Assembly Öğreniyorum-4

MİB’de (Merkezi İşlem Birimi) İletişim Yolları

1.Veri Yolu : Veri yolları, mikroişlemcinin çevre elemanlarından (RAM, ROM,EPROM,I/O…) gelen bilgi veya komutların yada işlem görmüş olan bilgi veya komutları çevre arabirim elemanlarına iletmek amacıyla kullanırlar. Çift yönlüdür ve işlemcinin kapasitesini belirler. Bit sayısı veriyolunda kullanılan hatsayısıdır. Genel bir mikroişlemcili bir sistemde veri iki şekilde iletilir. Birincisi işlemcinin kendi iç yapısında bulunan elemanlarla (ALU ve kaydediciler) iletişim kurduğu iç veri yolları, ikincisi ise işlemci dışında bulunan çevre elemanlarla (RAM,EPROM,I/O vb…) iletişim kurduğu dış veri yollarıdır.

Ek Bilgi : İlk bilgisayar veri yolları, tam olarak paralel elektiriksel veri yollarıydı, fakat bu terim şimdilerde paralel elektiriksel veri yolu ile aynı mantıkta işlevsellik sağlayan herhangi bir fiziksel düzenleme için kullanılıyor. Modern bilgisayar veri yolları hem paralel hem de kısa-seri (bit-serial) bağlantılarını kullanabilir, ya multidrop (elktiriksel paralel) ya da DAİSY CHAİN topoloji elektrik tesisatı ile donatılabilir, ya da USB’de olduğu gibi, çevrilmiş hareket noktası ile bağlanabilir.

İlk bilgisayar veri yolları belleğe ya da çevresel aygıtlara bağlanmış tel yumaklarıydı. Bunlar, elektiriksel veri yollarının ya da elektrik bağlama çubuklarının ardından isimlendirilmiştir. Neredeyse her zaman, bellek için bir veri yolu ve çevresel aygıtlar için başka bir veri yolu vardır ve bunlar farklı talimatlarla, tamamen farklı zamanlama ve protokol ile giriş yaparlar.

Birinci engel, kesilmeler (interrupts) kullanmaktı. İlk bilgisayarlar çevresel aygıtların hazır olması için bir halka içinde bekleyerek I/O (input/output) görevini gerçekleştirirlerdi. Bu da başka görevler de yapmak zorunda olan programlar için zaman kaybı olurdu. Ayrıca, eğer program diğer görevleri yapmak için girişimde bulunursa, programın tekrar kontrol etmesi çok uzun sürebilirdi ve verilerin kaybolmasıyla sonuçlanabilirdi. Bu nedenle mühendisler merkezi işlem birimi (MİB) ile arasını açmak için çevresel aygıtları hazırladılar. Kesilmeler öncelikli olmak zorundaydı, çünkü MİB bir seferde sadece bir çevresel aygıtın üstesinden gelebilir ve bazı aygıtlar diğerlerinden daha kritik zamanlı olabilirdi.

Bundan bir süre sonra, bazı bilgisayarlar bellek ile birkaç MİB arasında paylaşıma başladı. Bu bilgisayarlarda buna ek olarak veri yoluna ulaşım öncelikli hale getirilmeliydi. Kesilmeleri ya da veri yoluna ulaşımı öncelikli hale getirmenin klasik ve basit yolu DAİSY CHAİN’di. İki veri yoluna sahip DEC, küçük, kütle oluşturan bilgisayarlar ve bellek veri yolunu içindeki klasör oluşturmuş çevresel aygıtlar için gereksiz ve pahalı görünüyordu; öyle ki aygıtlar bellek yerleri gibi algılanıyordu. Zamanında, bu çok cesaret isteyen bir tasarımdı. Yalnız kendi menfaatini düşünen kimseler başarısızlığın habercisiydi.

İlk mikrobilgisayar veri yolu sistemleri gerçekte MİB’nin bacaklarına (pins) bağlı pasif arka planlardı. Bellek ve diğer aygıtlar aynı adres ve MİB’nin kendisinin kullandığı veri bacakları kullanılarak, paralel bağlanarak veri yoluna eklendi. Bazı örneklerde, IBM PC gibi, talimatlar hala MİB’nden, gerçek I/O veri yolu gerçekleştirmekte kullanılabilir ve sinyaller oluşturur. Birçok mikrodenetleyicilerde ve gömülü sistemlerde, I/O veri yolu hala yoktur. İletişim MİB tarafından kontrol edilir, bunlar bellek blokları gibi aygıtlardan gelen verileri okur ve yazar, bunların hepsi MİB’nin hızını kontrol eden bir merkezi saat tarafından zamanlanmıştır. Aygıtlar diğer MİB bacaklarına işaret vererek bakım ister, tipik olarak kesilmelerin bazı formlarını kullanırlar.

Örneğin, bir disk sürücü denetleyicisi yeni verinin okunmaya hazır olduğunu MİB’ne işaret eder, bu noktada MİB belleği okuyarak, disk sürücüsünün uygun yerine gönderir. Neredeyse tüm ilk bilgisayarlar, ALTAİR’in içindeki S-100 veri yolundan başlayarak, 1980’ler deki IBM PC’ye kadar bu tarzda üretilmişlerdir.

2.Adres Yolu : Mikroişlemci ile çevre arabirimin üniteleri arasında (RAM, ROM vb.) olan veri iletişimin hangi elemanın (Ram mi? Rom mu? vb…) hangi bölümü ile olacağını belirten bağlantı yoludur. Dİğer bir deyişle çevre elemanlardanseçilecek olan verinin bulunuğu yerin adresini üzerinde taşıyan yoldur. Adres yolu tek yönlüdür ve bu yön mikroişlemciden çevre arabiirim elemanlarına doğrudur.

Adres yolundaki iletken sayısı, mikroişlemcinin adresleyebileceği bellek gözlerinin saysını verir.

n adres yolunda hat sayısı olmak koşuluyla; 2^n dir. Örneğin 8 bitlik adresyoluna sahip bir işlemci en fazla 256 adet bellek gözü adresler.

Bir mikroişlemci adres yolundan iletilecek olan adres numarasını PC (Program Counter) dan alır. Unutulmaması gerekn nokta ise adres yolları ilgili elemanlara paralel olarak bağlıdır.

3.Kontrol Yolu : Mikroişlemcinin çevre birimlerinin çalışmalarını koordine eden özel sinyallerin geçtiği yoldur. Mikroişlemcinin yapısına bağlı olarak farklı türde özel sinyaller bulunmakla beraber temelde aşağıdaki üç işi yapar :

• Sinyal seçimi : Sistemde hangi tip sinyalin kullanılacağını belirlenir.
• Yön Seçimi : Verinin hangi yöne gideceği (okuma/yazma) belirlenir.
• Zamanlama : Bu sinyallerle, ne zaman neyin yapılacağı belirlenir.

Yazar : Uğur ESKİCİ

Kaynak göstermek koşulu ile alıntı yapabilirsiniz. Assembly öğreniyorum yazı dizim, 6802 Intel işlemcileri baz alınarak kendi yorumlarım/anlatımlarım, ders notlarım ve çeşitli internet kaynaklarından ufak alıntılar ile düzenlenlenerek yazılmıştır.