مائکرو پروسیسر سسٹمز

تقریباً تمام برقی آلات میں مائیکرو پروسیسر سسٹم کا استعمال جدید معاشرے کے تکنیکی بنیادی ڈھانچے کی سب سے اہم خصوصیت ہے۔ بجلی، صنعت، نقل و حمل، مواصلاتی نظام کمپیوٹر کنٹرول سسٹم پر بہت زیادہ انحصار کرتے ہیں۔ مائیکرو پروسیسر سسٹمز ماپنے کے آلات، برقی آلات، روشنی کی تنصیبات وغیرہ میں شامل ہیں۔

یہ سب الیکٹریکل انجینئر کو کم از کم مائیکرو پروسیسر ٹیکنالوجی کی بنیادی باتیں جاننے کا پابند بناتا ہے۔

مائیکرو پروسیسر سسٹمز انفارمیشن پروسیسنگ کو خودکار بنانے اور مختلف عملوں کو کنٹرول کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔

"مائیکرو پروسیسر سسٹم" کی اصطلاح بہت وسیع ہے اور اس میں "الیکٹرانک کمپیوٹنگ مشین (ECM)"، "کنٹرول کمپیوٹر"، "کمپیوٹر" اور دیگر جیسے تصورات شامل ہیں۔

مائکرو پروسیسر سسٹم میں ہارڈ ویئر یا انگریزی میں — ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر (سافٹ ویئر) — سافٹ ویئر شامل ہیں۔

ڈیجیٹل معلومات

مائکرو پروسیسر سسٹم ڈیجیٹل معلومات کے ساتھ کام کرتا ہے، جو عددی کوڈز کا ایک سلسلہ ہے۔

کسی بھی مائیکرو پروسیسر سسٹم کے مرکز میں ایک مائیکرو پروسیسر ہوتا ہے جو صرف بائنری نمبر (0s اور 1s سے بنا) کو قبول کر سکتا ہے۔بائنری نمبر بائنری نمبر سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے لکھے جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر، روزمرہ کی زندگی میں ہم اعشاریہ نمبر کا نظام استعمال کرتے ہیں جو نمبر لکھنے کے لیے دس حروف یا ہندسوں کا استعمال کرتا ہے، 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9۔ اس کے مطابق، بائنری نظام میں ایسی صرف دو علامتیں (یا ہندسوں) ہیں - 0 اور 1۔

یہ سمجھنے کی ضرورت ہے کہ نمبر سسٹم صرف نمبر لکھنے کے اصول ہیں، اور سسٹم کی قسم کا انتخاب استعمال کی آسانی سے طے کیا جائے گا۔ بائنری سسٹم کا انتخاب اس کی سادگی کی وجہ سے ہے، جس کا مطلب ہے ڈیجیٹل آلات کی وشوسنییتا اور ان کے تکنیکی نفاذ میں آسانی۔

ڈیجیٹل معلومات کی پیمائش کی اکائیوں پر غور کریں:

تھوڑا سا (انگریزی «Binary digiT» — binary digit سے) صرف دو قدریں لیتا ہے: 0 یا 1۔ آپ منطقی قدر «yes» یا «no» کو انکوڈ کر سکتے ہیں، حالت «آن» یا «آف»، حالت « کھلا" یا "بند" وغیرہ

آٹھ بٹس کے گروپ کو بائٹ کہا جاتا ہے، مثال کے طور پر 10010111۔ ایک بائٹ آپ کو 256 اقدار کو انکوڈ کرنے کی اجازت دیتا ہے: 00000000 — 0, 11111111 — 255۔

تھوڑا سا معلومات کی سب سے چھوٹی اکائی ہے۔

بائٹ - انفارمیشن پروسیسنگ کی سب سے چھوٹی اکائی۔ بائٹ - ایک مشینی لفظ کا حصہ، عام طور پر 8 بٹس پر مشتمل ہوتا ہے اور کمپیوٹر پر اس کے ذخیرہ، ترسیل اور پروسیسنگ کے دوران معلومات کی مقدار کے لیے بطور یونٹ استعمال ہوتا ہے۔ ایک بائٹ حروف، نحو اور خصوصی حروف (عام طور پر تمام 8 بٹس پر قبضہ کرتا ہے) یا اعشاریہ ہندسوں (1 بائٹ میں ہر 2 ہندسوں) کی نمائندگی کرتا ہے۔

