Bài Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý - Chương 2

Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lýNgành Điện tử-Viễn thông Đại học Bách khoa Đà Nẵng của Hồ Viết Việt, Khoa CNTT-ĐTVT
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý - Chương 2 Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý Ngành Điện tử-Viễn thông Đại học Bách khoa Đà Nẵng của Hồ Viết Việt, Khoa CNTT-ĐTVT Tàiliệuthamkhảo[1]Kỹthuậtvixửlý,VănThếMinh,NXBGiáodục,1997[2]KỹthuậtvixửlývàLậptrìnhAssemblychohệvixửlý,ĐỗXuânTiến,NXBKhoahọc&kỹthuật,2001 Chương2 Vi xử lý và Hệ thống vi xử lý2.1Bộvixửlý Bộvixửlý(Microprocessor)làgì? Cácthànhphầncủabộvixửlý Ứngdụngcủabộvixửlý2.2Cáchọvixửlý Họx86củaIntelLuậtMoore Họ68xcủaMotorola2.3Hệthốngvixửlý Bộnhớ CáccổngI/O Bushệthống:DBus,ABus,CBus Thiếtkếhệthốngvixửlý? 2.1 Bộ vi xử lý Mộtbộvixửlýlàmộtmạchtích hợpchứahàngngàn,thậmchí hàngtriệutransistor(LSI,VLSI) đượckếtnốivớinhau Cáctransistorấycùngnhau làmviệcđểlưutrữvàxửlýdữ liệuchophépbộvixửlýcóthể thựchiệnrấtnhiềuchứcnăng hữuích Chứcnăngcụthểcủamộtbộvi xửlýđượcxácđịnhbằngphần mềm(cóthểlậptrìnhđược) Bộ vi xử lý Bộvixửlýđầutiêncủa Intel,4004,đượcgiớithiệuvào năm1971. 4004chứa2300transistor. BộvixửlýPentium4hiệnnay chứa55triệutransistor. Bộvixửlýthườngđượcsử dụngtrongcácmáyvitính (microcomputer)vớivaitròlà CPU.Ngoàira,chúngcòncó mặtởnhiềuthiếtbịkhác. Các thành phần của bộ vi xử lý ALU và Control UnitALU Thực hiện các phép toán logic (AND, OR, XOR, NOT) và các phép toán số học (cộng, trừ, nhân, chia) Thực hiện việc chuyển dữ liệu Việc thực hiện lệnh thực sự diễn ra ở ALUControl Unit Có trách nhiệm liên quan đến việc tìm và thực hiện các lệnh bằng cách cung cấp các tín hiệu điều khiển và định thời cho ALU và các mạch khác biết phải làm gì và làm khi nào. Các thanh ghi (Registers)  Thanh ghi là nơi mà bộ vi xử lý có thể lưu trữ được một số nhị phân (Kích cỡ của thanh ghi tính bằng bit)  Bộ vi xử lý dùng các thanh ghi để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình thực hiện chương trình  Các thanh ghi có thể được truy cập bằng các câu lệnh ngôn ngữ máy thường được gọi là các thanh ghi người sử dụng có thể nhìn thấy được (có thể truy cập được)  Các thanh ghi điều khiển và các thanh ghi trạng thái được CU dùng để điều khiển việc thực hiện chương trình. Đa số các thanh ghi này người sử 2.2 Các họ vi xử lý Hiệnnay,córấtnhiềunhàsảnxuấtracácchip vixửlý:Intel,AMD,Motorola,Cyrix… Thôngthường,mộthọvixửlýlàcácchipvixửlý đượcsảnxuấtbởimộtnhàsảnxuấtnàođó. Trongphạmvimộthọvixửlý,theothờigianvà theocôngnghệchếtạocócácđời(thếhệ)vixử lýkhácnhauphânbiệttheoĐộdàiTừcủa chúng(bit)vàtốcđộ(Hz). ĐộdàiTừ(WordLength)củamộtchipvixửlýlà kíchcỡtốiđacủacáctoánhạngnhịphânmànó cóthểthựchiệncácphéptoántrênđó. Tốc độ của họ vi xử lý x86 của Intel The Continuing Evolution of Intel Microprocessors CIS105 December 2002 1600 1,400 1400 1200Speed (MHZ) 1000 800 600 550 400 400 400 333 200 200 233 200 100 8 12 33 0.74 2 0 1971 1974 1979 1982 1985 1989 1993 1995 1997 1998 1998 1999 1999 2000 Year Họ vi xử lý x86 của Intel Model Năm sản xuất Số lượng Transistor 4004 1971 2,300 8008 ...