Mikroprogramlanmis kontrol

MİKROPROGRAMLANMIŞ KONTROL
Muhammet ÖZER
ozermuhammet0@gmail.com
BİLGİSAYAR MİMARİSİ DERSİ
Cevriye HAYIRLI
cevriyehayirli@gmail.com
Ayhan DEMİRCİ
ayhandemirci.61@gmail.com
Aykut GÜNDOĞDU
aykut.gundogdu@yandex.com

Geçen Derste Ne İşledik ?
Bilgisayar Mimarisi2
 MİKROİŞLEMCİLERE GENEL BAKIŞ
 MİKROİŞLEMCİYİ OLUŞTURAN BİRİMLER VE GÖREVLERİ
 MİKRO İŞLEMLER VE KONTROL BİRİMİ

Programlama Nedir Ve Türleri Nelerdir ?
Dallanma Yapıları Ve Çeşitleri
Kesmeler Ve Çeşitleri
Mikroişlemcilerin Programlanması
PIC Programlama
Bugün Konuşacaklarımız…

 Programlama dili, yazılımcının bir algoritmayı ifade etmek
amacıyla, bir bilgisayara ne yapmasını istediğini anlatmasının
tektipleştirilmiş yoludur.
 Bir programcı komutları yazmak için farklı programlama dilleri
kullanabilir.
 Programlama dilleri, programcının bilgisayara hangi veri üzerinde
işlem yapacağını, verinin nasıl depolanıp iletileceğini, hangi
koşullarda hangi işlemlerin yapılacağını tam olarak anlatmasını
sağlar.
 Şu ana kadar 2500'den fazla programlama dili yapılmıştır.
PROGRAMLAMA DİLLERİ VE
ÖZELLİKLERİ

 Donanım ve yazılımın bir veya daha
fazla yapılandırması o programı
çalıştırmak için bir tür yol sağlar.
 Programlama dili uygulamasında iki
yaklaşım vardır: Derleme
ve yorumlama.
 Herhangi bir tekniği kullanarak bir
programlama dili uygulamak
mümkündür.
PROGRAMLAMA DİLLERİ VE ÖZELLİKLERİ (devamı…)

 Genellikle donanım üzerinde çalışanlar yazılım üzerinde
yorumlananlardan daha hızlıdır.
 Yorumlanan programların performansını geliştirmek
için anında derleme programları kullanılır.
 Derleyiciden gelen çıktı ya donanım tarafından ya da
yorumlayıcı diye adlandırılan programlar tarafından
çalıştırılır.

 Programlama dilleri insanların algılamasına yakın olmasına
göre üç gruba ayrılır.
 Alt seviye programlama dilleri: Makine koduna oldukça yakın
programlama dilleridir.Makina hakimiyeti oldukca
gelişmiştir.Bu programlama dillerini bilen kişilerin mikro
işlemciler hakkında bilgi sahibi olması gereklidir.(Assembly
programlama dili gibi)

 Orta seviye programlama dilleri: Oldukça esnek olan bu
diller hem üst hem alt seviye programlama yapabilirler. Alt
seviye dillere oranla biraz daha anlaşılırdır. (C programlama
dili gibi.)
 Üst seviye programlama dilleri: Olay tabanlı programlama
dilleri olarak da adlandırılırlar yalnız bu programlama dilleri
sadece belirli fonksiyonlar etrafında çalışırlar ve
programlama hakimiyetini azaltırlar.

 Yüksek seviyeli programlama
dillerinde yazılan programın
çalışabilmesi için makine
diline çevrilmesi gerekir.
 Bunun için program hangi
yüksek seviyeli dil ile
yazıldıysa o dilin derleyicisi
kullanılır.

 Böylece yüksek seviyeli
programlama dili ile yazılmış
olan kaynak program,
makine dilindeki amaç
programa dönüştürülür.
 Kaynak programın içeriğinin
değiştirilmesi mümkündür,
ancak derlenmiş olan amaç
programın içeriğine
müdahale etme imkanı
yoktur.

Assembly Programlama Dili
 Assembly dili alt seviye bir programlama dilidir ve
karmaşık programlar yazmak için kullanılır.
 Assembly insanlar tarafından anlaşılması zor olan
makina dilinin sayısal ifadelerini, daha kolay anlaşılır ve
programlanabilir olan alfabetik ifadelerle değiştirip alt
seviyede programlama için bir ortam oluşturur.