دو متصل بائٹس کو ایک لفظ، 4 بائٹس کو دوہرا لفظ، 8 بائٹس کو کواڈ لفظ کہا جاتا ہے۔

ہمارے ارد گرد موجود تقریباً تمام معلومات ینالاگ ہیں۔ لہذا، اس سے پہلے کہ معلومات پروسیسنگ کے لیے پروسیسر میں داخل ہو، اسے ADC (اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر) کا استعمال کرتے ہوئے تبدیل کیا جاتا ہے۔اس کے علاوہ، معلومات کو ایک مخصوص شکل میں انکوڈ کیا جاتا ہے اور یہ ڈیجیٹل، منطقی، متنی (علامتی)، گرافک، ویڈیو وغیرہ ہو سکتی ہے۔

مثال کے طور پر، ASCII کوڈز کا ایک ٹیبل (انگریزی امریکن سٹینڈرڈ کوڈ فار انفارمیشن انٹرچینج سے) ٹیکسٹ کی معلومات کو انکوڈ کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک کریکٹر ایک بائٹ میں لکھا جاتا ہے، جو 256 ویلیوز لے سکتا ہے۔ گرافیکل معلومات کو نقطوں (پکسلز) میں تقسیم کیا جاتا ہے، اور ہر نقطے کا رنگ اور مقام افقی اور عمودی طور پر کوڈ کیا جاتا ہے۔

بائنری اور ڈیسیمل سسٹمز کے علاوہ، ایم ایس ایک ہیکساڈیسیمل سسٹم کا استعمال کرتا ہے جس میں نمبر لکھنے کے لیے 0...9 اور A...F کی علامتیں استعمال ہوتی ہیں۔ اس کا استعمال اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ ایک بائٹ کو دو کے ذریعے بیان کیا جاتا ہے۔ - ہندسوں کا ہیکساڈیسیمل نمبر، جو عددی کوڈ کو ریکارڈ کرنے میں بہت حد تک کمی کرتا ہے اور اسے مزید پڑھنے کے قابل بناتا ہے (11111111 — FF)۔

جدول 1 — مختلف نمبر سسٹمز میں نمبر لکھنا

نمبر کی قدر کا تعین کرنے کے لیے (مثال کے طور پر، مختلف نمبر سسٹمز کے لیے نمبر 100 کی قدر 42، 10010، 25616 ہو سکتی ہے)، نمبر کے آخر میں ایک لاطینی حرف شامل کریں جو نمبر سسٹم کی نشاندہی کرتا ہے: بائنری نمبرز کے لیے حرف b، ہیکسا ڈیسیمل نمبرز کے لیے — h، ڈیسیمل نمبرز کے لیے — d۔ بغیر کسی اضافی عہدہ کے عدد کو اعشاریہ سمجھا جاتا ہے۔

نمبروں کو ایک سسٹم سے دوسرے سسٹم میں تبدیل کرنا اور اعداد کے ساتھ بنیادی ریاضی اور منطقی آپریشنز آپ کو انجینئرنگ کیلکولیٹر (ونڈوز آپریٹنگ سسٹم کا معیاری اطلاق) بنانے کی اجازت دیتا ہے۔

مائکرو پروسیسر سسٹم کی ساخت

مائکرو پروسیسر سسٹم مائکرو پروسیسر (پروسیسر) پر مبنی ہے جو معلومات کی پروسیسنگ اور کنٹرول کے افعال انجام دیتا ہے۔ مائیکرو پروسیسر سسٹم بنانے والے باقی آلات پروسیسر کو کام کرنے میں مدد کرتے ہیں۔

