI= 0010H və DS= 0100H birlikdə 02010H icraedici ünvanı formalaşdırır.

Cədvəl 5- də baza- indeksli ünvanlaşdırmanın istifadə edildiyi bəzi əmrlər göstərilmişdir.

6. Reqistrli- nisbi ünvanlaşdırma. Bayt yaxud söz baza reqistri, sürüşmə ünvanı ilə təyin edilən yaddaş oyuğu və reqistr arasında ötürülür. Məsələn, MOV AX, (BX+4) əmri Ax reqistrinə ünvanı Bx reqistrinin məzmununu +4 kimi təyin edilən seqment oyuğunun məzmununu yazır. MOV AX, ARRAY (BX) əmrinə görə ARRAY massivində BX- də göstərilən ünvan üzrə oyuğun məzmunu AX- ə yazılır. 80386-80486 arxitekturlarında ixtiyari reqistr istifadə edilə bilər. Məsələn, MOV AX, (ECX+4) yaxud MOV AX, ARRAY (EBX). Şək.4-də MOV AX, (BX+100H) əmrinin yerinə yetirilməsi sxemi göstərilmişdir. Cədvəl 6- da isə reqistrli nisbi ünvanlaşdırmanın istifadə edildiyi bəzi əmrlər verilmişdir.

Şəkil 5- də verilənlər massivinin reqistrli nisbi ünvanlaşdırılması sxemi göstəril-mişdir. Massivin ixtiyari elementini ünvanlaşdırmaq üçün ARRAY sürüşmə koduna DI- nın məzmunu əlavə edilir.

7. Nisbi- bazalı- indeksli ünvanlaşdırma. Bayt və ya sözü reqistr ilə yaddaş oyuğu arasında ötürür. Yaddaş ünvznı baza reqistri, indeks reqistri və sürüşmə kodunun cəmi kimi təyin edilir. Məsələn, MOV AX, ARRAY (BX+ DI) və ya MOV AX, (BX+DI+4). Hər 2 əmrə əsasən AX reqistri seqment oyuğunun məzmunu ilə yüklənir. İcraedici ünvan I əmrdə ARRAY BX və DI, II əmrdə isə BX, DI və 4 kodlarının cəmi kimi formalaşdırılır.Şəkil 9- da İntel 80386-80486-Pentium MP- də MOV AX, (BX+ SI+ 100H) əmrinin yerinə yetirilməsi sxemi göstərilmişdir. Burada icraedici ünvan BX+ SI+ (DS+10H)+ sürüşmə kimi tapılır.

Nisbi- bazalı- indeksli ünvanlaşdırılanın tətbiq edildiyi bəzi əmrlər cədvəl 7- də göstə-rilmişdir.

8. Miqyaslı-indeksli-ünvanlaşdırma. Yalnız 80386- 80486- Pentium arxitekturla-rında möxcuddur. Əmrdə göstərilən II reqistrin məzmununu miqyas əmsalı 2x, 4x və ya 8x ilə dəyişdirilərək operandın ünvanı formalaşdırılır. Məsələn, MOV EDX, (EAX+ 4xEBX) əmrinə görə icraedici ünvanın formalaşmasında EBX reqistrinin məzmunu 4- ə vurularaq iştirak edir.

Miqyaslaşdırma sözlərə (2x), ikiqat uzunluqlu sözlərə (4x) və 4 qat uzunluqlu sözlərə (8x) müraciət etməyə imkan verir. 1x əmsalı əmrdə göstərilmir. Məsələn, MOV AL, (EBX+ECX).

Burada ECX- in məzmunu dəyişdirilmir.

6.8 bitli prosessorlar

1980- ci illərin əvvəllərində prosessoru 8 bitli olan kompüterlər daha geniş yayıl-maga başladı. Z-80 prosessorlu Tandu kompüterlərin modelləri: Apple II, Commandote VİC-20, 64, 128 modelləri 65020 prosessorları ilə; Tandu Color Compyuters 1, 2 və 3 modelləri 6809 prosessorları ilə və s. Onlar üçün minlərlə proqram paket və müxtəlif periferiya qurğuları yaradılmişdır. Kompüterlər milyonlarla istehsal edilirdi.

Sonralar İBM Macintosh firmasının kompüterləri onları tədricən sıxışdırıb aradan çıxartdı. İstehsalçılar 8 bitli kompüterlərə maraqları azaldı. Onları indi də satışda görmək olar, lakin onlara tələbat azalmışdır. Bir çox istifadəçilər klublarda cəmləşmişdir və kompüterlərlə hər gün işləyirlər.

Mürəkkəb olmayan işlərin yerinə yetirilməsində fərdi kompüter CoCo3 (Tandu Color Compyuter 3) çox rahatdır və mətnlərin emalında əvəzsizdir.

Çox sayda Apple tipli kompüterlər hal- hazırda məktəblərdə, mənzillərdə və kiçik firmalardaistifadə edilir; bütün dünyada Commondore 64 və 128 tipli kompüterlərin sayı milyonlardır. 8 bitli kompüterlərə tələbat azalmışdır, lakin tam itməmişdir. Yeni 16 tipli prosessorlar 8 bitli prosessorlara əsaslanır və eyni prinsipdə işləyir.

8 bitli kütləvi kompüterlərin 2 növü var. 1- ci növə Z-80 və 8085 prosessor bazası üzərində qurulmuş kompüterlərdir və onlarda bir fazlı sinxronlaşma tətbiq edilir. 2- ci növ 8 bitli kompüterlərə 6502 və 6800 prosessorlu kompüterlər aiddir və onlarda 2 fazlı sinxronlaşma tətbiq edilir. Bütün 8 bitli prosessorlar eyni işləyir və onlar arasında bir çox ümumilik var. Onlar 40 kontaktlı DİP korpuslarda hazırlanır və onların bir- biri ilə əvəz edilməsi mümkün deyil. Her hansı bir 8 bitli prosessoru öyrənməklə digərlərinin işini aydınlaşdırmaq olar.

8 bitli prosessorun adı verilənlərin 8 bitli qruplarla emalı ilə izah edilir. Verilənlər prosessora daxil edilir, D7- D0 kontaktlarından çıxır və birləşdirici xətlərlə D7-D0 verilənlər şininə qoşulur. Verilənlərin şin xətləri bütün reqistrlərin yaddaş kartına qoşulur.

D7-D0 bitləri H və L səviyyə gərginlikləri ilə təsvir edilir, 0 və1 ikili rəqəmlərlə kodlaşdırılır. D7-D0 bitli istənilən 256 kombinasiyadan biri ilə təşkil edilə bilinər. Hər bir kombinasiya onluq rəqemlə 0(00000000)- dan 256 (ııı ııı ıı)kimi diapozonda kodlaşdırıla bilinər.

Prosessor baytlarla 13 əməliyyat yerinə yetirə bilər (şək. 1). O baytlarla vurma və bölmə əməliyyatları apara bilər. O məntiqi əməliyyatları və (AMD) və ya (OR) və ya kənar etmə yerinə yetirə bilər. O baytları reqistrdə sağa və ya sola sürüşdürmə, baytın tərkibində inkremen yerinə yetirə bilər. İstənilən baytı silmək (0 etmək), bütün baytın bitlərini 0 yazmaq və hər bir biti baytda inversiya etməyə malikdir. Prosessorun qalan fəaliyyəti baytların reqistrə verilməsi və ondan çıxarılmasıdır.

İlk nəzərdən prosessorun əməliyyatları çox sadədir və diqqəti cəlb eləmir. Lakin bu əməliyyatlar üzərində hesablama texnikası təşkil edilir.

Şəkil 1. YMQ sxemi bütün prosessorlarda var və iki giriş və bir çıxışdan ibarətdir.

7.Hesab- məntiq qurğusu

Kompüterlərin əməliyyatlarının çox bir hissəsi HMQ yerinə yetirir. O əsasən üç bayt reqistrindən, iki giriş və bir çıxışdan ibarət olur. Reqistrlər arasında elektron sxemlər yerləşdirilmişdir və onlar giriş və çıxış reqistrlərin triggerlərindəolan məlumat üzərində əməliyyatları yerinə yetirirlər.

HMQ elektron karkulyatora oxşardır, istənilən an kompüteri karkulyator kimi istifadə etmək olar. Lakin kompüterin real gücü proqramların yerinə yetirilməsi ilə bağlıdır. Klaviaturanın düyməsi basılan zaman HMQ avtomatik olaraq yaddaşda yadda saxlanılan əmrləri və verilənləri emal etməyə başlayır. Proqram yaddaşda yerləşdiriləndə kompüter onu əvvəldən axıra kimi böyük sürətlə yerinə yetirir.

Prosessor yaddaşda olan proqrama müraciət edir, əmr və verilənləri yaddaşdan sayır və HMQ ötürür. Verilənlər baytı HMQ iki giriş reqistrinə ötürür. Toplama əmri ilə elektron sxemlər iki ikili baytı toplayır və cəmi HMQ giriş reqistrində yerləşdirir. Və məntiqi əmri ilə ikili verilənlər giriş reqistrlərində yerləşdirilir və Və ilə cəmləşdirilir. Sonra nəticə çıxış reqistrinə ötürülür. HMQ bitləri eyni ilə reqistrlərdə sürüşdürmək, bitləri inversiya etmək, reqistri boşaltmaq, reqistri inkremen və dekrement edə bilər.

HMQ artıq bir 8 bitli reqistrlə birləşir və o kod şərti reqistri adlanır.( Condition Code Redistr). Şək. 1.

Reqistr CCR 8 ayrı- ayrı trigerlərdən təşkil edilir və konkret funksiyaları yerinə yetirir. CCR reqistrinin bitləri bayraqlar adlanır. HMQ aparılan əməliyyatın nəticəsinə uyğun bir və ya bir neçə bayrağın vəziyyətini dəyişir. Bununla bayraq prosessorun digər reqistrlərinin vəziyyətini dəyişir. Şək. 2.

HMQ müsbət və mənfi rəqəmləri bir- birindən ayırma xüsusiyyətinə malikdir. Rəqəm müsbət olduqda YMQ bir üsulla, mənfi rəqəmdə isə digər üsulla fəaliyyət göstərir. YMQ sifr rəqəminə xüsusi qayda ilə təsirlənir. O sıfra bölmə əməliyyatını yerinə yetirə bilmir, belə ki, sonsuzluq haqda məlumatı olmur. O bölmə səhv yaradır.

Şəkil 1. HMQ akkumlyatorun bir hissəsi sayılır. Onun daxilində

şərti kod registri yerləşdirilir.

Şəkil 2. 8 bitli prosessorun CCR registri 8 ayrı-ayrı triggerlərdən təşkil olunur və onların hər birinin yadda saxladığı bit bayraq adlanır.

8.Akkumlyator

HMQ– su prosessorun kristalında yerləşdirilir. Onunla korpusun kontaktları ara-sında çox sxem və reqistrlər yerləşdirilir. HMQ- na ölçü- nəzarət cihazlarının qoşul-ması tamamilə mümkün deyil.

Verilənlər bitlərinin YMQ daxil edilməsi üçün onlar bir çox mikrosxemin kontaktlarından və digər sxemlərdən keçməlidir. Şək. 1.

8 bitli prosessordakı verilənlər ötürülən sxem və reqistrlərdə 8 bit məlumatı paralel emal edə bilərlər. Həmin sxemlərə multipleksorlar, reqistrlər və digər hesab və məntiq sxemləri aiddir. Bu sxemləri və YMQ-nu çox zaman akkumlyator adlandırırlar.

Proqramlaşdırıcı akkumlyatoru 8 bitli reqistr kimi, hesab, məntiq və digər əməliyyatları yerinə yetirilməsini təmin edən qurğu kimi qəbul edilir. Akkumlyatorun məntiqi sxemi şəkıl 2- də göstərilmişdir. Verilən şin xətlərinə yaddaşdan iki tip verilənlər daxil edilir: əməliyyat kodu və verilənlər. Onların əməliyyat kodu bir tərəfdən akkumlyatora daxil edilir və emal edilən verilənlər akkumlyatora ötürülən zaman emaletmə prosesindən sonra akkumlyatordan yaddaşa ötürülür. Belə iki istiqamətli verilənlərin ötürülməsi akkumlyatorun digər tərəfində baş verir. Bəzi hallarda əmr verilənlə yox, ünvanlaşma ilə bağlı olur. Bu halda akkumlyator məlumatı ünvanlaşma sxeminə çıxarır və sonra araşdırılır.

Şəkil 1. Akkumlyator qrup sxemlərdən ibarətdir, mərkəzi qurğu HMQ- dur.

Şəkil 2. Registr-akkumlyator əmr deşifratorundan əməliyyat kod bitlərini qəbul edir. Akkumlyator verilənlər bitini verilənlər bufer şini ilə qəbul edir və ötürür.

9. Akkumlyator və əmr reqistri, verilənlər şini

Prosessorun daxilində daxili verilənlər şini var ki, D7- D0 və sonra sistem şininə qoşulmuşdur və çap lövhəsi ilə bütün reqistrlərin yaddaş kartından keçir. Daxili və xarici verilənlər şini iki istiqamətlidir. Bütün əsas reqistrlər prosessorda verilənlər şininə qoşulmuşdur. Bu daxili reqistrlərin iki istiqamətli rabitəsini təmin edir, əmr reqistrindən başqa. İR (İnstriction Redister) əmr reqistri üçün verilənlər şinindən giriş tələb olunur və onun tərkibindəkiləri çıxarmaq lazım deyil. SYQ və YSYQ – dan əmr reqistrinə əməliyyat kodu daxil edilir.

Əməliyyat kod seçiləndə əmr bitləri reqistrində yadda saxlanılır və xüsusi sxemlərlə deşifrasiya edilir. Bundan sonra, əmr reqistrinin çıxışı akkumlyatora ötürülür. Akkumlyatorda əməliyyat kod bitləri sxemi verilənlərin emalına hazırlayır. Bundan sonra əmr reqistri öz çıxışlarını dövrədən açır və ona heç bir verilənlər daxil ola bilməz. Əmr reqistri üçün əsas maraq əməliyyat kodlarıdır. Verilənlərə və operandlara (sonrakı ünvünlaşmaya verilənlər şini ilə ötürənlər) əmr şininə daxil olmağa icazə verilmir.