Assembly dilinin özel kullanım alanları
1. Bilgisayar sistemini yakından tanımak için,
2. Device driver (cihaz sürücüleri) yazmak için,
3. Chip’lere program yüklemek için (PIC, microcontroller
gibi...)
4. İşletim sistemlerinin yapımında (OS),
5. Virüs programları yazmak için,
6. Elektronik tablo’lama (Excel gibi) programlarında.

Basic Programlama Dili
 Basic (Beginner's All Purpose Symbolic Instruction
Code) dili 1964 yılında John Kemeny ve Thomas
Eugene Kurtz tarafından geliştirilmiş olup, eğitim amaçlı
bir programlama dilidir.
 Mikrobilgisayarlar için ilk Basic uygulamasını Microsoft
'un kurucuları olan Paul Allen ve Bill Gates yazmıştır.
 Öğrenmesi ve kullanımı kolay bir dil olan Basic dilinin
zamanla QBasic, Turbo Basic, Power Basic, BasicA,
Visual Basic, Visual Basic.Net gibi türevleri
geliştirilmiştir.

C Programlama Dili
 1970'lerin başında Ken Thompson ve Dennis Ritchie
tarafından UNIX İşletim Sistemi için 1972 yılında
geliştirilmiş bir C programlama dili, günümüzde
neredeyse tüm işletim sistemlerinde kullanılmaktadır.
Dünya'nın en çok kullanılan sistem programlama dilidir.

Mikroprogramlama15
“ Mikrodenetleyiciler - PIC ile Örnek Uygulama “ videomuzu izleyelim.

C++ Programlama Dili
 1980'lerin başlarında Bjarne Stroustrup tarafından
geliştirilen C 'yi kapsayan ve çok paradigmalı, yaygın
olarak kullanılan, genel amaçlı bir programlama dilidir.
 Genel olarak her C programı aynı zamanda bir C++
programıdır, ama her C++ programı bir C programı
değildir.

C++ Programlama Dili (devamı…)
 C++'ı C 'den ayıran ve C++'ın nesne yönelimli bir dil
olmasına da olanak sağlayan en temel özellik,
sınıflardır.
 Sınıflar sayesinde yeni veri türleri yaratılabilir ya da
varolan türlerden yenileri türetilebilir

C# Programlama Dili
 C# dili de C++ gibi bir C türevidir. C programlama
dilinde bir tamsayı değişkeni 1 attırmak için ++ soneki
kullanılır.
 C++ dili adını, C diliyle Nesneye Yönelimli Programlama
yapabilmek için eklentiler (C With Classes) almıştır.
 Benzer şekilde C++ diline yeni eklentiler
yapılarak ((C++)++) bir adım daha ileriye götürülmüş ve
tamamen nesneye yönelik tasarlanmış C# dilinin
isimlendirilmesinde, + karakterlerinin birbirlerine
yakınlaşmış hali ve bir melodi anahtarı olan C#
Major kullanılmıştır.

Visual Basic Programlama Dili
 Visual Basic, Microsoft tarafından, Basic programlama dili
üzerinde geliştirilmiş, olay yönlendirmeli, üst seviye, nesne
tabanlı ve görsel bir programlama dilidir.Microsoft Visual Basic
dilinin değişik türevleri oluşturulmuştur:
 VBA (Visual Basic for Applications); Microsoft Office gibi, değişik
yazılımlar içerisinde çalışabilecek yazılımlar geliştirilmesinde
kullanılır.

Visual Basic Programlama Dili (devamı…)
 VBScript ; Internet Explorer, ASP ve Windows Script Host
üstünde Visual Basic betikleri çalıştırılmasında kullanılan türevi.
 Visual Basic.NET ; Visual Basic 6.0 Platformunun varisi olmakla
birlikte farklı bir yapıdır ve .NET Framework üzerinde çalışır ve
geriye doğru, Visual Basic 6.0 ve öncesi sürüm kodlarla
uyumsuzdur.

Pascal Programlama Dili
 Pascal programlama dili, bilgisayar bilimcisi Niklaus
Wirth tarafından 1970 'te yapısal programlamayı derleyiciler için
çok daha kolay hale getirmek amacıyla geliştirilmiştir.
 Bir çok öğrenciye bilgisayar programlamayı öğreten ve çeşitli
versiyonları bugün hala yaygın olarak kullanılmaya devam eden
önemli programlama dillerinden biridir.
 Adını matematikçi ve düşünür Blaise Pascal'dan alan
Pascal, Algol programlama dilinden türemiştir.