مائیکرو پروسیسر سسٹم بنانے کے لیے لازمی آلات ان پٹ/آؤٹ پٹ پورٹس ہیں اور جزوی طور پر میموری... ان پٹ - آؤٹ پٹ پورٹس پروسیسنگ یا کنٹرول ایکشنز کے نتائج کو پروسیسنگ اور آؤٹ پٹ کرنے کے لیے معلومات فراہم کرکے پروسیسر کو بیرونی دنیا سے جوڑتے ہیں۔ بٹن (کی بورڈ)، مختلف سینسر ان پٹ پورٹس سے جڑے ہوئے ہیں۔ آؤٹ پٹ پورٹس تک - وہ آلات جو برقی کنٹرول کی اجازت دیتے ہیں: اشارے، ڈسپلے، کانٹیکٹر، سولینائڈ والوز، الیکٹرک موٹرز، وغیرہ۔

میموری بنیادی طور پر پروسیسر کو چلانے کے لیے ضروری پروگرام (یا پروگراموں کا سیٹ) ذخیرہ کرنے کے لیے درکار ہے۔ ایک پروگرام حکموں کا ایک سلسلہ ہے جسے پروسیسر سمجھتا ہے، جسے انسان (عام طور پر ایک پروگرامر) کے ذریعے لکھا جاتا ہے۔

مائیکرو پروسیسر سسٹم کی ساخت کو شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔ ایک آسان شکل میں، پروسیسر ایک ریاضی منطقی یونٹ (ALU) پر مشتمل ہوتا ہے جو ڈیجیٹل معلومات پر کارروائی کرتا ہے، اور ایک کنٹرول یونٹ (CU)۔

میموری میں عام طور پر صرف پڑھنے کی میموری (ROM) شامل ہوتی ہے، جو کہ غیر متزلزل ہوتی ہے اور معلومات کے طویل مدتی ذخیرہ (مثلاً، پروگرامز) اور بے ترتیب رسائی میموری (RAM) کے لیے ہوتی ہے، جس کا مقصد عارضی ڈیٹا ذخیرہ کرنا ہوتا ہے۔

شکل 1 — مائکرو پروسیسر سسٹم کی ساخت

پروسیسر، بندرگاہیں، اور میموری بسوں کے ذریعے ایک دوسرے سے بات چیت کرتے ہیں۔ بس تاروں کا ایک مجموعہ ہے جو فعال طور پر متحد ہیں۔ سسٹم بسوں کے ایک سیٹ کو انٹرا سسٹم بس کہا جاتا ہے، جس میں یہ ہیں:

• ڈی بی ڈیٹا بس (ڈیٹا بس) جس کے ذریعے پروسیسر، میموری اور پورٹس کے درمیان ڈیٹا کا تبادلہ ہوتا ہے۔

• ایڈریس بس AB (ایڈریس بس)، جو پروسیسر کے میموری سیلز اور پورٹس کو ایڈریس کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

• کنٹرول بس سی بی (کنٹرول بس)، لائنوں کا ایک مجموعہ جو پروسیسر سے بیرونی آلات تک مختلف کنٹرول سگنلز اور اس کے برعکس منتقل کرتا ہے۔

مائیکرو پروسیسرز

مائیکرو پروسیسر — ڈیجیٹل معلومات پر کارروائی کرنے اور اس پروسیسنگ کے عمل کو کنٹرول کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ایک سافٹ ویئر کنٹرول ڈیوائس، جو ایک (یا کئی) انٹیگریٹڈ سرکٹس کی شکل میں الیکٹرانک عناصر کے اعلیٰ درجے کے انضمام کے ساتھ بنایا گیا ہے۔

ایک مائیکرو پروسیسر کی خصوصیت بڑی تعداد میں پیرامیٹرز سے ہوتی ہے، کیونکہ یہ ایک پیچیدہ سافٹ ویئر کنٹرول ڈیوائس اور ایک الیکٹرانک ڈیوائس (مائکرو سرکٹ) ہے۔ لہٰذا، ایک مائیکرو پروسیسر کے لیے، کیس کی قسم اور پروسیسر کے لیے مقرر کردہ ہدایات دونوں… مائیکرو پروسیسر کی صلاحیتوں کی وضاحت مائیکرو پروسیسر فن تعمیر کے تصور سے ہوتی ہے۔

پروسیسر کے نام میں سابقہ ​​«مائکرو» کا مطلب ہے کہ اسے مائکرون ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے لاگو کیا گیا ہے۔

