Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công ThắngChương 2 Bộ vi xử lý Intel

Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công ThắngChương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088CHƯƠNG 2 BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8088Sở dĩ chúng ta chọn bộ vi xử lý 8088 của Intel để nghiên cứu là vì bộ vi xử lý này khá đơn giản nên việc hiểu nó là tương đối dễ đối với những người mới bắt đầu thâm nhập vào lĩnh vực này. Lý do thứ hai là nhờ có tính kế thừa của các sản phẩm trong họ vi xử lý 80x86 nên các chương trình viết cho 8088 vẫn có...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công ThắngChương 2 Bộ vi xử lý Intel Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng CHƯƠNG 2 BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8088 Sở dĩ chúng ta chọn bộ vi xử lý 8088 của Intel để nghiên cứu là vì bộ vi xử lý này khá đơngiản nên việc hiểu nó là tương đối dễ đối với những người mới bắt đầu thâm nhập vào lĩnhvực này. Lý do thứ hai là nhờ có tính kế thừa của các sản phẩm trong họ vi xử lý 80x86 nêncác chương trình viết cho 8088 vẫn có thể chạy được trên các hệ vi xử lý tiên tiến sau này. Lýdo thứ ba là các họ vi xử lý của các hãng khác nhau tuy có khác nhau nhưng xét cho cùng cókhá nhiều điểm chủ yếu rất giống nhau. Vì vậy, một khi đã nắm được các vấn đề kỹ thuật của8086 ta sẽ có cơ sở để tìm hiểu các bộ vi xử lý khác cùng họ 80x86 hoặc các bộ vi xử lý củacác hãng khác.I - CẤU TRÚC BÊN TRONG VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ VI XỬ LÝ 8088 1. Sơ đồ khối của bộ vi xử lý 8088 EU (Execution Unit) BIU (Bus Interface Unit) Bus địa chỉ (20 bit) AX BX Các thanh ∑ 8 bit Bus địa chỉ (20 bit) Bus dữ liệu (8 bit) ghi đa năng CX dữ liệu DX SP Các thanh CS BP Các thanh ghi con trỏ DS SI ghi đoạn và chỉ số SS DI và con trỏ ES lệnh IP Bus dữ liệu ALU (16 bit) Logic điều Bus khiển bus ngoài Các thanh ghi tạm thời Khối điều ALU khiển EU Hàng đợi lệnh Thanh ghi cờ (4 byte) - 10 - Chương 2 Bộ vi xử lý Intel 8088Bài giảng kỹ thuật vi xử lý - GV. Ngô Công Thắng Nhìn vài sơ đồ ta thấy, bên trong CPU 8088 có hai khối chính: khối phối ghép bus (BusInterface Unit, BIU) và khối thực hiện lệnh (Execution Unit, EU). Trong khối BIU có cácthanh ghi đoạn và thanh ghi con trỏ lệnh IP, khối logic điều khiển bus, bộ cộng, bus dữ liệu 8bit và bus địa chỉ 20 bit. Trong khối EU có các thanh ghi đa năng, các thanh ghi con trỏ và chỉsố, khối tính toán số học và logic ALU, khối điều khiển CU, bus dữ liệu 16 bit của ALU, bustín hiệu điều khiển. Việc chia CPU thành hai phần làm việc đồng thời có liên hệ với nhau quahàng đợi lệnh làm tăng tốc độ đáng kể của CPU. 2. Nguyên lý hoạt động BIU có nhiệm vụ đưa ra địa chỉ, đọc mã lệnh từ bộ nhớ, đọc/ghi dữ liệu từ/vào cổng hoặcbộ nhớ. Bên trong BIU còn có bộ nhớ đệm lệnh (còn gọi là hàng đợi lệnh) với dung lượng 4byte dùng để chứa các lệnh đã đọc được nằm sẵn chờ EU xử lý. Đây là một cấu trúc mới đượccấy vào bộ vi xử lý 8086/88 để thực hiện cơ chế xử lý liên tục dòng mã lệnh (instructionpipelining). Pipeline là một cơ chế đã được ứng dụng từ những năm 60 trong các máy tínhlớn. EU có nhiệm vụ cung cấp địa chỉ cho BIU để khối này đọc lệnh và dữ liệu, còn bản thânnó thì giải mã lệnh và thực hiện lệnh. Mã lệnh đọc vào từ bộ nhớ được đưa đến đầu vào củabộ giải mã (nằm trong khối điều khiển CU), các thông tin thu được từ đầu ra của bộ giải mã sẽđược đưa đến mạch tạo xung điều khiển để tạo ra các dãy xung khác nhau (tùy từng lệnh) điềukhiển hoạt động của các bộ phận bên trong và bên ngoài CPU. Trong EU còn có khối tínhtoán số học và logic ALU dùng để thực hiện các thao tác khác nhau với các toán hạng củalệnh.II - ...