2 Сурет -оесқ ұйымдастырылуының сұлбасы

№ 2 Тапсырма. 8-разрядты микропроцессор базасында микропроцессорлық құрылғы түрінде ДЖҚ-ны іске асыру

Микропроцессор системалық платаның ұяшығына немесе плотына орналасады және ол компьютердің миы деп есептелінеді. Ертеректегі 486 модельді компьютерлерде микропроцессорлар системалық платаға жабыстырылып шықты. Көптеген ертедегі микропроцессорлар квадрат тәрізді формада болды. Алайда Pentium ІІ-ден бастап Іntel компаниясы микропроцессорларды VHS видеокартасынан кішірек контейнерларға орналастырып шығарды. Pentium ІІ процессорының ерекшелігі CPU бар контейнер системалық платаның ұяшығына орналаспайды. Pentium ІІ және одан кейінгі модельдер системалық платаға арнайы осы процессорларға арналған слоттар арқылы жалғанады. Микропроцессорлар компьютерге енгізілген программалардағы командаларды орындайды, мысал ретінде 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium ІІ, Pentium ІІІ және қазіргі таңдауы Pentium ІV микропроцессорларын айтуға болады. Көп жағайларда микропроцессор радиатормен жабылып тұрады. Радиатор микропроцессор бөлетін жылуды төмендетуге қолданылады.

3Сурет – Деректер жинайтын микропроцессорлық жүйенің құрылымдық схемасы

Микропроцессорлық құрылғы (МПҚ) түрінде құрастырылған ДЖҚ-ның құрылымдық схемасы 3 суреттінде көрсетілген. МПҚ құрамында микропроцессор, АЦТ, оперативті жады (ОЖ) аналогты арналар-коммутаторынан басқа 2 енгізу және 1 шығару құрылғылары бар, олардың жұмысын программалы-басқармалы регистр-порттар атқарады.

3 Суреттегі схемада қарапайымдылық үшін АЦТ түрлендіруінің соңын білдіретін сигналды көрсететін АЦТ-ның тригер – жалауы (Т_жалау ) көрсетілмеген.

Оперативті жадының 56B9 адресінен басталатын жады ұяшықтары мәліметтер жинақтауға арналған және бұл адрес HL регистрлер жұбында сақталады. Тапсырмаға сейкес аналогты арнаның кезекті адресін C регистріне орналастырамыз нұсқа бойынша R=C.

0 нөмірлі (адрес) аналогты арнадан бастап ақпаратты қабылдаймыз. Мәліметтерді жинақтау циклінің соңын білдіретін белгіні қалыптастыру үшін F=7₁₀санын (аналогты каналдар саны) E регистріне орналастырамыз. Онда мәліметтер жинау алгоритмінің блок-схемасы 4 Суретте келтірілген.

Басы

14 (A) (E)

Соңы

4Сурет – мпж-нің атқару алгоритмінің блок-схемасы

Блок – схемаға қысқа түсініктеме берейік:

1-блокта HL регистрлер жұбына М=732Сh бастапқы адресі енгізіледі;

2-блокта E регистріне 7₁₀(07h)санын енгізу керек;

3-блокта R=C регистрі аналогты каналдар санының санағышы қызметін атқарады. Оған алғашқы каналдың адресі 00h енгізіледі.

Келесі кезекте бұл адрес аккумулятор және №1 шығару құрылғысы арқылы (4 және 5 блоктары) 3 Суретте көрсетілгендей коммутатордың адрестік кірісіне келіп түседі. Коммутатор адресі көрсетілген арнаны АЦТ кірісіне қосады да түрлендіруді орындайды.

АЦТ түрлендіружұмысын аяқтағанша МПҚ күту режиміне көшеді (6,7 және 8 блоктары). АЦТ-ның аяқтағыш шығысынан сигнал №2 енгізу регистр портының кіші разрядына келеді. Аяқтағыш 0-ге тең болатын болса АЦТ жұмысы аяқталғанын білдіреді. Бұл кезде 6,7,8 блоктары нөл триггер-жалауының жұмысын қамтамасыз етеді және программа кіші цикл бойынша орындалады. Бағдарламаның осылай орындалу режімі АЦТ-ның аяқтау шығысындағы сигнал 1 болғанға дейін қайталанады. Бұл күту режімін камтамасыз етеді. Аяқтау 1-ге тең болғанда ғана 1-ші боктың командасы орындалып АЦТ шығысындағы түрленген сигнал С=1 болады, яғни аналогты сигнал цифрлыға түрленеді және №1 енгізу құрылғысы арқылы микропроцессордың аккумуляторына келіп одан берілген оперативті жады ұяшығына жазылады (9 және 10 блоктары).

11 және 12 блоктарында кезекті аналогты арнамен келесі ақпаратты жазуға жады ұяшығының адрестері қалыптасады. Арнаның жаңа адресі аккумуляторға жіберіледі 13-блок (13 жады).