Proqramda əmr baytından sonra operand baytları olur. Şək. 1. Bir fazlı sinxron-zasiyalı prosessorlarda birinci dörd taktda əmnəliyyat kodu verilənlər şininə köçürülür və əmr reqistrində yerləşdirilir. Əgər əməliyyat kodu hesablamanı təyin edirsə, onda sonrakı üç taktda ünvanlaşdırılmış yaddaş oymalarındakı operant baytlarını verilənlər şininə yerləşdirilir və o prosessorun D7- D0 kontaktlarında çıxır.

Prosessorda operand iki taktla qarşılaşır. Bir takt əmr reqistrinə aparır, lakin o bağlıdır və operand ora düşə bilməz. İkinci taktda operant üç stabil buferdən keçərək akkumlyatorun reqistrinə yerləşdirilir. Bundan sonra akkumlyator operand əməliyya-tının koduna uyğun emal edilir.

Əmrlər əmr reqistrinə və verilənlər akkumlyatora ötürülür.

Əməliyyat yazı ilə bağlı olduqda eyni hadisə baş verir, lakin operand başqa istiqamətdə ötürülür. Yazının əməliyyat kodu əmr reqistrinə eyni dörd sinxronlaşdırıcı taktla verilir. Üç takt əməliyyat kodunun seçimindən sonra hesablama üçün ayrılmışdır. Bu səbəbdən yazı əməliyyatında onlar heçnə etmirlər. Sonuncu üç sinxronlaşdırıcı taktda yazı aparılır. Birinci növbədə buferlərin istiqamətləri dəyişdirilir. Sonra akkumlyatorun tərkibi verilənlər şininə ötürülür. Sonda operand akkumlyatordan yaddaşın ünvan oymasına yazılır və orada saxlanilir.

10. Şərti kod reqistri.

Şərti kod registrinin (CCR- də) tərkibində asılı olmayan bitlər vardır. Hər bir bit qoşulmuş və ya açılmış olur və adarəedici açar kimi konkret sxem üçün fəaliyyət göstərir. Bitlər bayraqlar adlanır və biri- bir ilə bağlı deyillər.

8 bitli prosessorlarda CCR registri 8 bitlidir və onların hamısı istifadə edilmir. Adətən CCR akkumlyatorla proqram hesablayıcısı arasında yerləşdirilir. Akkumlyator CCR- lə iki istiqamətli xətlərlə birləşdirilmişdir və proqram hesablayıcısı isə bir istiqamətli xətlərlə birləşdirilmişdir. Akkumlyator CCR biri- birinə bitləri ötürməli-dirlər və CCR- in proqram hesablayıcısı ancaq çıxarmalıdır. Proqram hesablayıcısın-dan CCR registrinə bitləri ötürmək lazım deyil.

Proqram yerinə yetirilən zaman akkumlyator və CCR sıx əlaqədə olurlar. Onlar hər bir hesablanan proqram baytına nəzarət edirlər və onun kod əməliyyatının olub-olmamasını, ünvanın dəyişib- dəyişməməsini yoxlayırlar. Bayrağı H vəziyyətinə müəyyənləşdirmək və ya L vəziyyətinə keçirmək olar. Kod əməliyyatının çoxunda bitlər olur ki, onlarda bayrağın qurulmasını və ya atılmasını təmin edirlər. Öz növbəsində bayraq akkumlyatorda və proqram hesablayıcısında müxtəlif dəyişiklər yarada bilərlər.

Bayraqlar adətən aşağıdakı vəziyyətləri: keçid, dolma, sıfırlaşma, mənfi, dayanmaq, yarım keçid, tez dayanmaq və yadda saxlamaqları adlandırırlar. Onlar açar kimi açılma/qoşulma xidmətləri ilə prosessorun fəaliyyətini təmin edirlər. Maşın dilində proqramlaşdırıcı bilməlidir ki, bayraqlar proqramın yerinə yetirilməsi zamanı necə qoyulur və açılır. Bayrağın düzgün nəzərə alınmaması proqramı iflasa uğradar.

Köçürmə: Köçürmə bayrağı C (Carry) 8 bitli akkumlyatorla işləyir və akkumlyatorun doqquzuncu bitidir. Şəkil 1. Bir çox hesablamalarda 8 bitdən artıq rəqəmlər və C əlavə biti təyin edir. Başqa vəziyyətlərdə akkumlyator sürüşmə registri kimi fəaliyyət göstərir. Sağa sürüşmədə bit 0 dərəcəsindən irəli çəkilərək, C bayrağına düşür. Sola sürüşmədə 7 bit irəli çəkilərək və o da eyni ilə C bayrağına istiqamətlənir. Sürüşmə əməliyyatı adı sağa və ya sola və dövrü sürüşmə sağa və ya sola adlanır. C bayrağı 0 biti saxlayır ki, hansı ki, akkumlyatorun istənilən tərəfindən irəli çəkilir.

Şəkil 1.

Bayrağın vəziyyəti əmr əməliyyatına təsir edir. Prosessor əmrə əsasən fəaliyyət göstərəndə o bayraqların vəziyyətini yoxlayır. Məsələn, köçürmə bayrağı adi halda atılır. Əgər toplama köxürməni çağırarsaC bayrağı vahidə quraşdırılır. Toplama əməliyyatında prosessor C bitini yoxlayır və onda vahid olduqda vahidi toplama əməliyyatında istifadə edəcək.

Mənfi N bayrağı (Negative) mənfi rəqəm bayrağı adlanır. Şəkil 2.

Şəkil 2.

Akkumlyatorun registrində mənfi rəqəmlər saxlanıla bilinər. Rəqəmin işarəsi 7 bitini göstərir: əgər o sıfır saxlayırsa rəqəm müsbət və əgər 7 bit vahid saxlayırsa rəqəm mənfidir və 1 – 128 diapazonunda yerləşlir.

8 bitli akkumlyatorda 256 kombinasiya ola bilər. İşarəsiz rəqəmlər üçün bu kombinasiya 0 – 255 rəqəmlərinə uyğundur. İşarəli rəqəmlər olduğu halda bu kombinasiyalar onluq rəqəmlərlə işarələnir və 128 kimi olur.

İşarəli rəqəmlərin istifadəsində 7 biti işarəni göstərir, buna görə kodun yadda saxlanılmasında 6-0 bitinin rəqəmləri qalir. Bu yeddi bitdə 12 kombinasiya kodlamaq olar və rəqəmləri 0-dan (00000000) müsbət +127 (0IIIIIII) təsvir etmək olar.

Növbəti kombinasiya +127 sonra 100000000 və 0-128 rəqəm sayılır. Sonrakı kombinasiya 10000001 rəqəm -127 olacaq və s. 111 111 kimi və -1 rəqəminə ekvivalentdir. Beləliklə akkumlyatorda 000 0000-dan 111 111 işarəli rəqəmlər 0-dan +127-yə kimi dəyişir və sonra -128-dən -1 kimi. N bayrağı rəqəmin işarəsini göstərir. Akkumlyatorun 7-ci biti 0 olduqda (müsbət rəqəmdir) N bayrağı 0 keçiriilir və 7 biti vahid olduqda N bayrağı vahidə keçir. O, HMQ və proqram hesablayıcısına akkumlyatorda mənfi rəqəmin olması haqda xəbər verir və axırıncı lazımı qaydada hərəkət edir.

Dolma 6 bitdən 7 bitə keçid olduqda və işarənin dəyişdirilməsində dolma bayrağı V (overflou) vahidə keçirilir. Şəkil 3. 0 işarəli və işarəsiz rəqəmlər əməliyyatında fəaliyyət göstərir. İşarəsiz rəqəmlər əməliyyatında dolma bayrağını nəzərə almamaq olar, lakin proqramlaşdırıcı V bayrağının olmasını nəzərə almalıdır.

Dolma 7- ci bitin işarəsini dəyişə bilər.

Şəkil 3.

Sifirlaşma Z (Zero) sıfır bayrağı ən sadədir. Şəkil 4. Akkumlyatorun registrində 000 000 00 kombinasiyası alındıqda o vahidə keçir. Akkumlyatorda heç olmasa bir bit vahiddirsə Z bayrağı sıfıra keçir. Z bayrağı çıxma heesabatında istifadəsi rahatdır. Sıfıra qədər çıxma əməliyyatının proqramını yazmaq olar və onun akkumlyatorda 000 000 00 çatdıqda dayanır. Z bayrağı proqram hesablayıcısı ilə bağlıdır və o proqramlarda çox istifadə edilir.

Şəkil 4.

Yarımkeçirmə H bayrağı yarımkeçirməni göstərir. O keçirmə bayrağı C akkumlyatorun doqquzuncu bitinə oxşamır və çox doldurma bayrağına V oxşardır. H bayrağı 3 bitdən 4 bitə keçirməyə nəzarət edir. Şəkil 4.14.

Şəkil 5.

Arakəsmə. Arakəsmə kompüterin ən əsas vasitələrindən biridir. Prosessor proqramları yerinə yetirdiyi zaman prosessora mikrosxemlərdən bit göndərilə bilinər və onlar prosessorun işini saxlayaraq, onu arakəsməyə diqqətini cəlb edə bilər. Arakəsmə biti prosessora daxil olduqda o cari maşın dövrünü saxlayaraq, arakəsmə bitini emal etməyə başlayır.

Prosessor arakəsmə bitini emal etdiyi zaman özünün registrlərində olan məlumatları yaddaşın təhlükəsiz sahəsində yadda saxlayır və o, stek adlanır.

Arakəsmə bitinin emalı zamanı prosessor birinci növbədə özünün registrləri tərkibindəkiləri qoruyur və arakəsmə emalı qurtardıqdan sonra o registrləri əvvəlki vəziyyətə gətirəcək proqramın emalına davam edir.

Bayraqlar və əmrlər şərti keçiddə. CCR registrinin əməliyyat kodlarına nisbi keçiddən başqa şərti keçidlər dəyişir. Branch şərtsiz nisbi keçiddən başqa şərti keçidlər bayraqları yoxlayırlar və ünvanın dəyişilməsini təyin edirlər. Branch əmri prosessora daxil olduqda o traypererin proqram hesablayıcısında baytını artırır və ünvan şininə yeni keçid ünvanı verir. Prosessor bayraqlarla yoxlayaraq keçidin şərti keçid əmrlərində aparılıb- aparılmamasını təyin edir. Məsələn: əmr registrində keçid əmri yarana bilər, əgər akkumlyator sıfıra bərabərdirsə. Akkumlyatorun tərkibi 000 000 00 olduqda Z bayrağı vahidə və akkumlyatorun tərkibinin digər vəziyyətində Z bayrağı sıfra keçir.

Prosessor Z bayrağını yoxlayır. Əgər akkumlyatora sıfır varsa Z bayrağı vahid müəyyən edilib və prosessor keçidi yerinə yetirir. Traylerin baytları proqram hesablayıcısına əlavə edilir və yeni ünvana müraciət yerinə yetirilir. Əgər Z bayrağı sıfra keçirilibsə onda akkumlyator sıfra bərabər deyil. Bu səbəbdən əməliyyat kodu nəzərə alınmır və proqram hesablayıcısı sadəcə olaraq sonrakı növbəti əmri ünvanlaşdırır.

11. Stek göstəricisi.

Stekin əsas vəzifəsi prosessorun registrlərinin tərkibindəkilərini yadda saxlamaq-dır. Stek üçün YSYQ- da sahə ayrılır. Stek yüzlərlə ardıcıl baytlardan ibarətdir və yaddaş kartında ünvanı vardır.

Prosessora çox vacib stekin ilkin ünvanıdır, belə ki, qalan baytları ünvanlaşdırmaq olar. Bu məqsədlə prosessorda xüsusi 16 bitli registr vardır və stek göstəricisi adlanır (şəkil 1).

Onun YSYQ sahəsində ilkin ünvanı vardır və arakəsmə yarandıqda prosessorun bütün registrlərinin tərkibindəkiləri yadda saxlamaq üçün təyin edilmişdir.

Stek sahəsi onluq ünvanları 256-511 tutur. Stekin birinci baytı 511 ünvanında, axırıncı 256 ünvanında yerləşir.

Göstərici sözü ünvan deməkdir. 16 bitli stek göstəricisində ünvan bitləri stekin birinci baytını göstərir. Stek yaddaşın istənilən sahəsində yerləşə bilər, bu səbəbdən ünvanın yadda saxlanılması üçün 16 bitli registr tələb olunur. Hər bir oyma 8 bitli registrdir. Arakəsmə daxil olduqda prosessorun bütün registrlərinin stek göstəricisindən başqa, tərkiblərini stekdə qorumaq olar. 8 bitli registr üçün stekin bir baytı kifayətdir, 6 bitli registr üçün isə stekin iki baytı istifadə olunur. Stek göstəricisinin tərkibini yadda saxlamaq tələb olunmur, onun vəzifəsi stekin ilkin ünvanını yadda saxlamaqdır.

Stek göstəricisi proqram hesablayıcısı ilə paralel qoşulur. O proqram hesablayıcısı kimi ünvan şininə 16 bitli ünvan verə bilər. Ünvan şinindəki ünvan stek göstəricisinin tərkibi olur. Nəzərə almaq lazımdır ki. Stek göstəricisi stekin ilkin ünvanını göstərir. Prosessorun registrlərinin tərkibindəkilərinin qorunmasının necə təşkil edildiyinə baxaq.

Tipik iki fazlı 8 bitli prosessorda 9 registr ola bilər (şəkil 2). Proqram hesablayıcısının 16 bitli registrləri indeks registrləri və stek göstəricisini qeyd edək. Registrin yarısının böyük hissəsində böyük bitlər, kiçik yarısında isə kiçik bitlər yerləşdirilir. Baxılan registr aşağıdakı registrlərdən ibarətdir.

-iki A və B akkumlyatoru

-proqram hesablayıcısının böyük və kiçik baytlar

-stek göstəricisinin böyük və kiçik baytları

-indeks registrinin böyük və kiçik baytları

-8 bitli şərti kod registri CCR.

Proqram yerinə yetirildiyi zaman registrlərin tərkibini təyin edir. Qurğu prosessora arakəsmə biti ötürdükdə və arakəsmə biti maskalanmadıqda, prosessor emal etdiyi proqramı dayandırmalı və arakəsməyə xidmət etməlidir. Arakəsmə prosedurunun yerinə yetirilməsində prosessorun registrləri tələb olunur. Cari maşın dövrünün sonunda prosessor arakəsməyə xidmət etməyə başlayır.

Şəkil 2.

