V) eki adresli buyrıq; g) úsh adresli buyrıq.

Buyrıqlarda ámel kodi - hár dayım boladı, biraq adresler bolsa buyrıqlarda bolmawıda múmkin. Bunday buyrıqlar adressiz buyrıqlar dep ataladı. Qalǵan túrdegi buyrıqlar bolsa bir, eki yaki úsheyge shekem adresler qatnasıwı múmkin.

MOVE R1, 4 – bir adresli buyrıq; ADD R1, R2 – eki adresli buyrıq.

Buyrıqlardıń túrleri:

1. Maǵlıwmatlardı kóshirip jazıw buyrıqları– LOAD, STORE, MOVE (1.3-keste).

2. Eki operandalar ústinde ámeller orınlaw buyrıqları - ADD, SUB, AND, OR (1.4-keste).

3. Bir operanda ústinde ámeller orınlaw buyrıqları - INC, DEC, NOT, RL.

4. Salıstırıw hám shártli ótiw buyrıqları - CMP.

5. Programma astı programmaların– podprogrammalardı shaqırıw buyrıqları -CALL (1.5-keste).

6. Cikllardı bashqarıw buyrıqları.

7. Maǵlıwmatlardı kiritiw shıǵarıw buyrıqları – IN, OUT.

1.3-keste. Pentium 4 processorınıń kóshirip jazıw buyrıqları.

Adreslew. Basqarıw aǵımı hám úzilisler. Kópǵana buyrıqlar jaylasqan orınları kórsetiliwi kerek bolǵan operandalar menen isleydi. Operandanıń jaylasqan ornın kórsetiw adreslew dep ataladı. Adreslewdiń tómendegi túrleri yaki rejimleri (1.6-súwret) bar:

1.Bevosita adreslew rejimi.

2.Tuwırıdan-tuwrı adreslew rejimi.

3.Registrlar járdeminde adreslew rejimi.

4.Registrlar járdeminde bilvosita adreslew rejimi.

5.Indeksli adreslew rejimi.

6.Salıstırmalı indeksli adreslew rejimi.

7.Stekli adreslew rejimi.

1.4-keste. Pentium 4 processorınıń arifmetikalıq buyrıqları.

1.5-keste. Pentium 4 processorınıń basqarıwın jetkerip beriw buyrıqları.

1.6-keste. Adreslew rejimlerin salıstırıw.

Programma islewi dawamında ondaǵı buyrıqlardıń orınlanıw izbe-izligi – basqarıw aǵımı dep ataladı. Ótiwler hám programma astı programmaların shaqırıwlar bolmasa, buyrıqlar yadınıń izbe-izligi yacheykalarınan shaqırıp alınıp orınlanadı. Tómendegi mısalda Pentium 4 assemblerinde I²+J²+K² ańlatpanı esaplaw programması keltirilgen. Ondaǵı buyrıqlar yadınıń izbe-izligi yacheykalarınan shaqırılıp orınlanadı..

Bul mısalda shártli ótiw hám programma astı programmaların shaqırıw operatorlarına iye programmalar keltirilgen.

Eger tiykarǵı programmanı islew dawamında basqa bir programma, yaǵniy programma astı programma shaqırılatuǵın bolsa– úzilis (rus tilinde – prerıvanie) júzberedi. Bunda tiykarǵı programmanıń buyrıqların yadtan izbe-iz shaqırılıw toqtatılıp, jańa iske túsirilgen programmanı– programma astı programmasın (rus tilida – podprogramma) orınlaw jolǵa qoyıladı. (1.17-súwret). Programma astı programması isletilip bolınǵannan soń, tiykarǵı programmaǵa ótiledi hám dáslepki izbe-izlik toqtatılǵan jerinen baslap orınlanıwı jolǵa qoyıladı.