14-блокта A және C регистрлеріндегі деректер салыстырылады. A=C=0 теңдігі барлық арналардағы ақпарат оқылып, z=0 болса, яғни салыстыру операциясынан кейін аккумулятордағы мәлімет өзгермесе адресі 13 блогында енгізілген келесі арнадан ақпарат оқылады. 12 блогында көрсетілген E регистріндегі кезекті аналогты арнаның адресі 16h санына тең болғанша программа үлкен цикл бойынша қайталанады. Ассемблер тілінде программасы 2 кестеде келтірілген.

2 Кесте – Мәліметтер жинау алгоритмінің ассемблер тілінде программасы

Командалар	Белгі	Мнемокод	Операнд (тар)	Комментарий	Байты	Циклы	Тактілер
1		LXI	H, 732Ch	HL 732Ch	3	3	10
2		MVI	E, 07h	С 07h	2	2	7
3		MVI	C, 00h	Е 00h	2	2	7
4		MOV	A, C	A C	1	1	5
5	K2	OUT	1	№1шығу кұрыл. (А)	2	3	10
6	K1	IN	2	А № 2 енгізу құр.	2	3	10
7		RRC		A Оңға ығыстыру(A)	1	1	4
8		JNC	К1	E регистрді тексеру	3	3	10
9		IN	1	А №1 енгізу құрыл.	2	3	10
10		MOV	M, A	М (А)	1	2	7
11		INX	H	HL (HL)+1	1	1	5
12		INR	C	C (C)+1	1	1	5
13		MOV	A, C	A (C)	1	1	5
14		CMP	E	A (E)	1	1	4
15		JNZ	К2	15 блогы шартты өту	3	3	10
16		HLT		Тоқтатылым	1	2	7

Программаның жадыда орналасуы және кодтық комбинациясы 3 және 4 кестелерде келтірілген

3 Кесте-Программаның жадыда орналасуы

№ команда	Адрес16
1	56В9
	56ВA
	56ВC
2	56ВD
	56ВE
3	56ВF
	56C0
4	56C1
5	56C2
	56C3
6	56C4
	56C5
7	56C6
8	56C7
	56C8
	56C9
9	56CA
	56CB
10	56CC
11	56CD
12	56CE
13	56CF
14	56D0
15	56D1
	56D2
	56D3
16	56D4

С=0

С=1

Z=1

Командаға керек ОЖ ұяшықтар саны команданың байттар санымен анықталады. Шартты өту командаларында шартқа байланысты қастарында шарт-сигналы көрсетілген қос сілтеме берілген.

4 Кесте-Бағдарламаның кодтық комбинация көрсеткіші

№ команда	ОЖ16 адрес	Команда2	Команда16	Түсініктеме
1	56В9	0010 0001	21	HL ←732C
	56ВA	0010 1100	2C	E3 кіші байт
	56ВC	0111 0011	73	E4 үлкен байт
2	56ВD	0001 1110	1Е	C 07h (0716)
	56ВE	0000 0111	07
3	56ВF	0000 1110	0Е	E 00h (0016)
	56C0	0000 0000	00
4	56C1	0111 1001	79	A C
5	56C2	1101 0011	D3	№1шығу кұрыл. (А)
	56C3	0000 0001	01
6	56C4	1101 1011	DB	А № 2 енгізу құр.
	56C5	0000 0010	02
7	56C6	0000 1111	0F	A Оңға ығыстыру(A)
8	56C7	1101 0010	D2	ШӨ С = 0 кезінде 56C4 ұяшығына өту
	56C8	1100 0100	C4	Е3 кіші байт
	56C9	0101 0110	56	Е4 үлкен байт
9	56CA	1101 1011	DB	А №1 енгізу құрыл.
	56CB	0000 0001	01
10	56CC	0111 0111	77	М (А)
11	56CD	0010 0011	23	HL (HL)+1
12	56CE	0000 1100	0С	C (ЕC)+1
13	56CF	0111 1001	79	A (C)
14	56D0	1011 1011	BB	A (E)
15	56D1	1100 0010	C2	ШӨ Z = 0 кезінде 56C2 ұяшығына өту
	56D2	1100 0010	C2	Е3 кіші байт
	56D3	0101 0110	56	Е4 үлкен байт
16	56D4	0111 0110	76	Тоқтатылым

№ 3 Тапсырма. Микропроцессорлық құрылғының шапшаңдылығын бағалау

Микропроцессорлық құрылғының шапшаңдылығын бағалау. Аналогты-цифрлық құрылғының ең ұзақ түрлендіру акты синхроимпульстың тактық периодынан әлдеқайда кіші деп қабылдайық. Бұл жағдайда МПҚ-ның шапшаңдылығын бағалағандакүту режімін ескермеуге болады.

МПҚ-ның шапшаңдылығын мына формула арқылы анықтаймыз:

₍₄₎

мұндағы: T = ; – такттық периодтыңұзақтығы; f = 500 кГц;

n –такт саны.

T = = c.

Үлкен цикл бойынша бір рет өту үшін керек тактілер саны (5 ÷ 16 командаларының орындалуына) 10+10+4+10+10+7+5+5+5+4+10+7=87. Бұл үлкен цикл F=8 рет орындалады, және 87∙8=696 тактілер болады. Нәтижесінде деректерді жинақтау жұмысы t = (29+696) ∙2 мкс=1450 мкс уақытта орындалады.