Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 2.1 - ThS. Phạm Thanh Bình

Bài giảng Kiến trúc máy tính do ThS. Phạm Thanh Bình biên soạn, trong chương 2.1 của bài giảng trình bày nội dung về ngôn ngữ của máy tính cụ thể là giới thiệu về các hệ đếm và cách chuyển đổi giữa các hệ đếm, cách tổ chức CPU và bộ nhớ trong,... Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 2.1 - ThS. Phạm Thanh Bình     KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Giảng viên: Ths Phạm Thanh Bình Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng http://vn.myblog.yahoo.com/CNTT­wru http://ktmt.wru.googlepages.com Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 1 Chương 2:      NGÔN NGỮ CỦA MÁY TÍNH  (ASSEMBLY)  Các hệ đếm  Biểu diễn số và kí tự trong máy tính  Tổ chức CPU và bộ nhớ trong  Các lệnh Assembly cơ bản Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 2 Mở đầu  Hợp ngữ (Assembly language) là một  ngôn ngữ lập trình cấp thấp, mục đích  nhằm giao tiếp trực tiếp với phần cứng  của máy tính.   Máy tính chỉ có khả năng hiểu được các  tín hiệu 0, 1 dưới dạng điện hoặc từ, gọi  là tín hiệu nhị phân (ngôn ngữ nhị phân  còn được gọi là ngôn ngữ máy).  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 3 Mở đầu  Các lệnh Assembly thực chất là dạng kí hiệu  của ngôn ngữ máy: Sử dụng các kí hiệu bằng  tiếng Anh để biểu diễn các lệnh ngôn ngữ máy  cho dễ nhớ hơn.  Lệnh ngôn ngữ máy Lệnh hợp ngữ 0010 1010 1011 0100  MOV AH,2Ah 0010 0001 1100 1101  INT   21h Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 4 Bài 2.1 – Các hệ đếm  Hệ thập phân (hệ đếm cơ số 10)  Hệ nhị phân (hệ đếm cơ số 2)  Hệ thập lục phân (hệ đếm cơ số 16) Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 5 Hệ thập phân (Decimal)  Hệ thập phân sử dụng 10 kí hiệu (0, 1, 2,...  9) để biểu diễn thông tin. Các số trong hệ  thập phân được biểu diễn dưới dạng tổng  các luỹ thừa cơ số 10.   Ví dụ: Số 1998 trong hệ thập phân có thể  biểu diễn như sau:       (1998)10 = 1x103 + 9x102 + 9x101 + 8x100  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 6 Hệ thập phân (Decimal)  Trong ngôn ngữ Assembly, người ta kí  hiệu một số thập phân bằng chữ D hoặc d  ở cuối (viết tắt của Decimal), cũng có thể  không cần viết các chữ đó.   Ví dụ:    (1998)10  được kí hiệu là: 1998D, 1998d,  hoặc đơn giản là 1998  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 7 Hệ nhị phân (Binary)  Hệ nhị phân sử dụng 2 kí hiệu (0,1) để  biểu diễn thông tin. Các số trong hệ nhị  phân được biểu diễn dưới dạng tổng các  luỹ thừa cơ số 2.   Ví dụ:  Số 1101 trong hệ nhị phân có thể  biểu diễn như sau:         (1101)2 = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20                      = (13)10  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 8 Hệ nhị phân (Binary)  Trong ngôn ngữ Assembly, người ta kí  hiệu một số nhị phân bằng chữ B hoặc b  ở cuối (viết tắt của Binary).   Ví dụ:   (1101)2 được kí hiệu là: 1101B, hoặc 1101b  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 9 Hệ thập lục phân (Hexa  Decimal)  Hệ thập lục phân sử dụng 16 kí hiệu (0,  1, 2,...9, A, B, C, D, E, F) để biểu diễn  thông tin.   Các kí hiệu A, B, C, D, E, F lần lượt ứng  với các giá trị 10, 11, 12, 13, 14, 15 trong  hệ thập phân.   Các số trong hệ thập lục phân được biểu  diễn dưới dạng tổng các luỹ thừa cơ số  16.  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 10 Hệ thập lục phân (Hexa  Decimal)  Ví dụ: Số 2B trong hệ thập lục phân có  thể biểu diễn như sau:                   (2B)16 =  2x161 + Bx160                              = (43)10    Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 11 Hệ thập lục phân (Hexa  Decimal)  Trong ngôn ngữ Assembly, người ta kí  hiệu một số thập lục phân bằng chữ H  hoặc h ở cuối (viết tắt của Hexa Decimal).   Ví dụ:       (2B)16 được kí hiệu là: 2BH, hoặc 2Bh  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 12 Chú ý:  Kí hiệu một số thập lục phân trong  chương trình hợp Assembly phải luôn bắt  đầu bằng số. Ví dụ số (FA)16 được kí hiệu  là 0FAh (chứ không kí hiệu là FAh).   Hệ thập lục phân (gọi tắt là hệ hex) là hệ  đếm được sử dụng nhiều nhất trong  Assembly, do nó có thể biểu diễn những  dãy bít nhị phân dài bằng những kí hiệu  ngắn gọn, dễ nhớ hơn  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 13 Chuyển đổi giữa các hệ đếm  Chuyển từ hệ thập phân về hệ nhị phân:     Đem số thập phân chia liên liếp cho 2, cho  tới khi thương số bằng 0 thì dừng lại.  Viết các số dư ngược từ dưới lên ta thu  được số nhị phân tương ứng  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 14 Chuyển đổi giữa các hệ đếm  Ví dụ: Chuyển số thập phân 13 sang hệ nhị  phân. 13 2 dư 1 6 2 dư 0 3 2 dư 1 1 2 dư 1 0 Viết các số dư ngược từ dưới lên ta thu được số  nhị phân  ật máy tính & mạng –  Bộ môn Kỹ thu1101b  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 15 Chuyển đổi giữa các hệ đếm  Chuyển từ hệ thập phân về hệ thập lục  phân:      Đem số thập phân chia liên liếp cho 16,  cho tới khi thương số bằng 0 thì dừng lại.  Viết các số dư ngược từ dưới lên ta thu  được số thập lục phân tương ứng  Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng –  Khoa CNTT Kiến trúc máy tính 2 ­ 16 Chuyển đổi giữa các hệ đếm  Ví dụ: Chuyển số thập phân 43 sang hệ thập  ...