شکل 2 — انٹیل پینٹیم 4 مائکرو پروسیسر کا بیرونی منظر

آپریشن کے دوران، مائکرو پروسیسر میموری یا ان پٹ پورٹ سے پروگرام کی کمانڈ پڑھتا ہے اور ان پر عمل درآمد کرتا ہے۔ ہر کمانڈ کا کیا مطلب ہوتا ہے اس کا تعین پروسیسر کے انسٹرکشن سیٹ سے ہوتا ہے۔ انسٹرکشن سیٹ مائیکرو پروسیسر کے فن تعمیر میں بنایا گیا ہے، اور کمانڈ کوڈ کے نفاذ کا اظہار پروسیسر کے اندرونی عناصر کے ذریعے کچھ مائیکرو آپریشنز کے عمل میں کیا جاتا ہے۔

مائکرو پروسیسر فن تعمیر - یہ اس کی منطقی تنظیم ہے؛ یہ مائیکرو پروسیسر سسٹم کی تعمیر کے لیے درکار افعال کے ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر کے نفاذ کے لحاظ سے مائیکرو پروسیسر کی صلاحیتوں کی وضاحت کرتا ہے۔

مائکرو پروسیسرز کی اہم خصوصیات:

1) گھڑی کی فریکوئنسی (میگاہرٹز یا گیگا ہرٹز کی پیمائش کی اکائی) — 1 سیکنڈ میں گھڑی کی نبضوں کی تعداد۔گھڑی کی دالیں گھڑی کے جنریٹر کے ذریعہ تیار کی جاتی ہیں، جو عام طور پر پروسیسر کے اندر واقع ہوتی ہے۔ چونکہ تمام آپریشنز (ہدایات) گھڑی کے چکروں میں انجام پاتے ہیں، اس لیے کام کی کارکردگی (فی یونٹ وقت میں کیے جانے والے آپریشنز کی تعداد) گھڑی کی فریکوئنسی پر منحصر ہے۔ پروسیسر کی فریکوئنسی مخصوص حدود کے اندر مختلف ہو سکتی ہے۔

2) بٹ پروسیسر (8، 16، 32، 64 بٹس، وغیرہ) — ایک گھڑی کے چکر میں پروسیس ہونے والے ڈیٹا کے بائٹس کی تعداد بتاتا ہے۔ پروسیسر کی بٹ چوڑائی کا تعین اس کے اندرونی رجسٹروں کی بٹ چوڑائی سے ہوتا ہے۔ ایک پروسیسر 8 بٹ، 16 بٹ، 32 بٹ، 64 بٹ وغیرہ ہو سکتا ہے۔ ڈیٹا کو 1، 2، 4، 8 بائٹس کے ٹکڑوں میں پروسیس کیا جاتا ہے۔ یہ واضح ہے کہ جتنی زیادہ گہرائی ہوگی، کام کی پیداواری صلاحیت اتنی ہی زیادہ ہوگی۔

مائکرو پروسیسر کا اندرونی فن تعمیر

ایک عام 8 بٹ مائیکرو پروسیسر کا ایک آسان اندرونی فن تعمیر تصویر 3 میں دکھایا گیا ہے۔ مائیکرو پروسیسر کی ساخت کو تین اہم حصوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

1) کمانڈز، ڈیٹا اور پتوں کے عارضی ذخیرہ کے لیے رجسٹر؛

2) ریاضی کی منطقی اکائی (ALU) جو ریاضی اور منطقی کارروائیاں کرتی ہے۔

3) کنٹرول اور ٹائمنگ سرکٹ — کمانڈ سلیکشن فراہم کرتا ہے، ALU کے آپریشن کو منظم کرتا ہے، تمام مائیکرو پروسیسر رجسٹروں تک رسائی فراہم کرتا ہے، بیرونی کنٹرول سگنلز کو سمجھتا اور پیدا کرتا ہے۔

شکل 3 - ایک 8 بٹ مائکرو پروسیسر کا آسان اندرونی فن تعمیر

جیسا کہ آپ ڈایاگرام سے دیکھ سکتے ہیں، پروسیسر رجسٹروں پر مبنی ہے، جو خصوصی (ایک خاص مقصد کے ساتھ) اور عام مقصد کے رجسٹروں میں تقسیم ہوتے ہیں۔