1.17-súwret. Tiykarǵı programmanıń islewi: a) úziliwlersiz; b) úzilisler menen

1.4. Bul algebrası hám ventiller. Bul funkciyaların ámelge asırıw.

Kompyuterdiń elementi esaplanǵan - cifrlı sxema járdeminde ózgeriwshileri hám mánisleri eki logikalıq mánisten birin qabıl etiw múmkin bolǵan funkciyalar ámelge asıradı. Bunday funkciyalar Bul funkciyaları dep ataladı. Bul funkciyalar hám olardı qollaw qaǵıydaları ingliz matematigi Djordj Bul (1815-1864) atı menen júritiletuǵın Bul algebrasında islep shıǵılǵan. 1.18-súwrette házirgi kompyuter sxemaların dúziwshiler hám Bul algebrasınıń ápiwayı funkciyaları esaplanǵan, logikalıq kóbeytiw – И (AND), logikalıq qosıw - ИЛИ (OR) hám biykarlaw - НЕ (NOT) funkciyaların orınlawshı elementler hám olardıń haqıyqat kesteleri keltirilgen. Bul elementlerdi qaraqalpaq tilinde sáykes túrinde HÁM, YAMASA hám EMES dep ataw múmkin. Biz olardı hám basqa sol sıyaqlı elementlerdi rus hám ingliz tillerindegi atlarınan paydalanamız. 1.18-súwrettiń joqarı bóliminde elementlerdiń Amerika standartındaǵı, tómengi boliminde bolsa Rossiya standartındaǵı kórinisleri keltirilgen [2].

Bul sxemalardıń kiriwine 0 yaki 1 ge teń bolǵan logikalıq ózgeriwshiler beriledi, olardıń shıǵıwında bolsa mine usı logikalıq mánislerdi qabıl etiwi múmkin bolǵan funkciyalardıń, yaǵniy Bul funkciyalarınıń mánisleri alınadı. Sxemalarda logikalıq mánisler belgili bir shamadaǵı kernewler menen ańlatıladı. Ádette logiyakalıq 0-ge 0 den 1V-ge shekem bolǵan kernew, logikalıq 1-ge bolsa 2 den 5 V –ge shekem bolǵan kernewler sáykes keledi. TTL hám ESL texnologiyalarında logikalıq 1-ge tuwrı keletuǵn kernewlerdiń maksimal mánisi 5 V, MOP texnologiyasında bolsa +3,3 V bolıwı múmkin.

И (AND) ИЛИ (OR) НЕ (NOT)

1.18-súwret. Bul algebrasınıń ápiwayı funkciyaların orınlawshı elementler.

Joqarıda hám keyingi súwretlerde keltirilgen ápiwayı logikalıq funkciyalardı ámelge asırıwshıjúdá kishi elektron qurılmalar – ventiller dep ataladı. Ventiller - tranzistorlar tiykarında qurıladı (1.19-súwret). Barlıq zamanagóy logikalıq, yaǵniy logikalıq sxemalardı kóriw binar uzgich-ulagich sıpatında isley alatuǵın tranzistorlarga tiykarlanadı. Tranzistor járdeminde, eki mániske iye signallardan hár túrli Bul funkciyaların ámelge asırıwshı ciflı sxemalardı payda etiw múmkin. Kompyuterlerdi dúziwde qollanılǵan kishi mikrosxemalardan baslap, úlken hám júdá úlken integraciyadaǵı mikrosxemalar esaplanǵan hár túrdegi processorlarda– cifrlı sxemalardan dúzilgen. Sonıń ushın kompyuterler processorlardıń kórsetkishleri sıpatında, olardıń quramında qollanılǵan tranzistorlar sanınan da paydalanıladı. Máselen: biz usı qolanbada kórip shıǵılǵan 8-razryadlı processor Intel 8080 processorı quramında 6 mıń, 16-razryadlı processor Intel 8088 quramında 29 mıń hám 32-razryadlı processor Pentium 4 processorı quramında bolsa 42 million tranzistor qollanılǵan.

1.19-súwrette keltirilgen НЕ (NOT) – biykarlaw ámelin orınlawshı elementtiń sxeması quramında, bipolyar tranzistor qollanılǵan. Tranzistor sırtqı ortalıq penen baylanısa alatuǵın úsh baylanıs tochkalarına iye, olar– kollektor, baza hám emitter dep ataladı.