Prosessor registrlərinin tərkibindəkilərini qorumaq üçün prosessor stek göstəricisinin bitlərini ünvan şininə verir və birinci baytı seçir. Bundan sonra prosessor steka baytları yazmağa keçir. İlk növbədə o verilənlər şininə CCR registrinin bitlərinə yerləşdirir və onları birinci baytda saxlayır. Bundan sonra stek göstəricisinin dekrementi yerinə yetirilir və bu ünvana əsasən A akkumlyatorun tərkibindəkilər 510 ünvanına yazılır, B akkumlyatorunun tərkibindəkilər – 509 ünvanına, indeks registrinin böyük bir hissəsi – 508 ünvanına, indeks registrinin kiçik yarım hissəsi – 507 ünvanına, proqram hesablayıcısının böyük yarım hissəsi – 506 ünvanına və proqram hesablayıcısının kiçik yarım hissəsi – 505 ünvanına yazılır.

Arakəsmə siqnalına xidmət qurtardıqdan sonra prosessor dayandırılmış proqrama qayıtmağa hazırdır. Bunun üçün stekin tərkibindəkilər registrlərə qaytarılmalıdır. Stek göstəricisində son ünvan – 505 vardır. O ünvan şininə köçürülür və proqram hesablayıcısının kiçik yarım hissəsi registrlə hesablanır. Stekə yazılmış son bayt birinci çıxardılır. Stek göstəricisinin inkrementi aparılır və onda 506 ünvan yaradılır, prosessor hesablama aparır və proqram hesablayıcısının böyük yarım hissəsi registrə qaytarılır. Stek göstəricisinin inkrementi və hesablama o vaxta kimi aparılır ki, prosessorun registrinə bütün yeddi bayt qaytarılsın.

Stekə daxil edilmə, çıxarılma mürəkkəb göründüyünə baxmayaraq prosessor bu əməliyyatları asanlıqla yerinə yetirir. Proqramın yerinə yetirilməsi zamanı stekə müraciət bir neçə dəfə aparılır. Stek göstəricisində daxil edilmə və çıxarma əməliyyatları proqram hesablayıcısı kimi fəaliyyət göstərir.

12. Əmr registri. Əmr sistemləri.

Əmir registrini giriş registri və əmir deşifratoru hesab etmək olar. Lakin onlar müxtəlif sxemlərdir. Giriş registri verilənlər kontaktına və sistemli verilənlər şininə qoşuludur. Bu registirə ancaq verilənləri daxil etmək olar.

Yaddaşda proqram əməliyyat kodlarəndan və sonrakı operandlardan ibarətdir. Operandlar giriş bufer sxemlərinə istiqamətlənir və onlar öz növbəsində prosessorun daxili verilənlər şini ilə əlaqəlidir, giriş – çıxışı təmin edirlər.

Əmir registri və giriş- çıxış buferi tristabil sxem kimi təşkil edilmişdirlər. Əməliyyat kodları yüksək oxunmaz səviyyəli kodlar olduqları üçün giriş – çıxış buferinə daxil olmurlar və eyni zamanda operandlar əmr registrinə daxil olurlar. Prosessorun əmrlərinin hesablanmasına baxaq.Yaddaşda proqramın baytları ciddi qaydada yerləşmişdir. Birinci əməliyyatın bayt kodu yerləşmişdir və ondan sonra operandın baytı və ya baytları yerləşdirilir. SYQ və YSYQ proqramları zahirən eynidir. Prosessor onlara müraciət edir və bir- bir baytları hesablayır.

Prosessor proqram sətrini proqrama uyğun hesabladıqda üç element seçilib-qoşulur: giriş əmr registri, operandın giriş buferi və çıxış verilənlər buferi.

Əməliyyat kodu oxunarkən əmr registrinin girişi qoşulu vəziyyətdədir. Əməliyyatın kodu daxil edildikdə və operand oxunarkən əmr registrinin girişi açılır və səkkiz buferi qoşulur, çıxış buferləri yüksək oxunma səviyyəyə keçirilir. Əgər əmrdə yazılır ki, çıxış buferlərinə icazə verilir, giriş buferləri yüksək oxunmaz vəziyyətə keçir.

Əmr registri ancaq əməliyyat kodlarına münasibəti olur və bu prosessorun əmr sistemini təyin edir.

Prosessor əmri yerinə yetirən zaman əməliyyat kodu yaddaşdan əmr reqistrinə yüklənir. Operandalar verilənləri təqdim edirlər, hansıları ki, prosessor əmrə uyğun emal etməlidir. Əməliyyat kodları akkumlyatora və digər registrlərə məlumat verir ki, verilənlər üzərində hansı əməliyyatlar aparılmalıdır.

Adətən 8 bitli prosessorda əməliyyat kodunda bayt 256 kombinasiyanın yaradılmasına imkan verir ki, 256 əmrin tətbiqi mümükündür. Təcrübədə 75 əmrin olması kifayətdir. Əmrlərin çoxu bir- birinə oxşardır, lakin müxtəlif registrlər məşğul edilməsi və ünvanlaşdırma rejimləri ilə fərqlənirlər. Baza əmrlərinin sayı20-yə qədərdir.

Əmr sistemləri.

Prosessorun əmrləri 3 ümumi növə ayrılırlar. Birinci növ əmrlərə prosessorun reqistrləri ilə yaddaş arasında verilənlərin ötürülməsi əmrləridir. Belə əmrlərə - yüklənmə əmrləri (Load), qoruma (Store), göndərmə (Move) və ötürmə (Transfer)

aiddir. Prosessorun yaddaş kartında registrlər çoxdur. Hər hansı baytın ötürülməsi üçün xüsusi əməliyat kodu tələb olunur və bu səbəbdən əmr sistemində çoxlu bu tip əmrlər var. Proqramlarda belə əmrlərə ümumi işin 75% -i düşür.

İkinci növ əmrlərə elə əmrlər aiddir ki, akkumlyatorda operandların emalını yerinə yetirsinlər. Onlar hesabi və məntiqi əməliyyatları yerinı yetirirlər və həmçinin sürüşmə, inkrement, atılma və əlavə əməliyyatlarını təmin edirlər.

Üçüncü növ əmrlər, elementlə yox ünvanlaşma ilə bağlıdır. Onlara şərsiz və şərti keçid əmrləri, çağırış, qaytarma və dayanma əmrləri aiddir. Bu əmrlər və avtomatik proqram hesablayıcısının inkrementi prosessorun yaddaş katrından düzgün müraciətini təmin edirlər.

Ümumi əmrlərin sayı 75- ə yaxındır və bu səbəbdən 175 əməliyyat kodu 8 bitli prosessorda təşkil etmək olar.

13. 16 bitli prosessorlar. Ünvanlaşdırma.

Ümumi təsnifat.

Ümumiyyətlə kompüterlər 8,16 və 32 bitli kimi təsnif edilir və xətlərin sayina uygun verilənlər şini kimi bütün ünvan oymalarina birləşirlər.Verilənlər şini iləəmrlər və verilənlər proqramlarin yerinə yetirilməsi üçün ötürülür. 8 bitli kompüterlərdə verilənlər şini 8 naqilli, 16 bitli isə 16 naqilli olur. 16 bitli kompüterin 16 naqili ilə eyni zamanda iki bayt öyürülür və söz adlanir, 8 bitli kompüterdə isə bir bayt ötürülür. Şəkil.1- də bayt və sözün prosessorundan oymalara ötürülməsi göstərilmişdir.

16 bitli kompüterdə 8 bitli ilə müqaisədə yaddaş oymalarin ölcüsü iki dəfə artirilmisdir. Adatən kompüterlərin yaddaşlarında dinamiki YSYQ mikrosxemlərdən, istifadə edilir. Məsələn tərkibi 64kx1 təşkili əsasinda. Şəkil.2.

Belə 16 bitli verilənlər şininə malik 16 mikrosxemlərdən istifadə edildikdə prosessor eyni zamanda eyni biti bütün mikrosxemlərlə ötürə bilər.

8 bitli kompüterdə də eyni analorji dinamiki YSYQ mikrosxendən istifadə etmək olar. 16 bitli mikroprosessorla ünvanlaşdirilan bitlərin sayi 8 bitli mikroprosessorla müqayisədə iki dəfə çoxdur və eyni zamanda sinxronlaşdirici tezliyi sabit salmaqla verilənlərin ötürülmə sürəti iki dəfə avtomatik çoxalir.

Ünvanlaşdirma

İstesal edilən 16 bitli prosessorlarda eyni zamanda 16 bitli məlumat 16 bitli verilənlər şini ötürür, lakin onlarin ünvan şinlərinin ülçüsü müxtəlivdir. Adətən 8 bitli kompüterdə verilənlər şini 8 xətdən, ünvan şini isə 16 xətdən ibarətdir. Analoji olaraq belə fikir yaranir ki, 16 bitli prosessorlarda 32 ünvan xətdindən istifadə edilməlidir. 32 naqilin olmasi prosessorun birbaşa yaddaşa müraciət etməsinə hüdudsus imkanlar yaradir.

8 bitli kompüterdə 16 ünvan xətti vardir ki, prossesorun 64k birbaşa ünvanlaşmasina imkan verir. Ünvavlaşdirma üsullari mövcuddur ki, xüsusi mikrosxema ünvan xətlərinin sayini artirilmasina imkan verir.

Ünvanlaşma xətlərinin sayı	8 bitli oymaların sayı
16 17 18 19 20 21 22 23 24 . . . 32	64k 128k 256k 512k 1024k 2048k 4096k 8192k 16Mbayt . . . 4Qbayt

8 bitli prosessorda xətlərin sayini 16 olmasi üçün xüsusi mikrosxemlər tədbiq edilir. 16 bitli prosessorlar ünvan xətləri 32 bitli proqram hesablayicisindan birbaşa 4 milyard oymaqa ünvanlaşdirmaq olar.

14.İNTEL 8088/8086 mikroprosessoru.

IBM PC/XT və bu sinfə aid kompyuterlərdə 8088 və 8086 prosessorlar istifadə edilir. Bu tip prosessorlar İntel şirkəti tərəfindən və müxtəlif indekslərlə digər şirkətlər tərəfindən istehsal edilir. Bu mikrosxemlər daxili qurluşları və kontaktlarının funksiyaları ilə fərqlənirlər, lakin onların əmr sistemləri eynidir (şəkil 1). Hər iki prosessorun kontaktlarının ayrılması göstərilmiş və onlar DİP tipli korpuslarla 40 kontaktlı kimi istehsal edilir.

Şəkil1

Prosessor 8086 16 verilənlər (kontakt 2-16 və 39) ibarətdir və onlar ünvan və verilənlər şinində istifadə edilir. Prosessor 8088-də səkkiz verilənlər xəttindən (kontakt 9-16) təşkil edilir. İlk baxışdan elə görünür ki, prosessor 8088 8 bitli və prosessor 8086 16 bitlidir, lakin prosessor 8088 16 bitlidir. Prosessorun 16 bitli kimi təşkil edilməsinə və istifədəsində 16 bitli yaddaş registrinə iki dəfə qoşulma baş verir və hər qoşulmada 8 bit məlumat ötürür.

Verilənlər şinindəki fərqdən başqa 8086 və 8088 tipli prosessorlarda digər fərqlənmələr yoxdur. Kənar mühütin komponentləri ilə əlaqə üçün eyni tipli ünvan siqnallardan, verilənlərdən və idarəetmədə istifadə edilir.

Hər iki prosessor 20 ünvan xəttindən A-19-A-0 ibarətdir ki, bu da 1048576 baytın birbaşa ünvanlaşdırılmasına imkan verir.Ünvan fəzasını eyni ilə iki baytlı registrlərlə təsvir etmək olar və bu səbəbdən 8088 və 8056 tipli prosessorlarla birbaşa 524288 söz ünvanlamaq olar.

8088/8086 tipli prosessorlar öz tətkibində 14,16 bitli registrlərdən təşkil edilirlər (şəkil 2).

Şəkil 2

8088/8086 tipli prosessorlar 20 ünvan xəttindən ibarətdir və 1Mbayt ünvanlaşdırmağa malikdirlər, 8 bitli prosessorlar isə 16 ünvan xəttindən ibarətdir 64Kbayt ünvanlaşdırmağa malikdir. 8088/8086 tipli prosessorların 8 bitli prosessorlardan əsas üstünlüyü elə bundadır və onlar 16 bitli presessorlar kimi hesab edilir.

8088/8086 tipli prosessorların sinxronlaşma tezliyi 4- dən 8Mhs kimidir, 8 bitli prosessorlarda 1 və ya 2 Mhs olur və bu səbəbdən 8088/8086 tipli prosessorlar nəzərə çarpacaq dərəcədə sürətlə işləyirlər.

8088/8086 prosessorların daxili registrləri bir neçə qrupa ayrılır: akkumlyator, verilənlərin emalı qrupu, göstəricilər və indekslər, seqment registrləri. Prosessorun proqdam modeli şəkil 2- də göstərilmişdir. Akkumlyator qrupu, göstəricilər və indekslər ümumi vığəzifəli registrlər qrupuna birləşirlər. Akkumlyator qrupunun hər bir 16 bitli registrləri iki ayrı-ayrı ünvanlaşdırılmış 8 bitli registrlərdən təşkil edilmişdir.

Akkumlyator qrupuna baza hesablayıcı və verilənlər registrləri daxildir. Onlar iki 8 bitli yarım hissələrdən ibarətdir. Ümumiyyətlə bir çox əmrlərdə bu registrlər biri-birini əvəz edəndirlər, lakin bəzi əmrlər müəyyən registrləri təyin edirlər. Qalan dörd ümumi vəzifəli registrlərmüəyyən məqsədlər üçün istifadə edilir. Stek göstəricisi stekin 16 kiçik ünvan bitindən və qalan dörd büyük bit isə seqment reqistrindən götürülür. Baza göstəricisi, mənbə indeksi və alıcı indeks registrləri 20 ünvan bitindən 16 ünvan bitini 1 Mbayt yaddaşa ünvanlaşdırmağı təmin edir. Mənbə və ya baza göstəricisi ilə alıcının indeksinin toplanmasına o zaman icazə verilir ki, son ünvanın alınması mümkün olsun.

8088/8086 prosessoru çevik ünvanlaşmaya malikdir.

Nəzərə almaq lazımdır ki, 8 on altı bitli registrlər bir çox əməliyyatlarda ümumiyyətlə ümumi vəzifəli registrlər kimi istifadə edilir. Bu registrlərdə verilənləri ötürmək, toplamaq, çıxmaq, sürüşdürmək, artırmaq və bir vahid azaltmaq və s. mümkündür.