Pascal Programlama Dili
Mikroprogramlama22

Delphi Programlama Dili
 Delphi programlama diline, özellikle nesne yönelimli
programlama anlayışıyla yapılandırılmış.
 Turbo Pascal dilinin görsel sürümü denilebilir. Nesne, sınıf,
kalıtım, fonksiyon, aşırı yükleme gibi temel nesneye yönelim
programlama tekniklerini ve daha fazlasını içeren güçlü ve
esnek bir programlama dilidir.

PIC Basic Pro Programlama Dili
 PIC Basic Pro , Micro Engineering Labs firması tarafından PIC
mikrodenetleyicileri için geliştirilmiştir.
 BASIC programlama dilinin kolay öğrenilebilme özelliğinden
dolayı dünyanın en çok kullanılan programlama dillerinden
biridir.

Mikroprogramlama25
ASSEMBLY DİLİ C DİLİ PASCAL DİLİ
# include<stdio.h>
main()
{
Printf(“merhaba C”);
}
Begin
Write(“merhaba pascal”);
End.
8 byte 8330 byte 95644 byte
Programlama Dilleri Arasında
Karşılaştırma

Dallanma (Branch) İşlemi
 JMP (jump) komutu ile belleğin bir bölümünden diğer bir
bölümüne program akışı yönlendirilebilir.
 Dallanma işlemi direkt olarak yapılabileceği gibi belli bir
koşula göre de yapılabilir.

Doğrudan Dallanma
JMP komutunun 3 farklı kullanım şekli vardır. Bunlar:
 Kısa (Short) Dallanma
 Yakın (Near) Dallanma
 Uzak (Far) Dallanma

Örneğimizin Açıklamaları
OFFSET : Dallanılacak konumun adresi
MOV, JMP : Altprograma Dallan
Opcode : Operation Code (İşlem kodu)
Operand : +,-,*,/ gibi işlemlerin tümü
ADR : Tablodaki dallanma adresleri

 Dallanma komutu, 16 bit bir saklayıcıyı operand olarak
kullanabilir. Bu tür dallanma, dolaylı dallanmadır ve saklayıcının
içindeki adres dallanma adresi olarak kullanılır.
 Saklayıcının adresi IP’a (instruction process) alınır ve program
bu adresten itibaren yürütülür.
 Aynı işlem indisli adresleme kullanılarak da gerçekleştirilebilir.
Doğrudan Dallanma

Koşullu Dallanma
 Şartlı dallanma komutlarının ilk harfi J ile başlar ve takip eden
1,2 yada 3 harf şartı gösterir.
 Genele olarak JXXX şeklinde gösterilebilir.
 Duruma bağlı olan dallanmalar; İşaret (Sign-S), Sıfır (Zero-Z),
Elde (Carry-C), Eşlik (Parity-P) ve taşma (Overflow-O)
bayraklarını test ederler.
 Eğer test edilen durum doğru ise, program akışı dallanma
komutu ile belirtilen adresten devam eder.
 Eğer durum yanlış ise, dallanma gerçekleşmez ve sıradaki
komut icra edilir.

Bayrakların Durumunu Test Etmek İçin Kullanılan
Koşullu Dallanma Komutları

ÖRNEK:
 MOV : Klavyeden karakter okur.
 CMP : Girilen karakter 0 mı?
Karşılaştırır.
 JNS : Sıfır olanan kadar döngü
devam etsin.
 TABLE adresli yerden başlayan
bir dallanma tablosu yandaki
gibidir.
 Her adres 2 Byte’tır.

ÖRNEK:
 CMP işleminin sonucunda
negatif bir değer elde
edileceği için S bayrağı
kurulur (S=1).
 Bu durumda dallanma
gerçekleşmeyecek ve
program bir sonraki komutu
yürütecektir.

LOOP Komutu
Loop komutu CX saklayıcısını azaltma ile duruma bağlı
dallanma işlemlerinin birleşimidir. Her seferinde CX saklayıcısı1
azaltılır. CX=0 olduğu durumda döngüden çıkılarak normal akış
sırası takip edilir.
 MOV SI, OFFSET BLOCK1
 MOV DI, OFFSET BLOCK2
 MOV CX,100
 TEKRAR:
 LODSW; Block1’den veri okunmakta (DS:SI’in işaret ettiği
yerden)
 ADD AX, ES:[DI]; Block2 verisi ile topla
 STOSW; ES:[DI] ile belirtilen Block2 bölgesinde sakla.
 LOOP TEKRAR

Mikroprogramlama36
“ Kesmeler“ videomuzu izleyelim.