Eger V_in kiriw kernewi yaǵniy tranzistordıń bazasındaǵı kernew belgili bir kritik mánisten kishi bolsa, tranzistorda úzilis júzberedi hám ol júdá úlken mániske iye qarsılıq sıpatında isleydi. Kritik mánis degende – logikalıq 1-ge tuwrı keletuǵın kernewden kishirek bolǵan kernewdiń mánisi túsiniledi. Bunda tranzistordıń kollektorına berilip atırılǵan +V_ss kernewi nátiyjesinde payda bolǵan tok, tranzistor arqalı onıń emitterine óte almaydı. Nátiyjede sxema ushın shıǵıw signalı esaplanǵan V_out kernewiniń mánisi, +V_ss kernewiniń mánisine jaqın mániske teń boladı. Bul túrdegi tranzistorlar ushın ádette +V_ss = 5 V.

1.19-súwret. НЕ (NOT) – biykarlaw ámelin orınlawshı element.

Eger V_in kernewiniń mánisi kritik mánisten úlken bolsa, tranzistor jalǵanadı, yaǵniy ol arqalı tok óte baslaydı hám tranzistor ótkizkish sıpatında isleydi. Bul bolsa V_out signalın jerge jalǵanǵanlıǵın ańlatadı, yaǵniy bunda V_out ≈ 0 boladı. Demek eger sxemadaǵı V_in kernewiniń mánisi, [0, 5V] shegarasınıń tómengi mánisine jaqın bolsa, V_out kernewiniń mánis shegarasınıń joqarı mánisine iye boladı. Bul bolsa usı sxemanı, biykarlaw sxeması - invertor ekenligin ańlatadı. Bunda logikalıq 0, logikalı 1 ge, logikalıq 1 bolsa logikalıq 0 ge aylantırıladı. Sxemada sınıq sızıqlar kórinisinde ańlatılǵan qarsılıq (rezistor) bolsa tranzistor kúyip qalmawı ushın , onnan ótip atırǵan tok kúshin sheklew maqsetinde qoyılǵan. Tranzistordı bir halatdan basqa halatqa ótiw ushın, birneshe nanosekund kerek boladı. 1.19.-súwrettiń oń tárepinde biykarlaw ámelin orınlawshı element– invertordıń sızılmalardaǵı ańlatılıwı hám oınń haqıyqat kestesi keltirilgen.

1.20-súwrette keltirilgen НЕ-И (NOT-AND) – logikalıq kóbetiriw hám biykarlaw ámellerin orınlawshı elementiniń sxeması quramındaǵı eki tranzistor izbe-iz jalǵanǵán. Eger V₁ hám V₂ kernewleriniń mánisleri [0, 5V] shegarasınıń joqarı mánislerine jaqın bolsa, yaǵniy logikalıq 1-ge teń bolsa , onda eki tranzistor da ótkizgishlerge aylanadı hám sxemanıń shıǵıwındaǵı kernew óziniń tómen mánisine teń bolıp qaladı. Bunnan shıǵıwda logikalq 0 payda boladı. Eger tranzistorlardan biriniń kiriwdegi, yaǵniy bazasındaǵı kernew tómen mániske – loikalıq 0-ge teń bolsa, shıǵıw kernewi V_out logikalıq 1-ge sákes bolǵan kernewge teń boladı. Basqasha etip aytqanda, V_out kernewi, logikalıq 0-ge sáykes kernewge teń boladı, qashan V₁ hám V₂ kernewlerdiń mánisleri logikalıq 1-ge sáykes keletuǵın kernewge teń bolsa. 1.20-súwrettiń oń tárepinde bolsa, usı elementtiń sızılmadaǵı ańlatılıwı ifodalanishi hám onıń haqıyqat kestesi keltirilgen.

1.20-súwret. НЕ-И (NOT-AND) – logikalıq kóbeytiriw hám biykarlaw ámellerin orınlawshı element

1.21-súwrette keltirilgen НЕ-ИЛИ (NOT-OR) – logikalıq qosıw hám biykarlaw elementiniń sxeması quramındaǵı eki tranzistor parallel túrde jalǵanǵan. Eger kiriwdegi bir signal joqarı mániske, (logikalıq 1-ge) teń bolsa, oǵan tiyisli tranzistor jalǵanadı hám kiriwdegi signal V_out óziniń tómengi mánisine, yaǵniy logikalıq 0-ge teń boladı. Eger eki kiriwdegi signalda óziniń tómengi mánisine (logikalıq 0-ge) teń bolǵanda, shıǵıwdaǵı kernew joqarı mániske, yaǵniy logikalıq 1-ge teń boladı. 1.21-súwrettiń oń tárepindegi bolsa, usı elementtiń sızılmalardaǵı ańlatılıwı hám onıń haqıyqat kestesi keltirilgen.

