Қазақстан республикасының білім жəне ғылым министрлігі
жүктеу/скачать 1,44 Mb. Pdf көрінісі
|
| Микропроцессор (МП) деп бір немесе бірнеше үлкен интегралды сұлбада
(ҮИС), өте үлкен интегралды схемаларда (ӨҮИС) программалық басқарылатын құрылғы, ол ақпаратты өңдеу жəне оны басқару үрдісін жүзеге асырады. Микрокомпьютер құрамына кіретін бірігіп қолданыла алатын ҮИС жəне ӨҮИС жиынтығын микропроцессорлық кешен (МПК) деп атайды. Қабылданған терминология бойынша, егер ақпаратты өлшеу үшін РТЖ қолданылса, ол кез келген есептеуде, ақпаратты-өлшеуде жəне басқару жүйесінде микропроцессорлық жүйе (МПЖ) деп түсініледі. 1965 жылы атақты ғалым Гордон Мур ашқан заңы боынша, процессор өнімділігі əр жарты жылда өзіндік құнын сақтап қалып екі еселенеді. Мұнда өнімділік деп процессордың тактілік жиілігімен анықталатын ақпаратты өңдеу жылдамдығын айтамыз. Ақпаратты өңдеу жылдамдығын жəне микросхемаларды интегралдау дəрежесін көбейту үшін əртүрлі тəсілдер қолданылады. МП құрылыстың жəне түрлендіру технологияның ақпаратты беру жəне сақтауының жиі өзгеру салдарынан, мұнда МП негізгі жұмыс қағидалары мен АБ өзарабайланысын түсіндіру мəселесі қойылады. Робототехникалық жүйелердің БЖ аппараттық құралдарының кең түрі арнайы əдебиеттерде қарасатырылады жəне робототехникалық жүйелерді басқару жүйесі (немесе əртүрлі техникалық жүйелер) деп аталатын пəнді үйрену құралы болып табылады. CPU персоналдық компьютер (РС) мен жадының винчестер, дискжетекпен жəне де периферийлік құрылғы пернетақтамен, басу жəне басқа құрылғымен өзарабайланыс мысалы негізінде МО басқару жүйесінің аппараттық құралдарын құрауды үйренуге болады. МПК, контроллер, ақпаратты-өлшеуіш құрылғының жəне коммуникация жүйенің жиынтығы, МО-дің мысалы ретінде ұсынылады. МПК деп сақтау құрылғысынан жəне процессор жүйесіне қосымша жүйелер: енгізу-шығару, үзу, жадыға тікелей қатынау сияқты процессор жиынтығынан тұратын құрылғыны айтамыз. 7.2.1 Басқару кешенінің құрылымы Басқару жүйесінің басқару кешені аппараттық жүйенің жұмыс істеу қағидалары мен əртүрлі аппараттық жүйе арасында өзарабайланысты түсіну үшін, қарапайым архиктектуралы басқару кешеннің гипотетикалық үлгісі таңдалған. Бұл құрылғыны жəне басқару кешеннің гипотетикалық үлгісінің жұмыс қағидаларын үйреніп алғандарға, болашақта қазіргі заманғы нақты басқару кешенін түсіну оңай болады. Мұнда қарастырылып отырған басқарушы гипотетикалық үлгісі МПК (7.2- сурет) болып табылады, ол процессордан, оперативті жадыдан, енгізу-шығару порт жүйесінен, жадыға тікелей қатынауды басқаратын құрылғыдан, үзу жүйесінен, конроллерден тұрады. Осы құрылғылардың кейбір түрлеріне жеке-жеке кеңінен тоқталамыз. Орындайтын функцияларына байланысты процессор CPU, МП, микроконтроллер (МК) бола алады. Микроконтроллер МПЖ-ң бір түрі техникалық құрылғыны жəне технологиялық үрдістердің басқару алгоритмін іске асыруға тікелей бағытталған. Бұл функцияны өндірістік контроллер мен программаланатын логикалық контроллер да орындай алады. Алайда МК, əсіресе PIC (Peripherial Interface Controller) сериясы өте кең таралған, себебі, арзан жəне мехатрондық обьектінің кешенді өндірісінде қолданылады. Оперативті жады RAM (Random Access Memory) процессормен тікелей байланысты есте сақтау құрылғысының бір түрі болып табылады. Процессор оперативті жады ұяшығынан деректерді жəне команданы жазып, оқиды. Оперативті жадыдағы ақпарат қорек көзін өшіргеннен кейін сақталмайды. Енгізу жəне шығару жүйе порты өндірістік контроллерде жəне программаланатын логикалық контроллерде ерекше дамыған, контроллер жəне адаптер арқылы процессорға периферийлік құрылғыларды қосу үшін пайдаланылады. Жадыға тікелей қатынау құрылғысы процессорды периферийлік құрылғысы басқарған кезде жүктеуге мүмкіндік береді. 7.2- суретте көрсетілгендей процессор А порты арқылы жадыға тікелей қатынау құрылғысына сигнал береді, осы кезде В порты арқылы периферийлік құрылғы контроллеріне сигнал беріледі. Бұл жағдайда периферийлік құрылғы контроллері жадыға бірнеше байт тікелей қатынау құрылғысына жібереді, ал ол бұл деректерді процессордан өтіп кетіп оперативті жадыға орналастырады. Процессор қайта жіберу кезінде оперативті жадымен жұмыс істей алады жəне командаларды өңдейді. 7.2 -сурет. МПК Үзу жүйесі процессорға периферийлік құрылғылардан тəуелсіз жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Үзу процессорды бір команда тізбегін орындауды тоқтатып, басқа команданы орындатады, одан кейін процессор бастапқы тізбекті орындауға қайтадан қайтады. Бұл жүйе нақты уақыт масштабында периферийлік құрылғыны басқарумен қамтамасыз етеді. 7.2-суреттегі контроллерлер орындаушы деңгейде нақты құрылғыны басқару үшін электрондық құрылғыны ұсынады. Олар процессор мен құрылғы арасына байланыстырушы түйін болып табылады. Контроллер мен процессор үшін «өзаратүсінушілік» ретінде драйверлер қызмет атқарады. Драйверлер нақты құрылғымен оның контроллері арқылы CPU өзара байланыстыруды қамтамасыз ететін программаларды ұсынады. Əртүрлі басқару кешенінің модульдері магистральды сызық-шиналар арқылы біріктіріледі. Шина деп байланыстырушы сызық жиынтығын айтамыз. Сызық санын шина разрядтығы анықтайды. Қарастырылып отырған басқару кешені адрес шинасы (АШ), деректер (ДШ) жəне басқару шинасы (БШ) бар үшшиналық құрылымды болып табылады. Басқарушы кешеннің əр компонентінде, оперативті жады ұяшығында, енгізу/шығару порттардың өзінің адресі болады. Адрес шинасымен нақты құрылғыға адрес беріледі. Бұл жағдайда процессор адрестік шинада орналасқан адрестегі құрылғыға қосылып, деректер шинасы арқылы осы құрылғымен деректер алмастырады. Басқару шинасы көмегімен процессорға нұсқаулар енгізіледі, мысалы, ақпаратты жазу (оқу), деректерді қабылдауға (қайта жіберуге) дайындығы, контроллерді басқару, аппараттық үзу жəне т.б. Негізгі əдебиет: 1 [57-62]. жүктеу/скачать 1,44 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|