پروگرام کاؤنٹر (کمپیوٹر) - ایک رجسٹر جس میں اگلی کمانڈ بائٹ کا پتہ ہوتا ہے۔ پروسیسر کو یہ جاننے کی ضرورت ہے کہ آگے کون سی کمانڈ پر عمل کیا جائے گا۔

بیٹری - ایک رجسٹر جو منطق اور ریاضی کی پروسیسنگ کے لیے زیادہ تر ہدایات میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ دونوں ڈیٹا کے بائٹس میں سے ایک کا ذریعہ ہے جو ALU آپریشن کے لیے درکار ہے اور وہ جگہ جہاں ALU آپریشن کا نتیجہ رکھا گیا ہے۔

فنکشن رجسٹر (یا فلیگ رجسٹر) مائیکرو پروسیسر کی اندرونی حالت کے بارے میں معلومات رکھتا ہے، خاص طور پر آخری ALU آپریشن کا نتیجہ۔ فلیگ رجسٹر عام معنوں میں رجسٹر نہیں ہوتا ہے، بلکہ صرف فلپ فلاپس کا ایک سیٹ ہوتا ہے (پر یا نیچے جھنڈا لگائیں۔ عام طور پر صفر، اوور فلو، منفی اور کیری فلیگ ہوتے ہیں)۔

اسٹیک پوائنٹر (SP) - اسٹیک کی پوزیشن کو ٹریک کرتا ہے، یعنی اس میں اس کے آخری استعمال شدہ سیل کا پتہ ہوتا ہے۔ اسٹیک - ڈیٹا اسٹوریج کو منظم کرنے کا ایک طریقہ۔

کمانڈ رجسٹر میں موجودہ کمانڈ بائٹ کو کمانڈ ڈیکوڈر کے ذریعے ڈی کوڈ کیا جاتا ہے۔

بیرونی بس لائنوں کو اندرونی بس لائنوں سے بفرز کے ذریعے الگ کیا جاتا ہے، اور اہم اندرونی عناصر تیز رفتار اندرونی ڈیٹا بس کے ذریعے منسلک ہوتے ہیں۔

ملٹی پروسیسر سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے، مرکزی پروسیسر کے افعال کو کئی پروسیسرز میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ سنٹرل پروسیسر کی مدد کے لیے، کمپیوٹر اکثر کو-پروسیسر متعارف کرواتا ہے، جو کسی بھی مخصوص فنکشن کے موثر طریقے سے انجام دینے پر مرکوز ہوتے ہیں۔ وسیع پیمانے پر ریاضیاتی اور گرافک شریک پروسیسرز، ان پٹ اور آؤٹ پٹ مرکزی پروسیسر کو بیرونی آلات کے ساتھ تعامل کے سادہ لیکن متعدد آپریشنز سے آف لوڈ کرتے ہیں۔

موجودہ مرحلے میں، پیداواری صلاحیت کو بڑھانے کی اہم سمت ملٹی کور پروسیسرز کی ترقی ہے، یعنی ایک ہی صورت میں دو یا دو سے زیادہ پروسیسرز کو یکجا کر کے متوازی (ایک ساتھ) کئی کارروائیاں انجام دیں۔

Intel اور AMD پروسیسرز کی ڈیزائننگ اور مینوفیکچرنگ کے لیے سرکردہ کمپنیاں ہیں۔

مائکرو پروسیسر سسٹم الگورتھم

الگورتھم - ایک درست نسخہ جو ابتدائی معلومات کو کارروائیوں کے ایک سلسلے میں تبدیل کرنے کے عمل کو منفرد طور پر متعین کرتا ہے جو ایک مخصوص طبقے کے کاموں کے ایک سیٹ کو حل کرنے اور مطلوبہ نتیجہ حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

پورے مائیکرو پروسیسر سسٹم کا بنیادی کنٹرول عنصر ایک پروسیسر ہے... یہ چند خاص معاملات کو چھوڑ کر باقی تمام آلات کو کنٹرول کرتا ہے۔ باقی ڈیوائسز جیسے کہ RAM، ROM اور I/O پورٹس ماتحت ہیں۔