Kesmeler (Interrupts)
Sistemde meydana gelen kesmeleri 3 farklı kategori
altında incelemek mümkündür. Bunlar ;
 Donanımsal Kesmeler
 İçsel Kesmeler
 Yazılım Kesmeleri

Donanımsal Kesmeler
 Yazılım kesmeleri programcı tarafından çağırılırken
donanım kesmeleri elektriksel yolla çağırılmaktadır.
 Her mikro işlemcinin ve mikro denetleyicinin donanım
kesmesi için bir INT ucu vardır.
 Bu INT ucu aktiflendiğinde (elektriksel olarak 5v gerilimle
uygulanması durumunda) mikro işlemci o anda
çalıştırılmakta olan koda ara verir ve başka bir kodu
uygulamaya başlar.

Donanımsal Kesmeler (devamı…)
 Yani bu tur kesmelerde kesmenin oluş mekanizması
dışsal ve elektriksel olaylara bağlıdır.
 Bu yolla donanım kesmesi oluşturulmasına kesme
isteği « IRQ (interrupt request)» denir.
 Örn: Klavye üzerindeki bir tuşa basılması. Böyle bir
durumda CPU, yapmakta olduğu işi bırakıp basılan
tuşun değerini değerlendirecektir.Bu tür kesmeler, 8259A
olarak isimlendirilen elektronik devre yardımıyla kontrol
altında tutulur.

Sık Kullanılan Bazı Donanımsal Kesmeler

İçsel Kesmeler
 Mikro işlemcinin bir makine kodunu çalıştırırken
problemle karşılaştığında kendi kendisini çağırdığı
kesmelerdir.
 Diğer bir deyişle bazı geçersiz program sonuçlarının
elde edilmesi halinde CPU’nun kendisi tarafından
oluşturulmaktadır.
 Örn:0 ile bölüm şeklindeki bir işlem sonucunda meydana
gelen meydana gelen kesme.

Yazılımsal Kesmeler
 Bu tür kesmeler, RAM veya ROM’da bulunan alt rutinlerin
çağrılmasıyla oluşturulur.
 Programcı tarafından sık sık kullanılırlar.
 Yazılım kesmelerinin normal fonksiyon çağırmalarından
işlevsel bir farkı yoktur.
 Bunlar programcı tarafından yazılan INT makine komutuyla
koda dahil edilirler.
 Kesme çağırma, uzak CALL komutuna benzer, çünkü geri
dönüş adresi (IP/CS) (instruction process /Code Segment)
ikilisine sırayla yerleştirilir.

 Kesme vektörü, mikroişlemci gerçek modda (real mode)
çalışırken, hafızanın ilk 1024 byte’lık alanında (00000h-
003FFh) saklı olan 4 byte’lık bir adrestir. Dolayısıyla 256
farklı kesme vektörü bulunur.
 Her kesme vektörü, bir kesme hizmet programının adresini
oluşturan IP (instruction process) ve CS (Code Segment)
adresi içerir.
Yazılımsal Kesmeler (devamı…)

 İlk 32 kesme vektörü(0-31) 8086-80486 ve daha sonraki
işlemciler için ayrılmıştır. Geriye kalan kesme vektörleri (32-355)
kullanıcı içindir.
 Ayrılmış olan vektörlerin bazıları, bölme hatası veya programın
yürütümü sırasında oluşan hatalar içindir.
 Kod numaraları 32 ile 96 arasında yer alan kesmeler DOS
kesmelerdir.

Kesme Komutları
3 farklı kesme komutu bulunmaktadır. Bunlar:
 INT
 INTO
 INT3
Bu komutlar gerçek modda vektör tablosundan bir vektör okur
ve sonra da bu vektörle adreslenen kesme hizmet programını
çağırır.
Korumalı modda ise kesme açıklayıcı tablo (Interrrupt
Descriptor Table)’dan bir tanımlayıcı okur.

INT KOMUTU
 Programcının kullanımına sunulan 256 farklı kesme komutu
bulunmaktadır.
 Kesme vektörünün adresi hesaplanırken, kesme tipi numarası
4 ile çarpılır.
Örn: 21h x4 = 84h ; Kesme 21’i kullandığımızda belleğin 1024
byte’ın içinden 132. sırada olan (84h) alana gidilecek burada 4
byte’lık adres ile belirtilen adrese gidilip kesme alt programı icra
edilecektir.

IRET
IRET komutu ile aşağıdaki işlemler gerçekleştirilir.
• IP , CS , Flag registerinin eski değeri stack üzerinden pop
edilir.
• Korumalı moddaki karşılığı IRETD’dir.

