Mikroprosessorlar barədə təqdimat

1. MikroprosessorlarMikroprosessorlar

2. Mikroprosessorlar
 Mikroprosessor – kompüterin “beyni” hesab edilir
və kompüterdə verilənlərin emalını, ötürülməsini
və xarici qurğuların idarə edilməsini saniyənin
milyonda bir hissəsində təmin edir.
 Mikroprosessorun əsas xarakteristikası onun işçi
gərginliyi, takt tezliyi, takt tezliyinin3 daxili
çoxaltma əmsalı, keş-yaddaşının tutumu və
dərəcəliliyidir.

3. Mikroprosessorlar
 Mikroprosessoru işçi gərginlik ilə
ana palata təmin edir. Intel
firmasının əvəllər istehsal etdiyi
mikroprosessorlarda gərginlik 5.0
volta bərabər idisə, indiki zamanda
firma tərəfindən buraxılan
mikroprosessorlarda bu qiymət 3.0
volta çatdırılmışdır. İşçi gərginliyinin
qiymətinin aşağı həddə endirilməsi
mikroprosessorun daha da
məhsuldar işləməsini təmin edir.

4. Mikroprosessorlar
 Takt tezliyi bir saniyə ərzində
kompüterdə yerinə yetirilən
əməliyyatların (məsələn, toplama və
vurma) sayını və həmin əməliyyatların
hansı sürətlə yerinə yetirildiyini
göstərir. Takt tezliyi meqaherslərlə
(Mhs) ölçülür. Takt tezliyi artdıqca
mikroprosessorun qiyməti ilə yanaşı
onun məhsuldarlığı da artır və
mikroprosessor çoxlu sayda əmrləri
yerinə yetirə bilir.

5. Mikroprosessorlar
 Takt siqnallarını mikroprosessor ana lövhədən
qəbul edir. Mikroprosessoru daha yüksək takt
tezliyi ilə təmin etmək üçün onun daxilindəki
takt tezliyinin daxili çoxaltma əmsalından
istifadə olunur (Məsələn, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0
və daha artıq). Takt tezliyinin daxili və xarici
növü vardır. Daxili takt tezliyi mikroprosessorun
yerinə yetirdiyi əməliyyatların tezliyini, xarici takt
tezliyi isə kompüterin operativ yaddaşı ilə
mikroprosessor arasında informasiyanın
dəyişmə tezliyini göstərir.

6. Mikroprosessorlar
 Prosessorun daxilində reqistr adlanan
müəyyən sahə var ki, mikroprosessor emal
etdiyi verilənləri orada saxlayır. Prosessorun
dərəcəliliyi mikroprosessorun daxilində
yerləşən reqistrlərin dərəcəliliyilə təyin olunur
və bir takt ərzində prosessorun neçə bit1
informasiya mübadilə etdiyini xarakterizə edir.
Qeyd edək ki, ilk istehsal olunan
mikroprosessorlarda dərəcəlikli 8 idi. Müasir
dövrdə istehsal olunan mikroprosessorlarda
bu parametr 64-ə çatdırılmışdır.

7. Mikroprosessorlar
 Çipsetlər. Çipsetlər kompüterin sistem
komponentlərinin qarşılıqlı əlaqəsini təmin
edir. Ana lövhə üzərində şimal və cənub
körpü adlanan iki çipset yerləşir.
 Operativ yaddaş. Kompüterin digər əsas
elementi onun operativ yaddaşıdır 1 .
Mikroprosessorlar emal edəcəyi proqram
əmrləri və ilk verilənləri operativ yaddaş
vasitəsilə əldə edir. Operativ yaddaşın mənfi
cəhəti kompüter elektrik şəbəkəsindən
ayrıldıqda onda olan informasiyanı özündə
saxlaya bilməməsidir.

8. Mikroprosessorlar
 Texniki ədəbiyyatlarda operativ
yaddaşı çox vaxt RAM
(Random Access Memory)
adlandırırlar.
 Operativ yaddaş digər
mikrosxemlərdən fərqli olaraq
tranzistorlardan deyil, hər biri
tutumu bir bit olan
mikrokondensatorlardan
yaradılıb.

9. Mikroprosessorlar
 Operativ yaddaşın tutumu kompüterin işləmə
sürətinə təsir edir. Operativ yaddaşın tutumu
kifayət qədər olmayanda istənilən
informasiyanın mikroprosessor tərəfindən
axtarılması üçün mikroprosessor artıq
əməliyyatları yerinə yetirməyə məcbur olur.
Nəticədə proqramın yerinə yetirilmə vaxtı
uzanır. Bu səbəbdən operativ yaddaşın tutumu
qənaətbəxş olmayanda bəzi proqramlar
kompüterdə ya işləməyəcək, ya da ki,
həddindən artıq ağır işləyəcəkdir. Məsələn,
kompüterlərin Windows XP əməliyyat sistemilə
işləməsi üçün operativ yaddaşın tutumu
minimum128 Mbayt-a bərabər olmalıdır.