جیسے ہی یہ آن ہوتا ہے، پروسیسر میموری کے علاقے سے ڈیجیٹل کوڈ پڑھنا شروع کر دیتا ہے جو پروگراموں کو ذخیرہ کرنے کے لیے مخصوص ہے۔ پڑھنا ترتیب وار سیل بہ سیل کیا جاتا ہے، بالکل پہلے سے شروع ہوتا ہے۔ سیل میں ڈیٹا، ایڈریسز اور کمانڈز ہوتے ہیں۔ ایک انسٹرکشن ان ابتدائی اعمال میں سے ایک ہے جو مائکرو پروسیسر انجام دے سکتا ہے۔ مائیکرو پروسیسر کے تمام کام کو ترتیب وار پڑھنے اور حکموں پر عمل درآمد تک کم کر دیا جاتا ہے۔

پروگرام کے احکامات پر عمل درآمد کے دوران مائکرو پروسیسر کے اعمال کی ترتیب پر غور کریں:

1) اگلی ہدایات پر عمل درآمد سے پہلے، مائیکرو پروسیسر اپنا پتہ کمپیوٹر پروگرام کاؤنٹر میں محفوظ کرتا ہے۔

2) ایم پی کمپیوٹر میں موجود ایڈریس پر میموری تک رسائی حاصل کرتا ہے اور میموری سے کمانڈ رجسٹر میں اگلی کمانڈ کا پہلا بائٹ پڑھتا ہے۔

3) کمانڈ ڈیکوڈر کمانڈ کوڈ کو ڈی کوڈ (ڈیسیفرز) کرتا ہے۔

4) ڈیکوڈر سے موصول ہونے والی معلومات کے مطابق، کنٹرول یونٹ مائیکرو آپریشنز کا ایک وقتی ترتیب تیار کرتا ہے جو کمانڈ کی ہدایات پر عمل کرتا ہے، بشمول:

- رجسٹر اور میموری سے آپرینڈز کو بازیافت کرتا ہے۔

- ان پر ریاضی، منطقی یا دیگر کارروائیاں انجام دیتا ہے جیسا کہ کمانڈ کوڈ کے ذریعہ تجویز کیا گیا ہے۔

- کمانڈ کی لمبائی پر منحصر ہے، کمپیوٹر کے مواد کو تبدیل کرتا ہے؛

- کنٹرول کو اگلی کمانڈ پر منتقل کرتا ہے جس کا پتہ دوبارہ کمپیوٹر پروگرام کاؤنٹر میں ہے۔

مائیکرو پروسیسر کے لیے دی گئی ہدایات کو تین گروپوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

1) ڈیٹا کو منتقل کرنے کا حکم

منتقلی میموری، پروسیسر، I/O بندرگاہوں کے درمیان ہوتی ہے (ہر بندرگاہ کا اپنا پتہ ہوتا ہے)، پروسیسر کے رجسٹروں کے درمیان۔

2) ڈیٹا ٹرانسفارمیشن کمانڈز

تمام اعداد و شمار (متن، تصویر، ویڈیو، وغیرہ) اعداد ہیں، اور اعداد کے ساتھ صرف ریاضی اور منطقی کارروائیاں کی جا سکتی ہیں۔ لہذا، اس گروپ کے کمانڈز میں شامل، گھٹاؤ، موازنہ، منطقی آپریشنز وغیرہ شامل ہیں۔

3) کنٹرول کمانڈ کی منتقلی۔

کسی پروگرام کے لیے ایک ترتیب وار ہدایات پر مشتمل ہونا بہت کم ہوتا ہے۔ زیادہ تر الگورتھم کو پروگرام برانچنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ پروگرام کے لیے اپنے کام کے الگورتھم کو تبدیل کرنے کے لیے، کسی بھی حالت پر منحصر ہے، کنٹرول ٹرانسفر کمانڈز استعمال کیے جاتے ہیں۔ یہ کمانڈز مختلف راستوں پر پروگرام کے عمل کے بہاؤ کو یقینی بناتے ہیں اور لوپس کو منظم کرتے ہیں۔