INTO
Taşma (Overflow) durumunda oluşan bir kesmedir.
 Eğer Overflow=0 ise INTO komutu herhangi bir işleme neden
olmaz
 Eğer Overflow=1 ise 4 numaralı kesmeyi çağırır.
Çalışma mantığı JO (Jump Overlow) komutu ile benzerlik
gösterir.

 Bu komutların kullanım amacı, mikroişlemcinin kesme
sinyallerine cevap vermesini veya vermemesini sağlamaktır.
 CLI komutu kullanıldığında I=0 olur ve mikroişlemci
Maskelenemez kesmeler (Non-maskable Interrupts) olarak
isimlendirilen kesmelerin dışındaki hiçbir kesme isteğine
cevap vermeyecektir.
 STI komutu kullanıldığında I=1 olur ve mikroişlemci tekrar
gelen kesme isteklerine cevap verecektir.
Temizle Kesme Ve Bayrak Kesme
(CLI ve STI)

 Mikroişlemci, işlemci (bazen kısaltma olarak µP kullanılır)
ana işlem biriminin (CPU) fonksiyonlarını tek bir yarı iletken
tüm devrede birleştiren programlanabilir bir sayısal
elektronik bileşendir.
 Mikroişlemci, ana işlem birimindeki kelime boyutunun (word
size) 32 bit ten 4 bit e düşürülmesiyle doğmuştur.
 Kelime Boyutu:Örnek vererek açıklayacak olursak; Char
değişkeni 2 byte’tır.1 Byte 8 bit olduğundan Char
değişkenine 16 bit diyebiliriz.Char değişkeninin 4 bitlere
ayrılarak işlenmesidir.Makine dili için söyleyecek olursakda
01010100110 ‘lerin 4 ‘e ayrılarak işlenmesidir.
Mikroişlemci Nedir?

 Böylece, ana işlem biriminin mantıksal devrelerinin
transistörleri tek bir parçaya sığdırılabilmiştir.
 Bir veya daha çok mikroişlemci, tipik olarak bir bilgisayar
sisteminde, gömülü sistemde ya da bir mobil cihazda ana
işlem birimi olarak görev yapmaktadır.
Mikroişlemci Nedir? (devamı …)

 Mikroişlemci temelde transistörlerden oluşan bir devre
elemanıdır.
 Bunun dışında temel işlevi 0110101 üzerinde işlem yaparak
dijital sonuçlar üretmektedir.
 Mikrodenetleyiciler ise mikroişlemciden farklı olarak birçok
parçadan oluşan (Ram,seri bağlantı portu vb.) sistemin
tümüne verilen isimdir.
 Mikrodenetleyici bir sistemin içinde mikroişlemci bulunur.
Mikroişlemci ve Mikrodenetleyici Arasındaki Fark

Mikroprogramlama55
“ Mikroişlemcileri İç Görüntüsü “ videomuzu izleyelim.

Mikroişlemcilerin Tarihsel Gelişimi
Mikroişlemcilerin tarihi gelişimlerini bir kerede işleyebildikleri bit
sayısı referans alınarak dört grupta incelemek mümkündür.
 8 bit Mikroişlemciler

8‐Bit Mikroişlemciler
 İlk mikroişlemci, Intel firması
tarafından 1971 yılında
üretilen 4 bitlik 4004
mikroişlemcisidir.
 4004, 2300 transistöre, 108
kHz hızına, 0,06 MIPS
(Saniyede Milyon Komut -
Million of Instruction per
Second) gücüne, 4 bit kelime
uzunluğuna ve 640 Bayt
bellek kapasitesine sahipti.

• İlk 16 bitlik mikroişlemci, 1978
yılında Intel firması tarafından
NMOS teknolojisi ile üretilen
8086 işlemcisidir.
• 8086 mikroişlemcisi, hem
dahili hem de harici veri
iletiminde 16 bit
kullanmaktaydı.

 İlk 32 bitlik mikroişlemciler 1984 yılında Motorolanın ürettiği 68020
ve 1985 yılında Intel’in ürettiği 80386 mikroişlemcileridir.
 80386 işlemcisi veri ve adres bilgilerinin iletimi için 32 hattan oluşan
yol kullanıyordu ve haberleşme 32 bit olarak gerçekleştiriliyordu.
 Intel tarafından geliştirilen 32-bitlik işlemciler IBM uyumlu PC’lerde,
Motorola tarafından geliştirilenler ise iş istasyonlarında kullanıldılar.

 İlk 64 bitlik mikroişlemciler, ‘IA-64’ veya ‘Itanium’ adı ile 1999 yılında
gündeme getirildi.
 HP ve Intel’in ortak çalışması olarak sunulan ‘Itanium’, sunucu
sistemler için geliştirilmesi hedeflendi.