Dörd seqment registri ümumi istifadə üçün nəzərdə tutulmamışdır, lakin bəzzi əmrlər onların tərkibinin dəyişməsinə səbəb ola bilər. Bu registrlər 1 Mbayt ünvanlaşma fəzasını təmin edir və 16 bitli seqment ünvanından ibarətdir.

İNTEL 8086 mikroprosessoru.

1978-ci ildə Intel firması tərəfindən layihələndirilən Intel 8086 MP-nin aşağıdakı xüsusiyyətləri vardır:

• 16 bitli verilənlər üzərində əməliyyatlar y/y-lir;
• Bir prosessorlu və çoxprosessorlu rejimlərdə işləmək üçün aparat təhcizatı öz strukturunu dəyişə bilir;
• Intel 8087 soprosessoru ilə birgə işləmək imkanına malikdir;
• Operativ yaddaşın (RAM) seqmentli təşkili dəstəklənir;
• 20 bitli ünvan şini 1 MB həcmində fiziki yaddaş qoşmağa imkan verir;
• Ünvan və verilənlər şini multipleksləşdirilmişdir.

Intel 8086 MP-nin blok-sxemi çəkil 1-də verilmişdir.

Şəkil 1. Intel 8086 MP-nin blok-sxemi.

MP-nin stukturuna əməliyyat, şinli interfeys və idarə qurğuları daxildir.

İdarə qurğusu əmrlərin növbə ilə y/y-sini təmin edir.

MP-yə qoşulan operativ yaddaş (RAM) seqmentlərə bölünür, məlumatın ünvanı 4 bitli seqment nömrəsindən və 16 bitli seqment daxili ünvan kodundan (sürüşmə kodundan) ibarət olur. Seqmentin məlumat həcmi kB, seqmentlərin sayı -dır.

Registrli yaddaş blokuna 14 ədəd ümumi təyinatlı registrlər (ÜTR) daxildir. İşçi tezlik 5-10 MHs- dir.

MP-in yarımkeçirici kristalı n-MOSFET texnolojiyasından istifadə etməklə 5,5x5,5 mm ölçülərdə yaradılmışdır. Kristalın düzbucaqlı gövdəsinin çıxıntıları 40 ədəd olmaqla 2 qarşı tərəflərdə yeləşdirilmişdir (şəkil 2).

Şəkil 2.

İNTEL 8088 mikroprosessoru.

İntel 8088 modeli daxili arxitekturuna görə 16 bitli MP-lar ailəsində daxil olmasina baxmayaraq xarici verilənlər şini 8 bitli dir. Odur ki, 8 və 16 bitli mə‘lumati emal edə bilir. Proqram səviyyəsində İntel 8086 ilə, texniki imkanlarına görə 8 bitli MP-lər ilə uyğun gəlir.

İntel 8088 MP-nin daxili strukturu şəkil 3.2- də verilmişdir. Ünvan və verilənlər şini multipleksləşdirilmişdir. 20 bitli ünvan kodu 1 MB- a qədər fiziki yaddaşı ünvanlaşdırıla bilir və 24 ədəd müxtəlif ünvanlaşdırma üsulları tədbiq edilmişdir.

Reqistrlər blokuna hər biri 16 bitli olmaqla 14 ədəd registrlər daxildir.

Şəkil 3.Intel 8088 MP-nin blok-sxemi.

15.Prosessor 8088/8086 əmr sistemləri.

Əmrdə operandlar, ünvanlar və sürüşmələr yerləşdirilə bilinirlər. Bu əmrlərlə tanış olaq (şəkil 1). Şəkildə uzunluğu 1- dən 6 bayta qədər olan əmrlər göstərilmişdir. Əmrdə baytların sayı onun tərkibindən asılıdır. Əmr baytları əməliyyat kodundan, ünvanlaşma rejimlərindən təşkil edilə bilinərlər.

8086/8088 prosessorunda əməliyyat uzunluğu 8 bitdir, həmişə birinci baytda yerləşir və əmrlə y/y-lən əməliyyatı təyin edir. Məsələn MONE (ötürmək), ADD (toplamaq), YUMR (keçmək). İkinci bayt, əgər o varsa, ünvanlaşma rejimini iki bitli MOD və üç bitli R/M təyin edir.

Intel şirkəti istehsal etdiyi prosessorlsda tətbiq edilən 135 əmri 7 qrupa ayırmışdır: verilənlərin ötürülməsi əmrləri, hesabi əmrlər, məntiqi əmrlər, idarəedici əmrlərin ötürülməsi, zəncirvari əmrlər, prosessorun arakəsmə və idarəedici əmrləri.

Əmrin y/y-sində prosessorun bütün registrlərindən istifadə edilir. Biz artıq ümumi vəzifəli reqistrlərdən, seqment registrlərindən danışmışdıq, lakin bayraq registrlərinə baxmamışdıq. Bayraq registrləri bir çox əmrlərin y/y-sində istifadə edilir. Əmrin y/y-si zamanı registrdə bir və ya bir neçə bayraq öz vəziyyətini dəyişir. 8088/8086 prosessorunda 16 bitli bayraq registrində 9 bit istifadə edilir. Bayraq registri aşağıda göstərilmişdir. Onun daxili 9 bayraqdan ibarətdir.

1. C – keçid bayrağı.

2 P – paritet (cütlük) bayrağı.

4 A – köməkçi keçid bayrağı

6 Z – sıfır bayrağı.

7 S – işarə bayrağı.

8 T – pusku bayrağı.

9 (trassirovka).

I – arakəsmənin icazə bayrağı.

10 D – istiqamət bayrağı.

11 Q – daşma bayrağı.

Verilənlərin ötürülməsi əmrləri operandlar üzərində heç bir əməliyyat aparılmasını təmin etmir. Operandlar sadəcə olaraq mənbədən (Source) qəbilediciyə (Destinaton) göndərilir (daha dəqiq desək, sürəti köçürülür). Mənbə və qəbuledici prosessorun daxili registrləri, yaddaş xanaları və ya daxiletmə/xaricetmə qurğuları ola bilər. Bu halda HMQ-dan istifadə olunmur.

Hesab əmrləri toplama, çıxma, vurma, bölmə, 1 vahid artırma (inkrementləmə), 1 vahid azalma (dekrementləmə) və s.əməlləri icra edirlər. Bu əmrlər üçün 2 giriş operandları tələb edilir. Əmrlər bir çıxış operandı formalaşdırır.

Məntiq əmrləri operandlar üzərində məntiq əməllərini məsələn, məntiqi VƏ, məntiqi VƏ YA, istisnaedici VƏ YA YOX, boşaltma (təmizləmə), inversiya, müxtəlif

Şəkil 1. Əmrin uzunluğu 1- dən 6 bayta qədər olur, birinci baytda həmişə kod əməliyyatı olur.

sürüşdürmə (sağa, sola, hesabi sürüşdürmə, dövrü sürüşdürmə) əməliyyatlarını y/y. Bu əmrlər bir və ya iki giriş operandı üzərində icra edilir, nəticə isə bir çıxış operandında olur.

Keçid əmrləri əmrlərin ardıcıl icra edilməsinin adi qaydasını dəyişdirmək üçün təyin olunmuşdur. Onların köməyilə altproqramlara keçid, onlardan geri qayıtma, mümkün olan müxtəlif dövrlər, proqramın budaqlanması, proqramın bəzi fraqmentlərinin buraxılması və s.y/y.

Keçid əmrləri həmişə əmrlər sayğacının tərkibini dəyişdirir. Şərti və şərtsiz keçid əmrləri vardır. Bu əmrlər informasiyanın emal edilməsi üçün mürəkkəb alqoritmlərin tərtib olunmasına imkan verir.

Müxtəlif prosessorlarda əmrlər sistemi biri birindən fərqlənə bilər. Əmrlərin sayı bir neçə yüzə çata bilər. Eyni zamanda RISC prosessorlarda əmrlərin sayı az olur.

16. 8088 tipli prosessorun kontaktlarının ayrılması.

Kompüter IBM bütün PC tipli işləməyə tələb olunur. LOCK əmri (şinin qpanması prefiksi) xüsusi registrin seçilməsi hallarında tətbiq edilir. İBM tipli kompüterlər baza maşını kimi məlumdurlar. 8088 tipli prosessorun kontaktlarının ayrılması şəkli aşağıda verilmişdir.

Şəkil 1.

Səkkiz verilənlər xətti D7-D0 16 bitli verliş üçün, iki qəbula səkkiz bitlə, multipleksləşir. 8088 tipli prosessorlarda şini 16 xətdən, D15-D0 ibarətdir. Hər iki prosessorda bəzi ünvan xətləri verilənlərin ötürülməsi üçün, məsələn, prosessor 8088 bu xətlər A7-A0, tətbiq edilir.

İyirmi ünvan xətti A19-A0 kontaktlar 35-39 və 2-16 çıxarılmışdır. Verilənlər xətti D7-D0 kontaktlarının 9-16-na, A7-A0 xətlərinə, ayırırlar. Müxtəlif zamanlarda bu xətlərlə ünvanlar və verilənlər ötürülürlər.

Prosessor 8088 ayrıca çıxış hesablama və yazı siqnalları (kontakt 32-PD, kontakt 29-WR) mövcuddur. Hər iki siqnal yüksək səviyyədə passivdirlər, hesablama və yazı tələb olunduqda aktivləşirlər. Aşağı səviyyəli siqnalda RD prosessor yaddaşın ünvan oymasındakıları hesablayır. WR çıxışında yüksək səviyyə qalmaqla WR aşağı səviyyəli siqnalında RD çıxışında yüksək səviyyəyə təsir edir və prosessor oymalara verilənləri yazır.

Kontakt 25- ə ALE (Address Latch Enable) ünvan siyirməsinin icazə siqnalı çıxarılmışdır və o yüksık gərginlik səviyyəsində aktivdir. Yüksək səviyyəli ALE siqnalı daxil olmayınca ünvan uyğun kontakta çıxarılmır. Daha bir 10/M çıxış siqnalı yaddaş və giriş-çıxış qurğularına müraciət müxtəlifləşdirir. Yaddaş oymasını ünvanlaşdıran zaman maniəsiz yaddaşa ötürülür, giriş-çıxış qurğusuna bu halda bitləri ünvanlaşdırmaq olmaz. Yüksək səviyyəli siqnalda 10/M yaddaşa ünvanlaşdırma olmaz və ünvan bitlərini giriş-çıxış qurğusu qəbul edir.

Giriş siqnalı MN/MX (kontakt 33) prosessoru minimal və maksimal iş rejimlərini təyin edir. Şəkil 1- də bızi siqnallar, dırnaq içində göstərilənlər maksimal rejimə, adi işarəli isə minimal rejimə aiddirlər.

8088/8086 tipli prosessorda iki iş rajimi müxtəlif sistemlərin layihələndirilməsinə hesablanmışdır. Minimal rejim yeganə 8088 prosessoru kompyütürlər isə (soprosessorsuz) təyin edilmiişdir. Minimal rejim üçün 33 kontaktına +5V gərginlik qoşulur. Bu halda siqnallar (şəkil 1) mötərizəsiz siqnallar təsirlənir.

Kontakt 33 torpaqlanma dövrəsinə qoşduqda prosessor maksimal rejimə keçir və bəzi siqnalların funksiyaları dəyişir. Bu rejimdə prosessor 8088 digər prosessorla işləyə bilər, məsələn bir çox İBM PC soprosessor 8087 ilə birgə işləyir və rəqəm hesablamalarını bir qədər sürətləndirir.

Maksimal rejimdə prosessor 8088 böyük miqdarda müəyyən sahələrə istiqamətləndirilmiş soprosessorla işləməyə malikdir.

Prosessor 8088 minimal və maksimal rejimləri sonralar ixtira edilmiş 80286 və 80386 prosessorların ilkinləri idilər və onların unversallığını təmin etmişdirlər.

17. Prosessor 68000. Əmr sistemləri.

Dünyada Apple şirkəti Motorola 68000 ailəsinə aid 16 bitli prosessorların standartını təyin etmişdir. DIP korpuslu 68000 prosessoru 64 kontaktla təşkil edilir (şəkil 1). Kontaktların syının artırılması ünvan xətlərinin sayının artırılması ilə bağlıdır. Prosessorun daxilində ünvan registrləri 24 bitin ünvanlaşdırılmasında istifadə edilir və bu 16 Mbayt birbaşa ünvanlaşmasına imkan yaradır. 8088-də cəmi 20 bit ünvan vardır ki, 1 Mbayt ünvanlamağa imkan yaradırdı. əlavə 4 ünvan biti prosessor 68000-da ünvan fəzasını 16 dəfə genişləndirir.

Faktiki olaraq 68000 tipli p-larda ünvan registrlərinin ölçüsü 32 bitdir və ancaq A23-A0 bitləri istifadə edilir. Qalan ünvan bitləri A31-A24 yeni prosessor ailələrində istifadə edilir, məsələn 68020 tipli p-larda.

P-68000-n korpusunda kontaktların vəzifəsini araşdıraq. Vcc qidalanma 14 və 49 kontaktlarına, torpaqlanma isə 16 və 53 kontaktlarına verilir. D15-D0 verilənlər kontaktın saat əqrəbi istiqamətində. 5 kontaktdan başlayaraq 1 kontakta kimi, korpusun yuxarı hissəsindən keçir və 64-54 kontaktlarında davam edirlər. Ünvan kontaktları saat əqrəbi istiqamətinin əksinə yerləşdirilmişdir və 29-48, 50-52 nömrələrində yerləşirlər. Ünvan kontaktları A1-A23 kimi işarə edilib, xətt A0 yoxdur.

8 bitli kompyuterdə əmr uzunluğu bir bytdır, 16 bitlidə isə iki baytdır. Bayt iki 16-lıq rəqəmlə və bu səbəbdən 8 bitli kompyuterin əmr sistemi iki 16-lıq rəqəm kimi, 00-dan FF kimi təqdim edilir. Belə sistemdə 256 əmr ola bilər. 8 bitli əmr üçün dörd 16 rəqəm tələb olunur və onlar 65536 kombinasiyasını təmin edirlər (00-dan FFFF). Beləliklə, belə sistemdə 64K əmr ola bilər (şəkil 2).

Şəkil 2.