بیرونی آلات

بیرونی آلات میں وہ تمام آلات شامل ہوتے ہیں جو پروسیسر کے بیرونی ہوتے ہیں (رام کے علاوہ) اور I/O پورٹس کے ذریعے جڑے ہوتے ہیں۔ بیرونی آلات کو تین گروہوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:

1) انسانی کمپیوٹر مواصلاتی آلات (کی بورڈ، مانیٹر، پرنٹر، وغیرہ)؛

2) کنٹرول اشیاء (سینسر، ایکچویٹرز، ADC اور DAC) کے ساتھ مواصلت کے لیے آلات؛

3) بڑی گنجائش والے بیرونی اسٹوریج ڈیوائسز (ہارڈ ڈسک، فلاپی ڈسک)۔

بیرونی آلات مائیکرو پروسیسر سسٹم سے جسمانی طور پر منسلک ہوتے ہیں — کنیکٹر کے ذریعے اور منطقی طور پر — بندرگاہوں (کنٹرولرز) کے ذریعے۔

پروسیسر اور بیرونی آلات کے درمیان انٹرفیس کرنے کے لیے ایک انٹرپٹ سسٹم (میکانزم) استعمال کیا جاتا ہے۔

نظام میں خلل ڈالنا

یہ ایک خاص طریقہ کار ہے جو کسی بھی وقت، بیرونی سگنل کے ذریعے، پروسیسر کو مرکزی پروگرام کے عمل کو روکنے پر مجبور کرنے کی اجازت دیتا ہے، اس واقعہ سے متعلق کارروائیاں انجام دیتا ہے جس کی وجہ سے رکاوٹ پیدا ہوتی ہے، اور پھر مرکزی پروگرام پر عمل درآمد کی طرف واپس جانا۔ .

ہر مائیکرو پروسیسر میں کم از کم ایک مداخلت کی درخواست کا ان پٹ INT ہوتا ہے (لفظ انٹرپٹ سے)۔

آئیے کی بورڈ کے ساتھ ذاتی کمپیوٹر پروسیسر کے تعامل کی ایک مثال پر غور کریں (شکل 4)۔

کی بورڈ — علامتی معلومات اور کنٹرول کمانڈز داخل کرنے کے لیے ایک آلہ۔ کی بورڈ کو جوڑنے کے لیے کمپیوٹر میں ایک خاص کی بورڈ پورٹ (چپ) ہے۔

شکل 4 — کی بورڈ کے ساتھ CPU آپریشن

کام کا الگورتھم:

1) جب کوئی کلید دبائی جاتی ہے تو کی بورڈ کنٹرولر ایک عددی کوڈ تیار کرتا ہے۔ یہ سگنل کی بورڈ پورٹ چپ پر جاتا ہے۔

2) کی بورڈ پورٹ CPU کو ایک رکاوٹ سگنل بھیجتا ہے۔ ہر ایک بیرونی ڈیوائس کا اپنا انٹرپٹ نمبر ہوتا ہے جس کے ذریعے پروسیسر اسے پہچانتا ہے۔

3) کی بورڈ سے مداخلت موصول ہونے کے بعد، پروسیسر پروگرام کے عمل میں رکاوٹ ڈالتا ہے (مثال کے طور پر Microsoft Office Word ایڈیٹر) اور میموری سے کی بورڈ کوڈز پر کارروائی کرنے کے لیے پروگرام کو لوڈ کرتا ہے۔ ایسے پروگرام کو ڈرائیور کہا جاتا ہے۔

4) یہ پروگرام پروسیسر کو کی بورڈ پورٹ پر لے جاتا ہے اور عددی کوڈ کو پروسیسر رجسٹر میں لوڈ کر دیا جاتا ہے۔

5) ڈیجیٹل کوڈ میموری میں محفوظ ہوتا ہے اور پروسیسر ایک اور کام کو انجام دیتا رہتا ہے۔

آپریشن کی تیز رفتاری کی وجہ سے، پروسیسر ایک ساتھ بڑی تعداد میں عمل کو انجام دیتا ہے۔