10. Mikroprosessorlar
 Keş yaddaş (ingiliscə cache). Operativ yaddaşa müraciəti
sürətləndirmək üçün kompüterlərdə xüsusi hazırlanmış
yaddaşdan - keş yaddaşdan istifadə edilir. Keş yaddaşı
mikroprosessorla əsas yaddaş arasında yerləşən kiçik tutuma
və yüksək işləmə sürətinə malik yaddaşdır. Ondan kompüterin
məhsuldarlığını artırmaq üçün 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

11. Mikroprosessorlar
 Daxili keş yaddaş isə mikroprosessorun
daxilində yerləşərək mikroprosessorun
daxilindəki reqistrlərin işini sürətləndirir. Belə
keş yaddaşlardan ilk dəfə 80486
mikroprosessorlarında istifadə edildi. Onların
tutumu 8 Mbayt-a bərabər idi. Intel firmasının
istehsalı olan Pentium, Pentium Pro və
sonrakı model mikroprosessorlarında keş
yaddaş birbaşa mikroprosessorun daxilində
yerləşdirilir. Bu çox əlverişlidir. Çünki keş
yaddaş üçün əlavə lövhə hazırlamaq lazım
gəlmir.

12. Mikroprosessorlar
 Portlar. Mikroprosessorun xarici qurğular
(printer, sican və sairə) ilə informasiya
mübadiləsini həyata keçirən yuvalara portlar
deyilir. Əsas portlar sistem blokunun arxa
panelindən görünür. Paralel – LPT (paralel
printer portu), ardıcıl -COM (universal ardıcıl
port) və USB (Universal Serial Bus-universal
ardıcıl şin) portlardan istifadə olunur.

13. Mikroprosessorlar
 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.
 Mikroprosessorları əsasən Intel, AMD və
Cyrix firmaları istehsal edir. Intel firması öz
mikroprosessorlarını əsasən Pentium
markası ilə istehsal edir.

14. Mikroprosessorlar
 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.

15. Mikroprosessorlar
 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 MHs
 Pentium IV – 1100 MHs(1,1GHs) ё 4000
MHs(4 GHs)

16. Intel prosessorları
1985. Intel 80386
• 275 000 ədəd tranzistor
• Virtual yaddaş
1989. Intel 80486
• 1,2 mln. tranzistor
1993-1996. Pentium
• 50-200 Mhs tezlik
1997-2000. Pentium-II, Celeron
• 7,5 mln. tranzistor
• 500 Mhs qədər tezlik
1999-2001. Pentium-III, Celeron
• 28 mln. Tranzistor
• 1 Qhs qədər tezlik
2000-… Pentium 4
• 42 mln. Tranzistor
• 3,4 Qhs qədər tezlik
2006-… Intel Core 2
• 291 mln.qədər Tranzistor
• 3,4 Qhs qədər tezlik

17. AMD prosessorları
Advanced Micro Devices
1995-1997. K5, K6 (Pentium analoq)
1999-2000. Athlon K7 (Pentium-III)
• 1 Qhs qədər tezlik
• MMX, 3DNow!
2000. Duron (Celeron)
• 1,8 Qhs tezlik
2001. Athlon XP (Pentium 4)
2003. Opteron (серверы)
Athlon 64 X2
• 3 Qhs qədər tezlik
2004. Sempron (Celeron D)
• 2 Qhs qədər tezlik
2006. Turion (Intel Core)
• 2 Qhs qədər tezlik

18. Mikroprosessorlar
 Intel firmasının mikroprosessorları
aşağıdakılardır:
 Intel - 4040; 500-740KHs
 Intel - 8008; 500-800KHs
 Intel - 8080; 2-4MHs
 Intel - 8085; 2-6MHs
 Intel - 8086; 4-10MHs

19. Mikroprosessorlar
 Intel - 8088; 5-10MHs
 Intel - 80186; 6-25MHs
 Intel - 80188; 6-20MHs
 Intel - 80286; 6-20MHs
 Intel - 80386 (SX və DX
modifikasiyaları);
 Intel - 80486 (SX. SX2. DX. DX2 və DX4
modifikasiyaları);