1 64

2 63

3 62

4 61

5 60

6 59

7 58

8 57

9 56

10 55

11 54

12 53

13 52

14 51

15 50

16 49

17 48

18 47

19 46

20 45

21 44

22 43

23 42

24 41

25 40

26 39

27 38

28 37

29 36

30 35

31 34

32 33

18. Registrlərin və yaddaşın formatları.

68000 prosessoru üçün yaddaş 8 bitli baytlarla təşkil edilmişdir. Yaddaşın baza vahidi söz və ya uzun söz yox baytdır. Yaddaş bankı 64 kbayt ünvanlaşdırılır və onun 32 baytı cüt və 32 baytı tək ünvanlardan ibarətdir.

Bir cüt və bir tək ünvan 16 bitli yaddaş oyması yaradır. 15-8 bitləri adətən cüt və 7-0 bitləri tək ünvanda yerləşir. 16 bitli verilənlər şini hər bir oymaya qoşulmuşdur və bir tək və bir cüt ünvanda yerləşir. Yaddaşın bir təşkili prosessora bir və ikili bayt (sözü) və dördlü baytı (uzun sözü) ünvanlaşdırmağa imkan verir. Baytlar düzgün təşkil edilmədikdə prosessor ayrı-ayrı bitlərlə işləyə bilər.

Yaddaşlı prosessorda 19 registr işləyə bilər. Onlar akkumlyatorla, indeksli registrlər ilə, stek göstəricisi ilə, program hesablayıcısı ilə və 8 bitli kompyuterlərdə şərti kod registri ilə oxşardır, lakin daha universaldır.

Səkkiz 32 bitli verilənlər registri akkumlyator kimi istifadə edilir və daha universaldır. Registrlər müxtəlif uzunluqlu verilənlərlə əməliyyat aparırlar (bitlərlə, baytlarla, sözlərlə və iki sözlə) 7-0 bitlərinə bayt kimi, 15-0 bitlərinə söz kimi və 31-0 bitlərinə ikili söz kimi müraciət etmək olar. Verilənlər registrinin özlərinin ünvanları, D7-D0, vardır və yaddaş kartına daxil deyil. Bütün verilənlər registri eynidir.

Prosessorda şərti kod registri CCR vardır və bütün verilənlər şərti bitlərə təsir edir. Nəzərə almaq lazımdır ki, qalan registrlər şərti bitlərə təsir etmir. Prosessorda yeddi 32 bitli ünvan registri A0-A6 ünvanlarında verilənlər registri ilə oxşardır, lakin fərqlənir. İlk növbədə ünvan registrinə baytlarla müraciət etmək olmaz, belə ki, o sözlərlə və ikili sözlərlə işləyir (şəkil 1).

Ünvan registrləri CCR baytlarına təsir etmir və bu prosessorun programlaşdırılmasını sadələşdirir. Stek göstəricisi ünvan registrinə aiddir və A7 ünvanına malikdir. Faktiki olaraq bu iki stek göstəricisinin ünvanıdır. İki göstərici heç vaxt eyni zamanda bir rejimdə istifadə edilmir və bu səbəbdən bir ünvanı ikisi arasında bölüşdürürlər. Prosessor istifadəedici və supervizor rejimində işləyə bilər. Adətən kompyuter istifadəedici rejimində işləyir və supervizor rejiminə xüsusi vəziyyətlərdə keçir.

32 bitli program hesablayıcısı 4 Qbaytı birbaşa ünvanlaşdıra bilir. Lakin 68000 prosessorunda ancaq 24 bitli ünvan istirak edir ki, o da 16 Mbaytı birbaşa ünvanlaşdıra bilər (8 Mbayt cüt və 8 Mbayt tək ünvanla).

Prosessor 68000 cüt rəqəm ünvanlı sözlərlə və uzun sözlərlə tez əməliyyat aparır. Onlar tək ünvanla başladıqda əməliyyat yaddaşa müraciət səbəbindən yavaş yerinə yetirilir. Adətən programlaşdırıcılar sözləri və uzun sözləri cüt ünvanlarda yerləşdirirlər. Baytlara müraciət zamanı ünvan istənilən ola bilər.

Yeganə 16 bitli şərti kod registri, eyni zamanda vəziyyət registri adlanır (şəkil 2). O iki hissəyə 8 bitə ayrılmışdır. Böyük bitlər sistemi üçün ehtiyatlaşdırılmışdır, kiçik bitlər isə istifadəedici üçün.

Kiçik bitlər 5 bayraqdan ibarətdir və onlar verilənlər registri ilə qurulurlar. 68000 prosessorunda belə 4 bayraq vardır. C – köçürmə, V – dolma, Z – sıfır, N – məxfi, X – genişləndirici biti köçürmə bayrağına kömək edir. 68000 prosessorunda bayraqlar iki funksiya yerinə yetirirlər – hesablama köçürməsi və programın idarə edilməsi. O bəzi şərti keçid əmrlərində yoxlanılır. X biti hesablama köçürməsi, C biti isə şərti keçid əmrlərini yoxlayır ki, bu da proqramlaşdırıcıya rahatlıq yaradır.

Sistemli baytda 8, 9 və 10 bitləri arakəsmə maskası kimi xidmət edir. 13 bit prosessorun iş rejimini göstərir: 1 – supervizor rejimi, 0 – istifadəci rejimi. 15 Bit sazlama üçün təhkim edilib, belə ki, onun vahidə qurulması nəticəsində prosessor trassirovka rejiminə keçir. Əmr yerinə yetirildikdən sonra prosessor supervizor rejiminə keçir.

Supervizor rejimində və vahidə qurulmada, 13 bitlə progrqam hesablayıcısı xüsusi vektor programlaşdırır ki, nəticədə prosessor trassirovka xidmətti proseduruna keçir, bu prosedur yaddaş oymasındakıları, registləri, bayraqların vəziyyətini göstərə bilər.

19. 68000 prosessorunda ünvanlaşdırma rejimləri.

Prosessor 68- da 14 ünvanlaşdırma rejimləri vardır və onlar altı ürupa bölünür: qeyri məlum, registrli, mütləq, bilavasitə, nisbi. Onlar 68000 prosessorunun ünvanlaşma rejiminə dolayı ünvanlaşma əlavə etməklə oxşardırlar.

Qeyri – məlum ünvanlaşma. Bu sadə rejimdə operandın yerləşdiyi yer əmrlərin minemonikası kimi qəbul edilir. Məsələn, keçid əmri yerinə yetirilən zaman (minemonika JUMP) hesablayıcı proqrama keçid ünvanı yüklənir. Cədvəl 1.

Minemonika	Qeyri – məlum əmrlər	Qeyri – məlum registrlər
BRA	Şərtsiz keçid	Proqram hesablayıcısı
JUP	Keçid	Proqram hesablayıcısı
JSP	Yarımproqram keçid	Proqram hesablayıcısı və stek göstəricisi
MOVE		Şərti kod registri
CCR	Şərti kod ötürməsi	Proqram hesablayıcısı, stek göstəricisi və şərti kod registri
RTE	Xüsusi haldan qayıtma

Registrli ünvanlaşdırma. Bu rejimdə əvvəlki rejimdən fərqli olaraq qəbuledici göstərilir. Prosessorda bütün registrlərin öz ünvanları vardır. 68000- da güclü MOVE ötürmə əmri vardır. MOVE əmrlərindən biri verilənləri prosessorun bir registrindən digərinə ötürülür. Məsələn. Assemblerləşdirilmiş əmr MOVE D7, D6 registr P7 tərkibindəkiləri D6 registrinə ötürür (şəkil 1).

Əmrin tipi Minemonika	Məcburi olmayan verilənlərin uzunluğu B (bayt) W (söz)	Məcburi olmayan ötürülən verilənlərin ünvanı	Alıcı
	D (uzun söz). Göstərilənlərdən birini seçin. Mənasız simvol olduqda MP 68000 16 bit söz qəbul edir	Mənbə	Məcburi olmayan ünvanla verilənlər ötürülür
Misal (MOV)			D6

Registr D7 mənbə adlanır və 16 bitlə təyin edilir. D6 registri alıcı adlanır və 16 bitlə təyin edilir. Əmr mənbənin tərkibindəkilərini alıcıya ötürür. MOVE əmri eyni ilə 16 bitlə təyin edilir və tərkibinə əməliyyatın dəqiq mətni və ünvanlaşma rejimi daxildir.

Mütləq ünvanlaşma. Bu üsul birbaşa və 68000 prosessorunun genişləndirilmiş ünvanlaşması ilə oxşardır. Operandın ünvanı birbaşa təyin edilir və əməliyyat kodundan sonra yerləşir. Məsələn, MOVE minemonikasından sonra $FF23, D4 göstərmək və FF23 oymasının tərkibindəki D4 registrinə ötürülür.

Bilavasitə ünvanlaşdırma. Bu rejim prosessor 6800 analoji rejimi ilə eynidir. MOVE #9,D1. Prosessor # işarəsini ünvanlaşmanın bilavasitə rejimi kimi qəbul edir, beləliklə, ondan sonrakı rəqəm operanddır. Operand yaddaş oymasında # işarəsini təyin edən ikili bitlərdən sonra yerləşir. Bu səbəbdən proqram oymasından prosessor 9 rəqəmini verilənlər registri D1- ə ötürür.

Dolayı ünvanlaşma. Bu rejimdə minemonikadan sonra operandın ünvanı yox operandın ünvanının ünvanı yerləşir. Dolayı ünvan dırnaq işarəsi ilə göstərilir. Dırnaq daxilindəkilər operandın ünvanının ünvanıdır. Misal olaraq MOVE (A3), D4 göstərmək olar. Şəkildə A3 rejimində 200 və 200 ünvanlı yaddaş oyması 32F yerləşir. Bu əmr belə y/y. Prosessor A3 rejiminə bir mənbə kimi müraciət edir. O dırnaq daxilindəki A3 operand kimi yox, onun ünvanı kimi qəbul edir. A3 registrində ünvan təyin edildikdən sonra prosessor 32F operand kimi qəbul edilir. Dolayı ünvan təyin edildikdən sonra prosessor 32F – in tərkibindəkilərini verilənlər registri D4- ə ötürür.

Nisbi ünvanlaşma. 68000 prosessorunda bu rejim proqram hesablayıcısı ilə bağlıdır. Variantların birində sürüşmə sadəcə olaraq proqram hesablayıcısı ilə toplanır, ikinci variantda isə sürüşmə və göstərilən verilənlər və ya ünva registrinin göstəriciləri əlavə edilir.

Nəticədə proqram hesablayıcısında toplanmış ünvan cari tərkibindəkilərdən yuxarı və ya aşağı ola bilər. Nəzərə almaq lazımdır ki, dolayı ünvanlaşmada əmrdə alıcı operandı yoxdur və ancaq mənbə ünvanı göstərilir. Verilənlər alıcısı yoxdur. Mənbə operandı y/y- ən proqramın əvvəlidir.

20.Yeni çox bitli prosessorlar. Prosessor 80286.

Intel 80286 MP 1983- cü ildə 8086 arxitekturu təməlində yaradılmışdır. Əvvəlki MP- dən fərqli olaraq çox məsələli əməliyyat sisteminin (ƏS) imkanları aparat səviyyəsində gerçəkləşdirilmişdir. Operativ yaddaşın idarəsi və ona müraciət mexanizmləri təkmilləşdirilmiş və MP- nin strukturuna əlavə registrlər daxil edilmişdir. MP real və virtual ünvan rejimlərində işləyə bilir.

Real rejimdə o prosessorlar 8088/8086 və ya 80188 emulyasiya edir. Virtual ünvanlı qorunma rejimində prosessor 80286 adi vəziyyətdədir və özünün bütün ləvazimatından istifadə edir. "Virtual" sözü aşağıdakı mənaya malikdir. İki növ ünvan fəzası vardır – fiziki və virtual. Fiziki fəza, fiziki yaddaş mikrisxemləri ilə məşğul edilmiş ünvanı açıqlayır. Virtual fəza isə elə ünvanları açıqlayır ki, fiziki mikrosxemlərlə məşğul olub olmamasına baxmayaraq, onlara prosessor müraciət edə bilir. Intel 80286 –nın daxili strukturu şəkil 1- də verilmişdir.

Ünvanın hasil edilmısi qurğusuna seqmentin başlanğıc ünvanının təyini, sürüşmə kodunun (nisbi ünvan) formalaşması və icraçı ünvanın hasil edilməsi blokları daxildir. Şinli interfeys qurğusunda məlumatın ötürülmsinin təşkili, şinlərin idarəsi və ünvan növbəsi blokları vardır. Əməliyyat qurğusuna 16 bitli ədədlər üzərində əməliyyatlar y/y-lən HMQ, registrli blok, bayraqlar registri və idarə bloku daxildir. Əmirlərin deşifratoru qurğusunda əmr kodunun deşifratoru və deşifrə edilmiş əmrlər növbəsi vardır. Verilənlər şini 16, ünvan şini isə 24 bitlidir. 16 MB həcmdə olan operativ yaddaş sahəsinin ünvanlaşdırılması mümkündür. Bu yaddaş hər birinin həcmi 64KB olan seqmentlərə bölünür. Giriş/çıxış üçün ünvanlaşdırılan yaddaş həcmi 64KB-dir. İcraedici ünvan kodunun tapılması üçün 32 bitli ünvan göstəricisindən istifadə edilir. Seqment daxilindəki ünvan əmrdəki sürüşmə kodunun. Baza registrlərinin və indeks registrinin məzmunları ilə təyin edilir. Yaddaşın virtual ünvan kodu 30 bitli ünvan göstəricisi ilə tapılır.

Registrlər blokundakı ümumi təyinatlı registrlərin sayı 19- dur. Əməliyyatların yerinə yetirilməsinin orta sürəti 2 mln. əməl./san., lokal şinlərin məlumatı otürmə 8-12 MB/s- dir. MP- nun işçi tezliyi (4-12) MHs- dir.

Virtual ünvan rejimində 32 bitli ünvan göstəricisi dolayı ünvanlaşdırma üçün istifadə edilir. Ünvan sülüktoru vasitəsilə əvvəlcə seqmentin deskriptorunun ünvanı təyin edilir. Seqment deskriptorunda bu məlumatlar verilir: seqmentin 24 bitli baza ünvanı, seqmentin ölçüsü və tipi, axtarılan seqmentin yaddaşda olması əlaməti, xidməti məlumat. Ünvanın virtuallaşması çoxməsələli rejimdə 4 məsələnin eyni zamanda həll etmək imkanını yaradır. İntel 80286 MP-nun yarımkeçirici kristalı n-MOSFET texnologiyasından istifadə edilməklə gerçəkləşdirilmişdir. Bu MP fərdi kompyüterlərdə, MP sistemlərində və avtomatik layihələndirmə sistemlərində tətbiq edilmişdir.

