Giáo Trình Kiến Trúc Máy Tính - Nguyễn Hữu Lộ phần 8

Ngoài ra, một số máy tính, sử dụng chủ yếu trong nghiên cứu và tính toán khoa học, khác biệt rất đáng kể với mô hình trên, nhưng chúng ít có ứng dụng thương mại vì mô hình lập trình chúng vẫn chưa được chuẩn hóa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo Trình Kiến Trúc Máy Tính - Nguyễn Hữu Lộ phần 8 -92- Caán Truùc Maùy Tính Hình 4.1 (a) moâ taû moät thanh ghi 8 bit ñöôïc noái vôùi moät bus nhaäp vaø moät bus xuaát. Thanh ghi bao goàm 8 flip flop loaïi D, moãi flip flop löu tröõ 1 bit vaø ñöôïc noái vôùi bus xuaát qua moät coång ñeäm khoâng ñaûo. Thanh ghi coù hai tín hieäu ñieàu khieån, CK vaø cho pheùp xuaát OE (output enable), noái ñeán taát caû caùc flip flop. Bình thöôøng 2 tín hieäu naøy ôû traïng thaùi tónh nhöng thænh thoaûng chuùng ñöôïc xaùc laäp, gaây neân taùc ñoäng töông öùng. Khi CK khoâng xaùc laäp, noäi dung cuûa thanh ghi bôûi caùc tín hieäu treân Bus. Khi CK xaùc laäp, thanh ghi ñöôïc naïp töø bus nhaäp. Khi OE khoâng xaùc laäp, thanh ghi khoâng ñöôïc keát noái vôùi bus xuaát. Ngöôïc laïi khi OE ñöôïc xaùc laäp, noäi dung cuûa thanh ghi ñöôïc naïp neân bus xuaát ( thanh ghi xuaát thoâng tin leân bus ) Hình 4.1 (a) chi tieát moät thanh ghi 8-bit noái vôùi moät bus nhaäp vaø moät bus xuaát b) kyù hieäu cuûa moät thanh ghi 16 – bit vôùi moät bus nhaäp vaø 2 bus xuaát Neáu coù moät thanh ghi khaùc, R chaúng haïn, coù caùc ngoõ vaøo noái vôùi Bus xuaát cuûa thanh ghi vöøa moâ taû ôû treân, thanh gi naøy coù theå truyeàn thoâng tin ñeán R. Ñeå thöïc hieän ñieàu naøy, OE phaûi ñöôïc xaùc laäp vaø giöõ ôû traïng thaùi naøy ñuû laâu ñeå ñöa thoâng tin leân bus oån ñònh. Keá ñeán ñöôøng CK cuûa R ñöôïc xaùc laäp ñeå naïp cho R thoâng tin naøy. Thao taùc môû coång ñöa thoâng tin cuûa moät thanh ghi leân bus ñeå noät thanh ghi khaùc naïp vaøo thöôøng xaûy ra ôû lôùp vi chöông trình. Hình 4.1 b) trình baøy moät thanh ghi 16 bit vôùi 2 bus xuaát , moãi bus ñöôïc ñieàu khieån bôiû moät tín hieäu OE khaùc nhau Nguyeãn Höõu Loäc Khoa Vaät Lyù -93- Caán Truùc Maùy Tính II. MOÄT VÍ DUÏ VEÀ VI CHÖÔNG TRÌNH: Hình 4.2: Sô ñoà khoái cuûa 1 CPU ñôn giaûn cuûa moät maùy tính ñieän töû thieát keá theo phöông phaùp vi chöông trình hoaù. Ñeå thöïc hieän moät leänh coäng (ADD) caàn moät heä toái thieåu caùc pheùp vi toaùn: Kyù töï gôïi nhôù Ghi chuù MAR-M Noái MAR vôùi BUS M MBR-M Noái MBR vôùi BUS M PC-D Noái PC vôùi BUS D IA-D Noái IA (cuûa IR) vôùi BUS D AC-D Noái Accumulator vôùi BUS D MTS Noái BUS M vôùi BUS S qua ALU DTS Noái BUS D vôùi BUS S qua ALU S-MAR Noái BUS S vôùi MAR S-MBR Noái BUS S vôùi MBR S-PC Noái BUS S vôùi PC S-IR Noái BUS S vôùi IR Nguyeãn Höõu Loäc Khoa Vaät Lyù -94- Caán Truùc Maùy Tính S-AC Noái BUS S vôùi AC R Ñoïc noäi dung trong Mem ra MBR W Vieát noäi dung töø MBR vaøo Mem PLUS Coäng noäi dung coù treân BUS D vaø BUSM taïi ALU vaø ñöa ra BUS S ONE Noái BUS D vôùi BUS S qua ALU coäng 1 JMP Nhaûy ñeán ñòa chæ trong leänh sau neáu A=0 JOPC Nhaûy ñeán ñòa chæ cuûa maõ leänh (giaûi maõ leänh) Hình 4.3: heä toái thieåu caùc pheùp vi toaùn VI LEÄNH MEM Nhaûy ALU BUSM BUSD BUSS Ñòa chæ PC-MAR DTS PCD SMAR |ADDR|MBR R (MBR)IR MTS MBRM SIR DECODE JOPC (IA)MAR DTS IAD SMAR |DATA|MBR R MBR+A PLUS MBRM ACD SAC PC+1 ONE PCD SPC Hình 4.4: Vi chöông trình thöïc hieän leänh ADD Söû duïng caùc phöông phaùp vieát chöông trình: - Moùc noái chöông trình con - Ñaùnh ñòa chæ chæ soá hoaù - Ñaùnh ñòa chæ thoâng soá hoaù Öu ñieåm: Giaûm sai laàm logic - Coù khaû naêng moâ phoûng nhieàu thieát bò coù chöùc naêng khaùc nhau baèng 1 maùy - Xaây döïng keát caáu cuûa heä thoáng coù theå quyeát ñònh trong giai ñoaïn cuoái cuûa quaù trình thieát keá Nguyeãn Höõu Loäc Khoa Vaät Lyù -95- Caán Truùc Maùy Tính CHÖÔNG 5: LÔÙP MAÙY QUY ÖÔÙC Chöông naøy giôùi thieäu lôùp maùy qui öôùc (lôùp 2) vaø thaûo luaän nhieàu khía caïnh veà caáu truùc cuûa lôùp naøy. Theo lòch söû, ngoân ngöõ maùy lôùp 2 ñöôïc phaùt trieån tröôùc baát kyø moät ngoân ngöõ maùy naøo khaùc vaø vaãn ñöôïc xem laø moät ngoân ngöõ maùy phoå bieán. Do bôûi treân nhieàu maùy, vi chöông trình ñöôïc ñaët trong boä nhôù chæ ñoïc, ngöôøi söû duïng (khoâng phaûi ngöôøi cheá taïo maùy) khoâng theå vieát c h ö ô n g t r ì n h c h o m a ù y l ô ù p 1 . H ô n n ö õ a , n g a y treân nhöõng maùy ngöôøi söû duïng coù theå vi laäp trình, söï phöùc taïp raát lôùn cuûa caáu truùc lôùp 1 cuõng ñuû laøm haàu heát nhöõng ngöôøi laäp trình ...