1.21-súwret. НЕ-ИЛИ (NOT-OR) – logikalıq qosıw hám biykarlaw ámellerin orınlawshı element.

Joqarıdaǵı súwrette keltirilgen sxemalar – úsh ápiwayı ventillerdi dúzilgen. Olar sáykes túrde НЕ, НЕ-И hám НЕ-ИЛИ ventilleri dep ataladı. Bul ventillerdiń shıǵıwdaǵı kishi sheńber bolsa, biykarlawshı shıǵıw dep ataladı. Sızılmadaǵı A hám V-lar kiriw signalları, X bolsa shıǵıw signalı. Xaqıyqat kesteleriniń qatarında kiriw signallarınıń kombinaciyaları hám olarǵa tuwrı keletuǵın shıǵıw signallarınıń mánisleri keltirilgen.

1.18-súwrette keltirilgen И (AND) – logikalıq kóbeytiw elementin, НЕ-И elementiniń shıǵıwın, НЕ elementiniń kriwine jalǵaw menen payda etiw múmkin. ИЛИ (OR) – logikalıq qosıw elementi bolsa, НЕ-ИЛИ elementiniń shıǵıwın, НЕ elementiniń kiriwine jalǵaw menen payda etiw múmkin.

Bes - И, ИЛИ, НЕ, НЕ-И hám НЕ-ИЛИ ventiller, kompyuter arxitekturası cifrlı logikalıq qáddiniń tiykarın dúzedi. Bul jerde zárúr bolǵan táreplerinen biri atap ótemiz. НЕ-И hám НЕ-ИЛИ ventillerinde – ekewden, И hám ИЛИ ventillerinde úshewden tranzistorlar qollanılǵan. Sol sebepli kópǵana kompyuterlerde НЕ-И hám НЕ-ИЛИ ventillerinen tiykarǵı – bazavlıq elementler sıpatında paydalanıladı. И, ИЛИ hám basqa logikalıq funkciyalardı ámelge asırıwshı sxemalar НЕ-И hám НЕ-ИЛИ ventilleri tiykarında jıynaladı (1.23-súwretke qaralsın).

Bul funkciyaları da, ádettegi algebra funkciyaları sıyaqlı bir, eki, úsh hám basqa sandaǵı ózgeriwshilerge iye bolıwı múmkin. Máselen: ápiwayı bir funkciya f-nı tómendegishe anıqlastırıwımız múmkin, f (A)=1, eger A=0 bolsa, f (A) = 0, eger A=1 bolsa. Bunday funkciya НЕ funkciyasi boladı.

n ózgeriwshige baylanıslı bolǵan Bul funkciyası ózgeriwshileriniń bar kombinaciyaları sanı 2ⁿ-ne teń boladı. Bul funkciyanıń barlıq mánisleri bolsa, 2ⁿ- dárejesindegi qatarǵa iye bolǵan keste járdeminde jazıp shıǵıw múmkin, bunday keste Bul algebrasında haqıyqat kestesi dep ataladı. Joqarıda kórip ótilgen elementler menen birge keltirilgen kesteler, olardıń haqıyqat kesteleri esaplanadı. НЕ funkciyası bir ózgeriwshili, И hám ИЛИ funkciyaları bolsa eki ózgeriwshili funkciyalar. Eki ózgeriwshili funkciyalardıń haqıyqat kestelerinde, ózgeriwshilerdiń kombinaciyaları ádette 00, 01, 10 hám 11 izbe-izliginde jazıladı. Bunday funciyalardı tolıq súwretlew ushın 2²=4 razryadlı ekilik san kerek boladı hám ol haqıyqat kestesiniń nátiyjeler baǵanasın vertikal túrde oqıw menen payda etiledi. Solay etip, И – bul 0001, ИЛИ – 0111, НЕ-И – 1110 hám НЕ-ИЛИ – 1000 boladı (1.18, 1.20 hám 1.21- súwretlerge qaralsın). 4 razryadlı ekilik sanlar izbe-izliginiń 16 túrli (0000, 0001, 0010, …, 1111) kombinaciyasın jazıw múmkin, bul bolsa eki ózgeriwshili funkciyanıń 16 túri bar ekenligin ańlatadı. Ádettegi algebrada bolsa eki ózgeriwshili funkciyanıń sheksiz sandaǵı túrleri bar. Bunday funkciyalardı hesh birin, ózgeriwshilerdiń barlıq múmkin bolǵan mánisleri kestesi járdeminde jazıp bolmaydı, sebebi usı ózgeriwshilerdiń mánisleri sanıda –sheksiz boladı.