21.Proqramlaşdırıcınin registrləri.

Yada salmalıyıq ki, fəza iki hissəyə bölünür: onlardan birində kod və tətbiqi proqramların verilənləri, ikincidə isə əməliyyat sisteminin proqramları yerləşir. Belə təşkil prosessorun reqistrlərində əks etdirilir. Ayrıca reqistr yıgımı vardir ki, onlardan biri tətbiqi proqramlaşdırıcılar, ikincisi isə əməliyyat sistemini yaradan istifadəedicilər üçün tətbiq edilir. Prosessor 286R-rejimində işləyən zaman əməliyyat sisteminin reqistrləri nəzərə alınmır. Lakin P-rejimində iş zamanı sistem proqramlaşdırıcıya bütün reqistrlər imkanlıdır. Tətbiqi proqramlaşdırıcı hətta P-rejimində ƏS- nin reqistrlərindən istifadə edir. Tətbiqi proqramlaşdırıcılar üçün 14 reqistr vardır və onlar prosessor 8086 ilə eynidir. Sistem proqramlaşdırıcı üçün beş əlavə reqistr nəzərdə tutulub (şək.1). Bu səbəbdən sistem proqramlaşdırıcının imkanlıgında 19 reqistr vardır.

Sistem proqramlaşdırıcı beş reqistrin köməyi ilə kompyüteri tətbiqi proqramların yerinə yetirilməsi üçünhazırlayır. Sistem reqistri multiməsələni və böyük ünvan fəzalı P-rejimini idarə edir.

Birinci növbədə prosessoru P-rejiminə keçid üçün hazırlamaq lazımdır. Nəzərə almaq lazımdır ki, soyuq qorunmadan və ya restartdan sonra prosessor 286 xüsusi P-rejimindən əvvəl, R-rejimində işləyir.

Əvvəl qlobal diskretlər cədvəli GDTR reqistrini və IDTR arakəsmə deskriptor cədvəl reqistrini inisializasiya etmək lazımdır. Sonra maşının MSW vəziyyət sözü reqistri inisializasiya edir. MSW reqistrində PE müdafiyəsi üçün icazə biti vardır. Kompyüter bu bitin vahidə qurulmasından sonra həmin an P-rejiminə keçir.

Prosessor 286 P-rejiminə keçdikdən sonra məsələnin yerinə yetirilməsi başlayır. Bir məsələnin həlli üçün yerinə yetirilən əməliyyatlar kifayət edir. Multiməsələnin reallaşması üçün həm də TR məsələ reqistri və lokal deskriptor LDTR cədvəlinin reqistri inisializiyasiya edilməlidir. Prosessor 286 P-rejimində işləmək üçün tətbiq edilir. İnisializiyasiyadan sonra sistem reqistrlərini yaddan çıxarmaq olar. 14 tətbiqi reqistrlərə iş o qədər də sadə deyil. Nəzərə almaq lazımdır ki, 14 tətbiqi reqistr prosessor 8086 reqistrləri ilə eynidir. Bundan əlavə, 8 ümumi təyinatlı akkumlyator tipli 16 reqistrlər mövcuddur. Adətən onlarda hesabı və məntiqi əmrlərin operandları qorunur və emal edilir. Onlardan çoxu bir-biri ilə əvəz edilir, bayt və sözlərlə əməliyyat aparırlar.

Beş ümumi reqistrlər BX, Sİ, Dİ, BP və SP ünvanları və verilənləri qoruya bilərlər (şək. 2). Ünvanlaşma üçün BX reqistrinə sürüşmə verilənlər seqmentinə uygun yerləşdirilir. Seqment-yaddaşda reqistrlər çoxlugudur ki. verilənləri və ünvanları özündə saxlaya bilərlər. Bu səbəbdən seqmentlər- verilənlər seqmenti və ünvanlar seqmenti adlanır. İndeks reqistrləri Si və Dİ eyni ilə seqmentdə yadda saxlanılmanın sürüşdürülməsində tətbiq edilir. Stek göstəricisi reqistri SP və baza göstəricisi BP stek seqmentində sürüşmə vardır.

22. 32 bitli 68020 prosessoru

Prosessor 68020 32 bitlidir və 68000 prosessorunun inkişaf edilmiş nümunəsidir. Prosessor ünvan reqistri 32 bit uzunluga malikdir. Prosessor 68020 sekkiz qoşulmamış bit işçidirlər və o 4 Qbayt yaddaşın ünvan fəzasından ünvanlaşdırıla bilər. Motorola şirkətinin prosessorlarında seqmentler və sürüşmələrlə bağlı mürəkkəb manipulyasiyalar İNTEL- də lazım deyil. Prosessorlarda ünvanlaşma ünvan reqistrlərinin tərkibi ilə yerinə yetirilir. Prosessor 68020 blok sxemi şək.1- də göstərilmişdir.

O tamamlanmış 32 bitli ayrı- ayrı ünvan və verilənlər şinli və 68000 tipli prosessorla işləməyə malikdir. Mövcud olan bir çox ünvanlaşma rejimləri yüksək səviyyəli dilin istifasdəsini sadələşdirir.

Prosessor 68020 sinxronlaşdırıcı tezliyi 16 Mhs- dir. Prosessorun daxilində bir neçə qurğular var: sekvenser və idarəetmə qurğusu, ənməliyyat qurğusu, şin kontrolleri, əmr seçim qurğusu və əmrlərin deşifrasiya qurğusu. Prosessorun bütün işinə sekvenser və menecer vəzifəsini yerinə yetirən idarəedici qurğu yerinə yetrir. Onlar əməliyyat qurğusunu, reqistrləri və daxili şinləri idarə edirlər.

Kənar 32 bitli ünvan şini əməliyyat qurğusuna qoşulmuşdur və əmrlərlə inisiasiya edilən əməliyyatları yerinə yetirir. Əməliyyat qurğusunda proqram hesablayıcısı vardır ki, onun sxemlərində əmr ünvanları hesablanır. Əməliyyat qurğusunda eyni zamanda verilənlər bloku var ki, o HMQ- da və reqistrlərdə bütün verilənlərin emalı üçün tətbiq edilir.

Şin kontrolleri yaddaşa müraciət prosesinə cavabdehdir və tərkibində əmrlərin keş-yaddaşı da vardır. Məsələn, 80386 prosessorlu kompyüterdə keş yaddaşı əsas yaddaşla prosessorun özü arasında qoşmaq olar. Keş-yaddaş proqramlarda tez-tez istifadə edilən əmrlər və verilənlərdən təşkil edilib. Prosessora belə verilənlər tələb olunduqda o əsas yaddaşdan qabaq keş yaddaşa müraciət edir. Tələb olunan verilənlər keş-yaddaşda təyin edildikdə, o onlıarı tez alır və əsas yaddaşa müraciət etmir. Keş yaddaşın tutumu çox da böyük deyil.

Prosessor 68020 kontroller şinində əmrlərin daxili keş yaddaşı vardir. Kontrollerin özü bütün idarəedici çıxış siqnallarını formalaşdırır və giriş siqnallarını qəbul edir. Əmrlərin keş yaddaşı kənar 32 bitli verilənlər şininin xətlərinə qoşulmuşdur. Seçmə və əmrlərin dekodlayıcısı qurğusu əməliyyat qurğusu ilə birgə işləyir. O yaddaşdan əmrləri seçir və onları dekodlayır. Əvvəldən seçmə bloku reqistr qrupu ilə yaradılmışdır və eyni zamanda üç əmr sözü seçir və sonra onları dekodlaşdırır. Deməli, prosessor əmrləri bir- bir seçib dekodlamır. Prosessora əmr lazım olduqda onlar artıq onun daxilində dekodlaşmış olurlar. Seçmə və dekodlama əvvəlki əmrin yerinə yetirilməsi zamanı təşkil edildiyi üçün vaxta qənaət edilir.

Əvvəldən seçmə üçün əmrlərin və verilənlərin ünvanlaşdırılması müxtəlif qurğularla yerinə yetirilir və bu da əməliyyatların eyni zamanda aparılmasına imkan verir. Əgər əmr keş yaddaşda və verilənlər əsas yaddaşda yerləşərsə, əmrlər və verilənlər eyni zamanda hesablanır.

23. Keş-yaddaş reqistrləri

Keş-yaddaş əmrləri 256 bayt tutuma malikdir. Onların əmrlərlə yüklənməsindən sonra prosessor əmrlərin böyük hissəsini əsas yaddaşa müraciət etmədən ola bilər və bu da əmrlərin seçilməsində şində dövrələrin sayının azalması əsasında çox vaxta qənaət edilir. Nəzərə almaq lazımdır ki, keş-yaddaşda ancaq əmrlər saxlanılır. Keş-yaddaşın iki əsas 32-bitli reqistri vardır. Şəkil 1- də yaddaşda ancaq əmrlər saxlanılır.

Onlar keş-yaddaşın idarəedici reqistri CACR və keş-yaddaşın ünvan reqistri CAAR adlanır. Əməliyyyat sistemi CACR reqistri dörd əməliyyatın yerinə yetirilməsi üçün cəlb edilir. Onlar bütün keş-yaddaşın təmizlənməsi (32 bitinin vahidə qurulması), elementin təmizlənməsi, keş-yaddaşın dondurulması və keş-yaddaşın icazəsi adlanır.

CAAR reqistrinə 32 bitli ünvan yüklənməsi nəticəsində prosedur lokallaşır və keş yaddaşı idarə edir. CAAR reqistrinə yüklənmə CACR reqistrində 3 bitin vahidə qurulması əsasında mümkündür və o keş-yaddaşı təmizləyir.

Keş-yaddaşı kənar CDIS siqnalı ilə qadağan etmək olar. CDIS girişində siqnal keş-yaddaşda bitlərin yaranmasını çevirir və ona qadagan qoyur.

24. Əmrlərin əvəz edilməsi, proqram modeli.

Şin kontrolleri və sekvenser eyni zamanda müxtəlif əmrləri emal edə bilər (şək.1). Şəkildə doqquz sinxronlaşdırıcı impuls, onun altında şində hərəkət nəticəsində əvvəldən əmrin seçilməsi, yazı və sonrakı əmr göstərilmişdir. Daha aşagıda şin kontrollerinin və sekvenserin sinxronlaşdırıcı siqnalla hərəkəti göstərilmişdir. Daha aşağıda şin kontrollerinin və sekvenserin sinxronlaşdırıcı siqnalla hərəkəti göstərilmişdir. Bu nümunədə MOVE əmrlərin ötürülməsi altı sinxronlaşdırıcı takt müddətində yerinə yetirilir. Bundan sonra şin kontrolleri işləyir və üç takt müddətində ötürməni təmin edir. Eyni zamanda üçüncü taktdan sonra sekvenser sonrakı əmri yerinə yetirməyə hazır olur. Bu SUB çıxma əmri olur. SUB əmri kontrollerə tələb olunmur, belə ki, çıxma prosessorun əməliyyat sistemində aparılır. Sekvenser SUB əmrini iki taktda yerinə yetirir. Əmrlərin əvəz edilməsi dördüncü, beşinci və altıncı sinxronlaşma taktında təmin edilir. Bir zaman intervalında iki əmri yerinə yetirilmiş olur. Faktiki olaraq altıncı takt sonrakı əmrin işə düşməsi üçün istifadə edilir.

Prosessor 68020 proqram modeli 68000 prosessorundakı ilə çox oxşayırlar. Onlar hər ikisi səkkiz 16 bitli ümumi reqistrindən, yeddi ünvan reqistrindən, stek göstəricisindən (arakəsmə stek göstəricisi ilə demək olar ki, eynidir), proqram hesablayıcısından və 16 bitli şərti kod reqistrindən ibarətdirlər. Prosessorda 32 bitli baza vektorlu reqistr, iki üç bitli alternativ kod funksiyalı reqistr və 16 bitli vəziyyət reqistri vardır.

Yeni reqistr kimi baş stek göstəricisi reqistri və iki keş-yaddaş reqistridir. Prosessorun göstərilən reqistrləri prosessor 68020- n bir neçə əlavə ünvanlaşma rejimi və bir neçə yeni əmrləri vardır. Yeni əmrlər yüksək səviyyəli dillərin daha səmərəli istifadəsini təmin edir. Prosessor 68020- də ancaq iki yeni ünvanlaşma rejimi və bir neçə yeni əmr vardır.

25. Asinxron rejimdə verilənlərin ötürülməsi təşkili.

Asinxron rejimdə mikroprosessorda aşağıdakı ötürülmə rejimləri vardır:

Oxu dövrü, yazı dövrü, oxu – modifikasiya - yazı dövrü.

Oxu dövrü. Oxu dövründə prosessor bir və ya iki bayt verilənləri yaddaş və ya periferiya qurğularından alır (PQ). Əgər söz hesablanarsa, onda kiçik və böyük baytlar (UDS və LDS 0- a bərabərdir) hesablanır. Əmr bayt hesablanarsa, onda prosessorun daxili bitindən AO asılı olaraq, böyük bayt (A=0, UDS=0, LDS=1) və ya kiçik (AO=1, UDS=1, LDS=0) bayt hesablanır.

Oxu dövrünün blok sxemi şəkil 1- də göstərilmişdir.

Şəkil 1. Oxu dövrünün blok sxemi

Yazı dövrü. Oxu dövrü müddətində prosessor bir və ya iki bayt verilənləri yaddaşa və ya periferiya qurğusuna ötürür. UDS və LDS siqnalları oxu dövründə olduğu kimi interpritasiya edilir. Yazı dövrünün blok sxemi şəkil 2- də göstərilmişdir.

Şəkil 2. Yazı dövrünün blok sxemi

Oxu – modifikasiya - yazı. Bu dövrdə ancaq TASS (Test and Set an Operand) əmrindən istifadə edilir ki, o da prosessorla multipleksor sistemləri arasında siqnalların ötürülməsi təmin edilir. Bu əmr ancaq baytlarla işləyir. Oxu – modifikasiya - yazı dövründə aşağıdakı əməliyyatlar yerinə yetirilir: verilənlərin oxunması, YMQ-da verilənlərin emalı və həmin ünvana yazı və oxu. AS siqnalı həmin dövrdə aktiv qalır. Həmin dövrün blok sxemi şəkil 3- də göstərilmişdir.