Mikroişlemcili Sistemlerde Bulunan Birimler
Giriş Birimi (Input Unit)
 Klavye (Keyboard)
 Disket sürücü (Disk driver)
 Optik okuyucu (Optic reader)
 Analog – Dijital Çeviriciler (Analog – Digital Convertor -
ADC)
 Harici bellek (External memory)

Çıkış Birimi (Output Unit)
Çıkış birimi, mikroişlemcili sistemde ikili sayı şeklinde işlenen
bilgileri kullanıcıların anlayabileceği hale dönüştürmede
kullanılan elemanlardır.
 Görüntüleme elemanları
 Yazıcılar
 Işık yayan diyotlar
 Ses aygıtları
 Dijital – Analog Çeviriciler

 Kontrol Birimi
 Kaydediciler
 Aritmetik ve Mantık birimi (ALU)
 Yardımcı Elemanlar
 Yazıcılar

Kontrol Birimi
• Mikroişlemcinin yaptığı işlemleri kontrol eden ve
iletişimi denetleyen birimdir.
• Mikroişlemci içinde ve dışında bulunan birimler
arasındaki veri iletişimini denetler ve ALU içerisindeki
işlemleri kontrol eder.

Kontrol Birimi (devamı…)
• Mikroişlemci ile çevre birimlerinin eş zamanlı olarak
(synchronization) çalışması için gerekli sinyaller kontrol
birimi tarafından sağlanır.
• Komut okuma (fetch) ve komut işleme (execute)
işlemlerini yerine getirir

Kaydediciler (Registers)
Mikroişlemcide verilerin işlenmesi sırasında, komutların verilerin
geçici olarak saklanması için kullanılan devrelerdir.
Kullanım amaçlarına göre kaydediciler 4’e ayrılır.
 Veri kaydedicileri
 Adres kaydedicileri
 Kontrol kaydedicileri
 Durum kaydedicileri

Aritmetik ve Mantık Birimi (Aritmetic Logic Unit,
ALU)
•Veriler üzerinde aritmetik (toplama, çıkarma, çarpma, bölme),
mantıksal (VE, VEYA, DEĞİL vb.) veya karşılaştırma işlemleri
yapan devrelerdir.

Yardımcı Elemanlar
•Mikroişlemcinin performansını arttırmak amacıyla kullanılırlar.
Örnek olarak;
 Matematik işlemci
 Paralel işlemci
 Ön bellekler

Mikroişlemcinin Çalışması
•Bir mikroişlemcinin çalışmasında, kontrol birimi tarafından
yerine getirilen temel iki işlem vardır.
•Komut okuma (fetch) ve komut yürütme (execute).
•Komut okuma,mikroişlemcinin hafızadan bir işlem kodu
(operation code-opcode) alıp komut saklayıcısına (Instruction
Register –IR) getirme işlemine denir.
•Komut saklayıcısına gelen komut ile hangi işlemin yapılacağı
komut kod çözücüsü tarafından belirlenir.
•Gereken sinyalleme kontrol birimi tarafından üretilir.

Mikroişlemcinin Çalışması (devamı…)
•Eğer komut ile belirlenen işlem için,bazı işlem verisine
(operand) gerek var ise,bu veriler hafızadan okunur.
•Son olarak komutun yürütülmesi gerçekleştirilir.
•Bir komutun yürütülmesi bittikten sonra, benzeri şekilde; tekrar
komut okuma ve yürütme işlemleri,sonsuz bir çevrim içinde, bir
durma (halt) komutu yürütülünceye kadar yapılır.

Bir Mikroişlemcinin Program Hafızasında Bulunan
Programın Çalıştırılması

Bir Mikroişlemcinin Program Hafızasında Bulunan
Programın Çalıştırılması
1.Program sayacı o anda çalışan komutun adresini üzerine alır.
PC =[0022]
2.Komut kayıtçısı, o anda çalışan komutu üzerinde bulundurur.
Ir = 4F
3.Kontrol ünitesi bu komuta göre uygun elektronik sinyalleri
uygun yere göndererek komutu çalıştırır. 4F için A
akümülatörünü sıfırlayıcı işaret gönderir.
4.Daha sonra PC bir sonraki adrese geçer ve aynı işlemler
tekrarlanır.