Úsh ozgeriwshili M=f(A,V,S) Bul funkciyasın joqarıda keltirilip ótilgen sxemalar járdeminde qanday ámelge asırıw múmkinligin kórip shıǵamız. SHárt – bul funkciyanıń mánisi, onıń ózgeriwshileri quramında qaysı bir mánis kóbirek bolsa, soǵan teń bolsın. Dáslep haqıyqat kestesin dúzip alamız (1.22-súwret). Funkciyanıń 1-ge teń bolǵan mánisleri tiykarında tómendegishe jazıwdı payda etemiz:

(1)

yaǵniy ózgeriwshilerdiń kombinaciyaları 011, 101, 110 hám 111 bolsa, funkciya 1 mánisi (true), qalǵan halatlarda bolsa 0 mánisisin (false) qabıl eter eken. Bul funkciyanı ámelge asırıw ushın úsh kiriwge iye bolǵan úsh И elementi, tórt kiriwge iye bolǵan bir ИЛИ elementi hám úsh ózgeriwshilerdi biykarlawların payda etip alıw ushın úsh НЕ elementi kerek boladı.

1.22-súwret.

И, ИЛИ, НЕ elementlerden paydalanǵan halda ózgeriwshileri kóp bolmaǵan qálegen Bul funkciyasınıń logikalıq sxemasın payda etiw izbe-izligin tómendegishe ańlatıw múmkin:

1. Berilgen funkciyanıń haqıyqat kestesi dúzip alınadı.

2. Hár bir ózgeriwshiniń biykarın payda etip alıw ushın sxemaǵa invertorlar kiritiledi.

3. Haqıyqat kestesiniń 1-ge teń har bir qatarı ushın sxemaǵa И elementleri kiritiledi.

4. И elementleriniń kiritiwlerine kesteniń 1-ge teń qatarlarına sáykes keletuǵın ózgeriwshiler jalǵanadı.

5. Barlıq И elementleriniń shıǵıwlardı, ИЛИ elementiniń kiriwlerine jalǵanadı.

Usı izbe-izlik Bul funkciyası (1) ańlatpa kóriniste, yaǵniy kóbeybelerdiń-jıyındısı kórinisinde keltirilgen hálat ushın orınlı. Bul mısalda, Bul funkciyasın И, ИЛИ, НЕ elementlerden paydalanǵan halda qanday ámelge asırıw kórip shıǵıldı. Ámeliyatta bolsa, ádette birdey ventillarden paydalanǵan halda, yaǵniy birdey bazislar tiykarında sxemalardı kórip ámelge asırıladı [2]. Sebebi integral sxemalardı islep shıǵarıwda sonday jol tutılǵan. Bunıń kóp paydalı tárepleri bar. Kompyuterlerde logikalıq sxemalardı ámelge asırıwshı integral sxemalar - НЕ-И hám НЕ-ИЛИ bazisları tiykarında islep shıǵılǵan.

Sonıń ushın qálegen kórinistegi Bul funkciyasın ámelge asırıw ushın, Bul algebrasınıń tiykarǵı logikalıq funkciyaları esaplanǵan И, ИЛИ, НЕ funkciyaların (elementlerin), НЕ-И hám НЕ-ИЛИ bazisları tiykarında ámelge asırıp barıw kerek boladı. Bul tómendegishe orınlanadı (1.23-súwret):

И elementi ИЛИ elementi

НЕ elementi

1.23-súwret. Bul algebrasınıń tiykarǵı logikalıq funkciyaların НЕ-И hám НЕ-ИЛИ bazisları járdeminde ámelge asırıw.