26. Prosessorlararası verilənlərin ötürülməsinin təşkili (PVÖ) və M68000PQ sinxron mübadilə.

Sinxron mübadilə əsasən PQ və M68000 ailəsi arasında verilənlərin mübadiləsi üçün istifadə edilir. Verilənlərin mübadiləsinin idarə edilməsi bu halda E, VPA və VMA siqnallarından istifadə edilir. Verilənlər mübadiləsinin blok sxemi şəkil 1- də göstə-rilmişdir.

Şəkil 1

Prosessor M 68000 iki növ şinlərin arbitrajını dəstəkləyir: iki və üç çıxışı. Üç çıxışlı şinin arbitrajı aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir. Şəkil 2.

İki çıxışlı arbitraj üç çıxışlıdan onunla fərqlənir ki, BGACK siqnalı PVÖ müddətində aktivsiz olur və siqnal BR PVÖ sonuna kimi atılmamalıdır.

Şəkil 2.

27. PENTİUM prosessorlarının arxitektur xüsusiyyətləri.

X86 ailəsinin V nəsli Pentium prosessoru ilə başlamışdır. Daha sonra AMD, Cyrix, IBM kimi digər firmalar Pentium- la uyuşan MP- lər istehsal etmişdir.

Pentium MP registrlərinin və əmr sisteminin arxitekturuna görə əvvəlki 32 bitli MP- lərlə uyuşandır. Lakin 64 tipli verilənlər sini vardır. Əvvəlki nəsillərlə müqayisə-də Pentium aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

*Arxitekturu superskalyardır. Paralel işləyən iki ədəd konveyer hesabına eyni zamanda iki əmr yerinə yetirilir. Lakin bu arxitekturun üstünlükləri yalnız xüsusi olaraq kombinə edilmiş proqramların y/y zamanı reallaşdırılmış olur.

*Keçid ünvanlarrının dinamik olaraq müəyyənləşdirilməsi texnolojiyası və əmrlər üçün həcmi 8KB olan daxili keş (L1) konveyerin maksimal yüklənməsini təmin edir.

*Verilənlər üçün həcmi 8KB olan daxili keş (L1) aralıq və əks yazma prinsipində işləyir.

*Effektivliyin artırılmasına yönəldilmiş 64 bitli xarici verilənlər şini sistemli yaddaşın xüsusi təşkilini tələb edir.

*Daxili soprosessor arxitekturunun təkmilləşdirilməsi hesabına effektivliyin FPU486 blokuna nisbətən 2-10 dəfə yüklənmişdir.

*Əmrlər sisteminə yeni, o cümlədən CPU modelini tanıma əmrləri daxil edilmişdir.

*Daxili qurğuların və xarici şin interfeysinin səhflərinin aşkar edilməsi texnılıgiyası tətbiq edilmişdir.

*2 prosessorlu simmetrik sistemi yaradılması üçün interfeys nəzərdə tutulmuşdur.

*Enerji sərfini idarə edən mexanizm daxil edilmişdir.

*Şin dövrələrinin konveyerli ünvanlaşdırılması tətbiq edilmişdir.

28. PENTİUM MP- nin şin interfeysi

Pentium MP- nin şin interfeysinin əsas xüsusiyyətlərindən biri keşdə əks yazma prinsipinin dəstəklənməsi və əlavə funksional imkanların əldə edilməsidir.

Ünvan şini 4QB fiziki yaddaş həcmini ünvanlaşdırmağa imkan verir. Giriş-çıxış əmrləri yerinə yetirilərkən 64KB giriş-çıxış sahəsi ünvanlaşdırılır (00000000÷0000FFFF). A[31:3] xətləri 64 bitli ünvan kodunu öürmək üçündür. BE[0:37] siqnalları 64 bitli kodun cari korpusda istifadə edilən baytlarını göstərir. A[31:5] çıxıntıları daxili keşin səthini ünvanlaşdırır və izləmə dövrlərində giriş kimi işləyiir. Verilənlər şini 64 bitli olub hər bir bitin ayrılıqda dinamik idarə edilmə imkanı interfeysdə deyil, PCI çipsetlərində gerçəkləşdirilmiş olur. DP[7:0] paritet bitləri verilənlər şininin hər bir baytına aiddir və yaddaşa yazma dövründə parit sxemi tərəfindən yoxlayıcı bitlərin hasil edilməsi üçün istifadə edilir.

Konveyerli ünvanlaşdırma halında eyni zamanda şinlərə iki müraciət sorğusunun (yaddaşa və giriş-çıxışa müraciət) çıxarılmasına imkan veriret. Şəkil 1 və şəkil 2- də tək- tək və konveyerli paket rejimlərinin zaman diaqramları göstərilmişdir. Konve-yerləşdirmə sorğusu NA# siqnalı ilə ötürülür. Buna cavab olaraq prosessor bir taktdan sonra növbəti taktın ünvanını verir. Konveyerləşdirmə olmayan halda növbəti ünvan yalnız cari dövrün verilənlərinin ötürülməsi bitdikdən sonraşinə çıxarılır.

Şin dövrünün tipi M/I0#, D/C# və W/R# idarəedici siqnallarla verilir. Xarici sxemlər tərəfindən şin dövrünün bitirilməsi BRDJ# siqnalı ilə təsdiq edilir. Yaddaşa, giriş-çıxışa müraciət və kəsilmənin təsdiqi siqnallarına əlavə olaraq prosessorun BE[0:7] siqnalları kombinasiyası ilə bir- birindən ayrılan xüsusi şin dövrləri vardır cədvəl 1.

VE[7:0]= 7 6 5 4 3 2 1 0	Xüsusi dövr M/I0=0, D/C=0 və W/R=1
1 1 1 1 1 1 1 0	Shutdown – qəza dayanması
1 1 1 1 1 1 0 1	Fuch – keşin təmizlənməsi (INVD, WBRINVD)
1 1 1 1 1 0 1 1	Halt – dayanma (HALT)
1 1 1 1 0 1 1 1	Wrirback - əks yazı (WBINVD)
1 1 1 0 1 1 1 1	Fluch acknowledge – təmizlənmənin təsdiqi
1 1 0 1 1 1 1 1	Branch trace Message – keçid yolu xəbəri

Kəsilmə sorğusu.

Pentium MP üçün aparatlı kəsilmələr mənbəyi aşağıdakı siqnallarla təyin edilir:

*BUSCHK# - şinin nəzarət siqnalı

*R/S – zond rejiminə keçid

*FLUSH – keş yaddaşın təmizlənməsi

*SMI-SMM – rejiminə girişin kəsilməsi

*INIT – prosessorun "0"- a salınması

*NMI – maskalanmayan kəsilmə

*INTR – maskalanmayan kəsilmələr sorğusu

*STOPCLK – enerjiyə qənaət rejiminə keçid.

Kəsilmə sorğusu dedikdə növbədən kənar olaraq xarici dövrlərin foralaşdırılmasına yönəldilmiş bütün hadisələr başa düşülür. Əgər prosessorda APIC kontrollerinin işinə icazə verilmişsə, onda APIC şinləri ilə daxil olan kəsilmə sorğuları NMI və INTR siqnallarını əvəz edir.

Pentium II nəsil prosessorlarının kəsilmə sorğuları üçün üstünlük dərəcəsini (qaydasını) ITR biti vasitəsilə dəyişmək imkanı vardır.

29. VI nəsil MP- lərdə sinxronlaşdirma

Intel prosessorlarının VI nəsli Pentium Pro ilə başlamış və Pentium II, Celeron ilə davam etməkdədir. Bu nəsil prosessorlarının ümumi adı P6- dır. P6 prosessorunun sinxronlaşdırılması üçün aşağı gərginlikli məntiq GTL (Gunning Tranzistor Logic) istifadə edilir. Mükəmməlləşdirilmiş bu variant Intel tərəfindən GTL+ adlandırıl-mışdır. Çıxış gərginliyinin aşağı səviyyəsi 0.6V, yuxarı səviyyəsi isə 1.5V- u aşmamalıdır.

Prosessorun sinxronlaçdırılması BCLK siqnalı ilə olur. Bu siqnalın + cəbhəsi xarici GTL+ interfeysinin bütün siqnallarını sinxronlaşdırır və tezliyin faz avtosazlama generatoru sxemi ilə y/y- lir. Bu sxem daxili generatorun və xarici BCLK siqnalları tezlikləri arasındakı verilmiş nisbəti saxlayır. Nüvənin düzgün sinxronlaşması BCLK siqnallarının yüksək stabilliyi halında mümkündür. Generator gövdəsinin qida gərginliyinin filtirləşdirilməsi üçün Pentium Pro prosessorunda PLL1 və PLL2 çıxıntılarına xarici kondensator qoşulur. 350 MHs- dən başlayaraq Pentium II prosessorlarında BCLK 100MHs- ə qədər yüksəldilmişdir. Sistemli lövhə onun bütün komponentlərinin (prosessorlarının, sinxronlaşdırma generatorunun və çipsetlərin) dəstəklədiyi bir tezlikdə işləyə bilər. Uyğunluğu təmin etmək üçün Slot1- ə 100/66 siqnalı daxil edilmişdir ki, bütün komponenetlər öz imkanlarını bu siqnala nəzərən uyğunlaşdırır. Xarici tezliyin 66MHs qiyməti üçün prosessorun bu siqnalı katric daxilində torpaqlanmışdır. Yalnız 100MHs- i dəstəkləyən sistemli lövhələrdə bu siqnal RESET çıxışına bağlanır. Odur ki, yalnız 66MHs-də işləyən prosessor 100MHs tezlik verilən halda işə düşməyəcək və sıradan çıxmayacaq.

SMP sistemlərində eyni bir şinə bağlanan prosessorlarda müxtəlif qiymətli daxili tezliklərdən istifadə etmək məqsədə uyğun deyildir. Müxtəlif tezlikli prosessorların birgə işləməsi SMP- nin əməliyyat sistemi ilə də dəstəklənməyə bilər.

Sinxronlaşdırmanın aşağıdakı əsas növləri vardır:

1. Host Bus Clock – sistemli şinin (prosessorun xarici) tezliyi dayaq tezliyinə bərabər olub jumpler-lər vasitəsi ilə müəyyən edilir. Pentium və yüksək modelli prosessorlar üşün xarici tezlik kimi - 50,55, 66, 66.6, 75, 83, 100, 112, 125, 133 MHs istifadə edilir. 80486 modellərində isə dayaq tezliyi – 16, 25, 33.3, 40 MHs olmuşdur.
2. CPU Clock və ya Core Speed – prosessorunun daxili tezliyi olub, xarici tezliyə nisbətən 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5 vurma əmsallarına görə jumper vasitəsilə müəyyən edilir.
3. PCI Bus Clock – PCI şininin tezliyi dayaq tezliyinin 2 və ya 3- ə bölünməsi ilə təyin edilir. 33.3 MHs- dən kiçik qiymətlərində dayaq tezliyi bölünmür. PCI 2.0 standartına görə tezlik 25-33.3MHs olmalıdır. Odur ki, PCI şini üçün optimal xarici tezlik 80486 modellərində 33.3MHs, V və VI nəsil modellərində isə 66.6MHs təşkil edir. PCI 2.1 standartına görə 66.7MHs xarici şin tezliyi buraxıla biləndir.
4. ISA Bus Clock – ISA şini tezliyi 8MHs-ə yaxındır. Bu tezlik adətən BIOS Setup-da sistemli tezliyin əmsala bölünməsi ilə müəyyən edilir.

30. MP- lərin multiprosessorlu sistemlərdə tətbiqi

Pentium prosessorlarımım II nəslindən başlayaraq prosessorlu sistemlərin yaradılması üçün xüsusi interfeys nəzərdə tututlmuşdur. Simmetrik multiprosessorlu sistemlərdə SMP hər bir prosessor öz məsələsini müstəqil olaraq y/y- rir. SMP rejimi Novell Net Vare, Mikrosoft Vindows NT və UNIX kimi əməliyyat sistemləri tərəfindən dəstəklənir. Lokal sistemlərə bağlı olan prosessorlar həm də, ümumi sistemli yaddaşa və xarici qurğulara ümumi şin vasitəsilə müraciət edə bilər. Lakin hər bir anda ümumi şinlərə nəzarət funksiyasını prosessorlardan biri növbə ilə y/y- rə bilər. Hər bir prosessorun özünə məxsus daxili L1 keşi olduğu üçün interfeys alqoritmində operativ yaddaşın bütün ierarxik pllələrində (L1, L2 keşlərdə və sistemli RAM- da) verilənlərin uyğunluğu təmin edilməlidir. Bu məsələ lokal izləmə dövrləri vasitəsilə və bütün prosessorların iştirakı ilə y/y- lir.

Multiprosessorlu sistemlərə müxtəlif markalı prosessorlar daxil ola bilər, lakin onların daxili tezlikləri eyni olmalıdır. Şinlər isə ümumi takt siqnalları ilə sinxronlaşdırılır.

SMP- nin imkanları və gerçəkləşdirilməsi üsulları sistemə daxil olan MP modellərindən asılıdır. X86 ailəsində SMP rejimini dəstəkləyən vasitələr yalnız INTEL prosessorlarına məxsusdur.

II nəsildən başlayaraq Pentium interfeysi bir lokal sistemli şinə iki ədəd prosessorun bağlanmasını təmin edir. Bu halda bütün eyni adlı çıxıntılar sadəcə olaraq bilavasitə bağlanır. Prosessorlardan biri əsas (Primary) və ya yükləyici (BSP – Bootstrap Prosessor), digəri isə ikinci (DP – Dual Prosessor) kimi təyin edilir. RESET siqnallarından sonra yalnız BSP prosessor fəaliyyət göstərərək inisializasiya proqramlarını y/y- rir. DP prosessoru yalnız APIC (Advansed Proqrammable İnter Ription Controller) şini üzrə xəbər daxil olduqda fəaliyyətə başlayır.

RAM və keşdıki verilənlərin uyğunluğu üçün izləmə dövrü siqnalı digər prosessor tərəfindən hasil edildikdə y/y- məyə başlayır.