Raspberry Pi

Raspberry Pi
Raspberry Pi Birleşik Krallık'ta Raspberry Pi Vakfı tarafından
okullarda bilgisayar bilimini öğretmek amacılığıyla
geliştirilmiş kredi kartı büyüklüğünde tek kartlı bir bilgisayardır.
PardusARM Sürümünün İlk Çalıştığı Modeldir.
Raspberry Pi, ARM1176JZF-S 700 MHz merkezi işlem
birimini içeren Broadcom BCM2835 mikroçipi üzerine kurulmuştur.
Sabit diske sahip değildir. Booting ve veri depolaması için SD
kart kullanır.

Mikroprogramlama76
“ Raspberry Pi‘ ye Genel Bakış “ videomuzu izleyelim.

PIC Mikrodenetleyiciler ve Programlama

MİKRODENETLEYİCİ
•Mikrodenetleyici (Microcontroller, MCU veya µC ),
işlemci (CPU), hafıza (RAM/ROM) ve giriş -çıkış (I/O
ports) birimlerinin tek bir entegre paketi içerisine
yerleştirilmesi ile gerçekleştirilmiş özel amaçlı bir
bilgisayardır.
•Günümüzde üretilen birçok mikro denetleyici, özellik ve
türlerine göre PWM, ADC, USB, USART, SPI gibi ara
birim ve özel amaçlı kaydedicilere de sahiptir.

MİKRODENETLEYİCİ
•PWM(Pulse Width Modulation): Elektronik, sinyal işleme
veya kare dalga üretme işlemini gerçekleştirir.
•ADC(Analog Dijital Converter): Analog sinyalleri dijital
sinyallere dönüştürme işlemini gerçekleştirir.
•USB(Universal Serial Bus): USB dış donanımların bilgisayar
vb. cihazlarla ile bağlantı kurabilmesini sağlayan seri yapılı
bir bağlantı biçimidir.
•USART(Universal Synchronous Asynchronous Receiver
Transmitter): Veri karakterlerini Mikroişlemciden parelel
formatta alır ve sonra iletim için,sürekli bir seri veri dizisine
dönüştürülür.
•SPI(Serial Perihpheral Interface): Seri haberleşmeleri için
geliştirilmiş verimli haberleşme standartlarından biridir.

MİKRODENETLEYİCİ
•Günümüzde entegre üretimi yapan birçok firma (Intel, Atmel,
Michrochip, National Semiconductor, Texas Instruments, vb.)
mikrodenetleyici üretmektedir.
•Mikrodenetleyiciler birbirlerinden sahip oldukları
üniteler(ADC, PWM, Zamanlayıcı, SPI, vb), giriş/çıkış bacak
sayıları, çalışma hızları, veri ve program yolu genişliği, bellek
kullanım şekilleri açılarından farklılıklar arz etmektedirler.

Mikrodenetleyici Kullanım Alanları
Mikrodenetleyici uygulama alanlarına
veya mikrodenetleyicilerin kullanıldığı
cihazlara örnek olarak; buzdolabı
evimizde kullandığımız çamaşır ve
bulaşık makineleri, mikrodalga fırın, TV,
video, vb cihazlar değil,
kullandığımız otomobildeki motor
kontrol ünitelerini, ABS fren
sistemlerini ve hız sabitleyicileri
(cruise control) ile birlikte modern
yaşamın parçası olarak gördüğümüz
dijital kameralarını, cep telefonlarını,
telefon ve faks cihazlarını, lazer
yazıcıları, fotokopileri, vb cihazları
sıralayabiliriz.
,

ISIS
Mikroprogramlama82
 ISIS elektronik devre çizimi gerçekleştirilirken ve
bunun yanında devrenin analizini de yapılabilen
bilgisayar destekli devre tasarım programıdır.

Mikrodenetleyici Seçimi
 Günümüz de yaygın olarak kullanılan mikro denetleyiciler ve üretici firmaları
şunlardır;
– Motorola tarafından geliştirilen 68HC serisi.
– Atmel tarafından geliştirilen AVR serisi.
– Intel tarafından geliştirilen 8051 veya MSC-51 ailesi.
– Microchip firması tarafından geliştirilen PIC mikro denetleyici ailesi.
– Texas Instruments firması tarafından geliştirilen MSP430 ve ARM ailesi

Farklı üreticiler tarafından üretilen mikro denetleyicilerin
çekirdekleri/mimarileri de farklı yapıda ve özellikte üretilmektedir.
Mikrodenetleyiciler arasında aşağıdaki farklar bulunabilir:
Mimari farkı: Harvard, Von Neuman.
Kelime genişliği: 4, 8, 16, 32, 64 bit.
Komut setleri: RISC, CISC komut işleme tekniği.
Kaydedici çeşitleri ve sayıları,
Mikrodenetleyici Seçimi