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

21. Mikroprosessorlar
 Hazırda istehsal olunan kompyuterlərin çoxu Pentium
mikroprosessorlarına əsaslanır, ən güclü kompyuterlər isə Pentium
Pro mikroprosessorları ilə təchiz olunur. DOS əməliyyat sisteminin
proqramları, Intel-80386 və hətta Intel-80286 mikroprosessorlu
kompyuterlərdə kifayət qədər sürətlə işləyir. Windows 3.1 və ya
Windows for Work Groups əməliyyat sistemlərindən istifadə
edərkən, Intel-80386 əsaslı kompyuterlər aşağı sürətlə işləyir,
lazımi sürəti isə Intel - 80486 DX2 və ya DX4 mikroprosessorlu
kompyuterlər təmin edir. Müasir Windows 95, Windows NT, OS/2
Warp və s. əməliyyat sistemlərində iş üçün Intel-80486 DX2 və ya
DX4 əsaslı kompyuterlərin sürəti kifayət olmur, bu sistemlərdə iş
üçün lazımi sürəti Pentium mikroprosessor əsaslı kompyuterlərdə
almaq olur.

22. Mikroprosessorlar
 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 meqaherts (Mqs) ilə
ölçülür. Məsələn, Pentium mikroprosessorların takt tezliyi 75 Mqs-
dən 200mqs qədər dəyişir, yəni onların iş gücü bir-birindən 2.5
dəfə fərqlənir. Çox vaxt mikroprosseorun takt tezliyi, onun
modelindən sonra verilir. Məsələn, Pentium / 75 Mqs. takt tezliyi
sürətini bildirir. Mikroprosessorların müxtəlif modelləri eyni bir
əməliyyatı (məsələn, toplama və ya vurma) müxtəlif sayda takt
yerinə yetirir. Mikroprosessorun modeli nə qədər güclü olarsa,
eyni bir əmrləri yerinə yetirmək üçün ona bir qədər az sayda takt
tələb olunur.

23. Mikroprosessorlar
 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 təkbaşına 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 milyard əməliyyata (Gflops) bərabərdir.

24. Mikroprosessorlar

25. Mikroprosessorlar
 Operativ yaddaş kontrolleri. Buna
bəzən MMU (Memory Managemen
Unit ) də deyirlər. Bu kontrollerin
əsas işi ünvanları cevirmək,
əlaqələndirməkdir. Yəni bu
kontroller virtual ünavı fizikiünvana
çevirməlidir. Kontrollerin işini 32
mərtəbəli prosessora malik
koputerin virtual yaddaşı və
operativ yaddaşı arasında əlaqədə
izah edək.

26. Mikroprosessorlar
 Məlumdur ki, 32 mərtəbəli prosessora
malik komuterlərdə virtual ünvanın
uzunluğu 32 bitdir. Kontroller bu ünvanı
əldə etdikdə onu iki hissəyə bölür: ilk 20
bit virtual səhvənin nömrəsi ,növbəti 12 bit
isə real ünvan. 20 bitlik ünvan səhvə
kadrının nömrəsini tapmaq üçün istifadə
olunur. Belə kontroller tərəfindən
səhvələrin yerləşməsi cədvəlinə bu 20
bitlik ünvan daxil edilir və 3 bitlik səhvə
kadrının nömrəsi tapılılır. 12 bit isə olduğu
kimi saxlanılır.

27. Mikroprosessorlar
 Beləlklə yeni ünvan 15 bitlik ünvan olacaq.
Beləliklə giriş registrinə verilmiş 32 bitlik
ünvan çıxış registrində 15 bitlik ünvan
şəklində göstəriləcəkdir. Bundan başqa
iştirak biti adlanan xüsusi təyinedici
indeksdə kontroller tərəfindən idarə olunur.
Əgər hər hansı nömrəli virtual səhvə səhvə
kadrında yerləşdirilirsə onda iştirak bitinə 1
qiymətini verilir.

28. Mikroprosessorlar
 İştirak bitindən istifadənin üstunlüyü
ondan ibarətdir ki, hər hansı bir virtual
səhvədə olan informasiya lazım olduqda
ilk öncə onun səhvə kadrında olub-
olmaması yoxlanələr və əgər iştirak biti
bu nömrəli virtual səhvə üçün 1 qiymətini
almışdırsa onda bu virtual səhvə səhvə
kadrında yerləşir. Əgər iştirak biti 0
qiymətini almışdırsa onda həmin səhvə
kontroller tərəfindən səhvə kadrına
yerləşdirilir.

29. Ədəbiyyat.
 1. İ.A.İbrahimov, «İstehsal proseslərinin
avtomatlaşdırılması».B.1987.
 2. M.C.Məmmədova İstilik texnikası, Azərnəşr, Bakı, 1963, 240 s.
 3. Fərzanə E.N., Mirsalimov R.M., Salihov S.Q. “Təziqlər fərqinə görə
maddə sərfinin ölçülməsi üsulu.”
 4. Azərbaycan Respublikasının Qaz təchizatı haqqında qanunu≪ ≫