P6 (Pentium Pro) MP- da SMP rejiminin reallaşdırılması üçün daha mükəmməl imkanlar vardır. Pentium prosessorunun lokal şinindən fərqli olaraq P6- nın sistemli şinini əvvəlcədən bir neçə simmetrik (hər bir şində 4- ə qədər) və qeyri- simmetrik (8-ə qədər) agentlər arasında bölünə bilməsi nəzərdə tutulmuşdur. Soket 8 (Pentium Pro) və Slot 2 (Pentiun II Xeon) 4- ə qədər prosessoru, Slot 1 (Pentium II) isə ikiyə qədər prosessoru birləşdirməyə imkan verir. Soket 8 üçün nəzərdə tutulmuş Pentiun II Over Drive prosessorunda da ikidən çox olmayan prosessorların sistemdə birləşməsi mexanizmi nəzərdə tutulmuşdur.

APIC şini üzrə göndərilən multiprosessor inisializasiya protokolu 15- ə qədər prosessoru inisializasiya edilə bilər. Hər bir prosessor digər prosessorun keş yaddaşına müraciət edə bilər. Buna görə də məlumatı əvvəlcədən əsas yaddaşa köçürməyə ehtiyac yoxdur.

Mikroprosessor

Mikroprocessor

Mikroprosessor (CPU) (Central Processing Unit) - fərdi kompyuterlərin düşünən beyni olub ana plata üzərində yerləşir, ədədlər üzərində hesab-məntiq əməllərini və idarəni həyata keçirir. Mikroprosessor hesab-məntiq və idarə qurğusunu özündə birləşdirir. Mikroprsessorları əsasən Intel, AMD və Cyrix firmaları istehsal edir. Intel firması öz mikroprosessorlarını əsasən Pentium markası ilə istehsal edir. Bu cür mikrosxem özündə təqribən 3,1 milyon tranzistoru birləşdirir. Pentium tipli mikroprosessorun arxitekturası özündə iki hesab- məntiq qurğusunu birləşdirir. Bu da bir taktda iki əmrin yerinə yetirilməsinə imkan verir. 75 Mhs tezlikli Pentium prosessorunun hesablama məhsuldarlığı saniyədə 112 milyon əməliyyatdır. Pentium tipli mikroprosessorlar işləmə(takt) tezliyinə görə aşağıdakı siniflərə bölünür.

• Pentium I - 75 Mhs ё 300 Mhs
• Pentium II - 300 Mhs ё 600 Mhs
• Pentium III - 600 Mhs ё 1100 M
• Pentium IV – 1100 Mhs(1,1Ghs) ё 4000 Mhs(4 Ghs)

Intel firmasının mikroprosessorları aşağıdakılardır: 1) Intel - 8088; 2) Intel - 80286; 3) Intel - 80386 (SX və DX modifikasiyaları); 4) Intel - 80486 (SX. SX2. DX. DX2 və DX4 modifikasiyaları);

Bu mikroprosessorlar onların işləmə imkanına uyğun artım sırası boyunca düzül-müşdür. Bu mikroprosessorların iş imkanları arasındak fərq çox böyükdür. Belə ki, ən yeni Pentium Pro mikroprosessorru ilə IVM RS və IBM RS XT kompyüterlərinin əsasını təşkil etmiş Intel - 8088 mikroprosessoru arasındakı fərq bir neçə min dəfədir.

Hal- hazırda istehsal olunan kompyüterlərin çoxu Pentium mikroprosessorlarına əsaslanır, ən güclü kompyüterlər isə Pentium Pro mikroprosessorları ilə təchiz olunur. DOS əməliyyat sisteminin proqramları, Intel - 80386 və hətta Intel - 80286 mikro-prosessorlu kompyüterlərdə kifayət qədər sürətlə işləyir. Windows 3.1 və ya Windows for Work Groups əməliyyat sistemlərindən istifadə edərkən, Intel - 80386 əsaslı kom-pyüterlər aşağı sürətlə işləyir, lazımi sürəti isə Intel - 80486 DX2 və ya DX4 mikroprosessorlu kompyüterlər təmin edir. Müasir Windows 95, Windows NT, OS/2 Warp və s. əməliyyat sistemlərində iş üçün Intel - 80486 DX2 və ya DX4 əsaslı kom-pyüterlərin sürəti kifayət olmur, bu sistemlərdə iş üçün lazımi sürəti Pentium mikroprosessor əsaslı kompyüterlərdə almaq olur.

Mikroprosessorların eyni bir modeli müxtəlif takt tezliyinə malik ola bilər, belə ki, bu tezlik yüksək olduqca, mikprosessorun iş gücü də bir o qədər yüksək olar. Takt tezlyi meqahers (Mqhs) ilə ölçülür. Məsələn, Pentium mikroprosessorların takt tezliyi 75 Mqhs- dən 200 Mqhs qədər dəyişir, yə’ni onların iş gücü bir birindən, 2.5 dəfə fərqlənir. Çox vaxt mikroprosseorun takt tezliyi, onun modelindən sonra verilir. Məsələn, Pentium 75 Mqhs. takt tezliyi sürətini bildirir. Mikroprosessorların müxtəlif modelləri eyni bir əməliyyatı (məsələn, toplama və ya vurma) müxtəlif sayda taktla yerinə yetirir. Mikroprosessorun modeli nə qədər güclü olarsa, eyni bir əmrləri yerinə yetirmək üçün ona bir qədər az sayda takt tələb olunur.

Kompyüterdə həddindən çox sayda riyazi hesablamalar aparmaq lazım olduqda (mühəndis hesablamalarında, riyazi məsələlərdə və s. ) həqiqi ədədlər üzərindəki riyazi əməllərin bilavasitə mikroprosessorun köməyi ilə aparılması tələb olunur. Lakin Intel-8088, 80286, 80386 və 80486 SX mikroprosessorları bu əməlləri tək başına yerinə yetirmək iqtidarında deyillər. Buna görə də həqiqi ədədlər üzərində riyazi əməllər aparmaqda kömək üçün mikroprosessorlara uyğun olaraq Intel - 8087, 80287, 80387 və 80487 SX riyazi soprosessorları qoşulur. Intel firmasının ən yeni mikroprosessorları (80486DX, Pentium Pro) və digər firmaların onlara uyğun mikroprosessorları həqiqi ədədlər üzərində riyazi əməlləri sərbəst yerinə yetirə bilir və onlara soprosessorun qoşulmasına ehtiyac yoxdur.

Müasir fərdi kompyuterlərin hesablama məhsuladarlığı saniyədə millyard əməliy-yata (Gflops) bərabərdir. Dünyadakı ilk mikroprosessor İntel tərəfindən 1971- ci ildə hazırlanan İntel 4004 prosessorudur.

Keş

Keş yaddaş (ingiliscə cache) - prosessorla əsas yaddaş arasında yerləşən kiçik tutuma və yüksək işləmə sürətinə malik yaddaşdır.

Əməli yaddaşa müraciəti sürətləndirmək, kompyuterin məhsuldarlığını artırmaq üçün onlarda xüsusi hazırlanmış yaddaşdan - keş yaddaşdan istifadə edilir. Bütün əsas yaddaşın sürətlə işləyən keş-yaddaş kimi hazırlanması texnoloji cəhətdən çox baha başa gələrdi. Odur ki, iqtisadi cəhətdən kiçik tutuma malik yaddaş sahəsinin sürətinin artırılması əlverişlidir.

kompyuterin yaddaşına müraciət edən zaman verilənlər keş-yaddaşdan axtarılır. Buna əsas səbəb odur ki, keş-yaddaşa verilənləri axtarmaq üçün edilən müraciət vaxtı əməli yaddaşa edilən müraciət vaxtından bir neçə dəfə azdır. Keş-yaddaşın tutumu artdıqca kompyuterin işləmə sürəti də artmış olur.

Keş-yaddaşın məlumat tutumu

Keş-yaddaşa müraciət vaxtı 50-60 nanosaniyə olur. Keş-yaddaşın məlumat tutumu 128-1024 Kbayt həcmində olur. Keş-yaddaşın özü əsasən iki səviyyəli olur. I- ci səviyyəli keş-yaddaş Level 1 adlanır və mikroprosessorun içərisində olur. II- ci səviyyəli keş-yaddaş Level 2 adlanır və mikroprosessorla əməli yaddaş arasında ana plata üzərində yerləşir. Ana plata üzərində yerləşən CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor – metal - oksid - yarımkeçirici) mikrosxemi fərdi kompyuterin konfiqurasiyasını, zamanı və tarixi yadda saxlamaq funksiyasını həyata keçirir.

Keşləmə - tələb olunma ehtimalı daha çox olan informasiyaların surətlərinin çıxarılması və xüsusi qovluqlarda yaddaşda saxlanması deməkdir.

Keş yaddaş. Statik əməli yaddaş (Static RAM — SRAM) adlı yaddaş tipi də mövcuddur. DRAM yaddaş tipindən fərqli olaraq, onun tərkibinin saxlanılması üçün dövri yenilənmə tələb olunmur. Məhz buna görə o dinamik deyil, statik adlanır. Lakin bu onun yeganə üstünlüyü deyil. SRAM yaddaş tipi DRAM ilə müqayisədə daha yüksək sürətə malikdir və müasir prosessorlar işləyən tezlikdə işləyə bilər.
DRAM yaddaş tipi ilə müqayisədə SRAM yaddaş tipinin sürəti daha çoxdur, lakin onun sıxlığı azdır, qiyməti isə bahadır. Sıxlığın az olması o deməkdir ki, SRAM mikrosxemlərinin ölçüləri böyükdür, hərçənd ki onların informasiya tutumu olduqca azdır. Məsələn, 64 Mbayt və daha yuxarı tutuma malik DRAM modulu ilə müqayisədə təxminən eyni ölçüyə malik SRAM modulunun tutumu yalnız 2 Meqabayt təşkil edir, həm də onların qiyməti eyni olacaq. Buna görə də SRAM yaddaş tipindən fərdi kompüterlərdə əməli yaddaş kimi istifadə etmək əlverişli deyil.
Buna baxmayaraq, istehsalçılar SRAM yaddaş tipindən fərdi kompüterin effektivliyinin artırılması üçün istifadə edirlər. Lakin SRAM yaddaş tipi baha olduğu üçün, onun yalnız keş-yaddaş kimi istifadə edilən kiçik tutumu quraşdırı-lır. Keş-yaddaş prosessorun takt tezliyinə yaxın və ya hətta bərabər takt tezliyin-də işləyir, həm də adətən məhz bu yaddaş oxuma və yazma zamanı prosessor tərəfindən bilavasitə istifadə olunur.
Bugünkü gündə yaddaş 1 QHz- dən yuxarı tezlikdə işləyə bilər, lakin 1990- cı illərin sonuna kimi DRAM yaddaşı 60 ns sürətə (16 MHz) malik idi. Fərdi kom-püter prosessoru 16 MHz və aşağı takt tezliyində işləyən zamanlar DRAM sistem lövhə və prosessorla uyğunlaşa bilirdi, buna görə keş yaddaşa ehtiyac yox idi. Prosessorun takt tezliyi 16 MHz- dən yuxarı olduqda isə DRAM yaddaş tipini prosessorla uyğunlaşdırmaq mümkün olmur və istehsalçılar məhz o zaman fərdi kompüterlərdə SRAM- dan istifadə etməyə başlayırlar. Bu, 1986 və 1987- ci illərdə baş verib. Həmin illərdə 16 və 20 MHz takt tezliklərində işləyən 386 prosessoru ilə olan kompüterlər yaranıblar. Məhz bu fərdi kompüterlərdə keş-yaddaş (SRAM mikrosxemlərində qurulmuş yüksəksürətli bufer) ilk dəfə tətbiq olunub. Bir halda ki keş-yaddaşın sürəti prosessorun sürəti ilə müqayisə edilə bildiyindən, keş kontrolleri prosessor üçün lazım olan məlumatları əvvəlcədən yüksək sürətli keş-yaddaş yükləyə bilər. Prosessor əməli yaddaşa müraciət etdikdə (informasiyanı oxuduqda) əvvəlcə lazımi informasiya keş yaddaşda axtarılır; belə ki keş yaddaş əməli yaddaşa nisbətən çox sürətli işləyir və əgər prosessorun emal edəcəyi informasiya keş-yaddaşda varsa, o zaman informasiya keş-yaddaşdan oxunur.

Prosessorun əməli yaddaşdan məlumatları oxuduğu zaman gözləmə müddətini azaltmaq üçün müasir fərdi kompüterlərdə, adətən 3 keş-yaddaş tipi nəzərdə tutulub: birinci səviyyəli (L1) keş-yaddaş, ikinci səviyyəli (L2) keş-yaddaş və üçüncü səviyyəli (L3) keş-yaddaş. Birinci səviyyəli keş-yaddaş, həmçinin daxili keş adlanır; o, bilavasitə prosessora quraşdırılıb və faktiki olaraq prosessor mikrosxeminin bir hissəsidir. İkinci səviyyəli keş-yaddaş ikinci və ya xarici keş-yaddaş adlanır. O, ilk əvvəl prosessor mikrosxemindən ayrı qurulurdu; 386, 486 və Pentium prosessorları ilə olan bütün kompüterlərdə belə olub. Əgər ikinci səviyyəli keş-yaddaş sistem lövhəsində qurulubsa, onda o, lövhənin tezliyində işləyir. Bu halda ikinci səviyyəli keş-yaddaş adətən prosessor konnektorunun yanında yerləşirdi.
1999- cu ildən başlayaraq ikinci səviyyəli keş-yaddaş prosessorun hissəsi olur, belə ki bilavasitə birinci səviyyəli keş-yaddaşla bərabər prosessor nüvəsinə birləşdirildi. Bununla belə ikinci səviyyəli keş-yaddaş prosessorun tezliyində işləyərək daha yüksək məhsuldarlıq təmin edir.

Üçüncü səviyyəli keş-yaddaş ilk dəfə işçi stansiya və server prosessorlarında təqdim edilib. Stolüstü fərdi kompüter üçün üçüncü səviyyəli keş-yaddaşın istifadə olunan ilk prosessor 2003- cü ilin sonunda təqdim edilən Pentium 4 Extreme Edition olub; o, 2 Mbayt tutumlu daxili üçüncü səviyyəli keş-yaddaşla təchiz edilmişdi. Lakin Pentium 4 Extreme Edition prosessorunun yeni versiyaları üçüncü səviyyəli keş-yaddaş ilə təchiz olunmurlar. Bunun əvəzinə ikinci səviyyəli keş-yaddaşın tutumu əhəmiyyətli dərəcədə artırılır. Bütün bunlara baxmayaraq, üçüncü səviyyəli keş 2007- ci ildə AMD Phenom və 2008- ci ildə Intel Core i7 prosessorlarında istifadə edilir