Adresleme yöntemleri.
Kesme sayıları ve özellikleri.
Hız / güç / boyut özellikleri,
Çalışma frekansları
Gerekli çevresel birimler (USART,CAPTURE/COMPARE/PWM)
Programlama dilleri çeşitliliği(Basic, C, Pascal, Assembly, vs)
Mikrodenetleyici Seçimi (devamı…)

Bir mikrodenetleyici genel olarak aşağıdaki birimlerden
oluşur:
1. Mikro işlemci
2. Bellek
3. Giriş/Çıkış birimi
Mikrodenetleyici Temel Bileşenleri

Mikrodenetleyici Temel Bileşenleri

Mikrodenetleyici Temel Bileşenleri (devamı…)

Mikro denetleyicili Uygulama devresi bileşenleri
Bir PIC mikro denetleyici ile
uygulama gerçekleştirebilmek
için ;
• Besleme devresi,
• Reset sinyali,
• Osilatör devresi,

• PIC, Microchip firması tarafından üretilen, Harvard mimarisine ve
RISC işlemcisine sahip bir mikro denetleyicidir.
•PIC kelimesi, “Peripheral Interface Controller- Çevresel Arabirim
Denetleyicisi” den türetilmiş olsada farklı kaynaklarda
“Programmable Interface Controller -Programlanabilir Arabirim
Denetleyicisi” veya “Programmable Intelligent Computer -
Programlanabilir Akıllı Bilgisayar” olarak adlandırılmıştır.
•PIC Mikro denetleyicilerinin birçok çeşidi vardır, veri yolu genişliği
baz alınarak PIC mikro denetleyicileri; 8-
bit(PIC10,PIC12,PIC16,PIC18), 16- bit(PIC24) ve 32-bit(PIC32)
olarak sınıflandırabiliriz.
PIC DENETLEYİCİSİNE GENEL BAKIŞ

“ PIC Üzerinde Çalışma “ videomuzu izleyelim.
İlgili video dosyasını izlemek ve indirmek için QR kodu, akıllı telefonlarınızdan taratınız.

Fiyatının ucuz olması;
Mantıksal işlemlerde performansının yüksek olması;
8, 16 ve 32 bitlik çeşitlerinin olması ;
Yüksek frekanslarda çalışabilme özelliği;
PIC Denetleyicisinin Tercih Sebepleri

Uyku modunda (Sleep mode) 1μA gibi küçük bir akım çekmesi;
Yalnızca 2 kondansatör ve bir direnç ile çalışabilme özelliği;
Farklı bir çok dille (Basic, C,Pascal,Assembly)
programlanıp, derlenebilmesi
Harvard ve RISC mimarisine sahip olması; k-) Üretici firmanın başta
simülatör programı MPLAB olmak üzere birçok
kaynağı ücretsiz yayınlaması
6 pinden 80 pine kadar bir çok ürün çeşidinin olması
PIC DENETLEYİCİSİNİN TERCİH SEBEPLERİ
(devamı…)

• RISC mimari ve aynı komut setine sahiptir.
• Digital I/O portları
• Power-on reset (Yenien başlatma-Anlık güç kesmek)
• Power-saving SLEEP mode (Uyku modu)
• Harici saat arabirimi
• RAM veri belleği
• EPROM veya Flash program belleği
C MİKRODENETLEYİCİLER AŞAĞIDAKİ
ÖZELLİKLERE SAHİPTİR

Yüzlerce PIC Modelinden Hangisini
Seçeceksiniz?
 Giriş / Çıkış port sayısı
 Çevresel arabirim desteği (USART, USB, vb)
 Program belleği kapasitesi
 RAM kapasitesi
 Çalışma hızı
 Fiziksel boyutu
 Maliyeti

PIC MCU Donanımsal Yapısı
96 Bilgisayar Mimarisi

Programlama Nedir Ve Türleri Nelerdir ?
Dallanma Yapıları Ve Çeşitleri
Kesmeler Ve Çeşitleri
Mikroişlemcilerin Programlanması
PIC Programlama
Bugün Neler Konuştuk…

Akcayol, A. M. Bilgisayar mimarisi.
http://w3.gazi.edu.tr/~akcayol/files/CAL2Function.pdf
Microislemciler. (2015 19 Mart) InWikipedia, Özgür Ansiklopedi.
https://tr.wikipedia.org/wiki/microislemciler
http://www.mikroe.com
http://www.microchip.com
Kaynakça

Mikroprogramlanmis kontrol

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Mikroprogramlanmis kontrol

Similar to Mikroprogramlanmis kontrol (20)

Mikroprogramlanmis kontrol