Bài giảng lý thuyết vi xử lý-Chương 1: Giới thiệu chung vè xi xử lý doc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.16 MB, 70 trang )
Ð I H C CƠNG NGHI P TP. H
CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGH ðI N T
B
MÔN ðI N T
CÔNG NGHI P
BÀI GI NG LÝ THUY T
VI X
LÝ
Giáo viên: PH M QUANG TRÍ
TP. H CHÍ MINH
THÁNG 09-2009
09-
Ð I H C CƠNG NGHI P TP. H
CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGH ðI N T
B
MÔN ðI N T
CÔNG NGHI P
CHƯƠNG 1
GI I THI U CHUNG
V VI X LÝ
SƠ ð
KH I C A H VI X
LÝ
SƠ ð
KH I C A H VI X
Central Processing Unit
LÝ
SƠ ð
KH I C A H VI X
Read Only Memory
LÝ
SƠ ð
KH I C A H VI X
LÝ
Random Access Memory
SƠ ð
KH I C A H VI X
M ch ñi n giao ti p
LÝ
SƠ ð
KH I C A H VI X
LÝ
Thi t b ngo i vi (xu t/nh p)
SƠ ð
KH I C A H VI X
LÝ
Bus ñ a ch
SƠ ð
KH I C A H VI X
LÝ
Bus d li u
SƠ ð
KH I C A H VI X
LÝ
Bus ñi u khi n
SƠ ð
KH I ðƠN GI N C A CPU
Accumulator
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
CPU
Address Register
Program Counter (PC)
Control Unit
Instruction Register (IR)
Instruction
Decoder
Data Register
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
ð hi u CPU ho t ñ ng như th nào, ta phân tích ví d dư i đây c a m t
chương trình.
trình.
Accumulator
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
CPU
Address Register
Program Counter (PC)
Control Unit
Instruction Register (IR)
Instruction
Decoder
Data Register
Ví d :
LDA 7
ADD 10
HLT
L nh LDA 7:
1000 0110
Mã l nh LDA
0000 0111
Toán h ng (7)
L nh ADD 10:
10:
1000 1011
Mã l nh ADD
0000 1010
Toán h ng (10)
10)
L nh HLT:
HLT:
0011 1110
Mã l nh HLT
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
Trư c khi m t chương trình có th ho t đ ng, chương trình ph i đư c đ t
trong b nh .
B t đ u th c thi chương trình, PC ph i ñư c ñ t ñ a ch c a l nh đ u tiên.
tiên.
Accumulator
CPU
Address Register
CHU KỲ TÌM N P L NH
LDA
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
0
Address
Instruction
Decoder
LDA
0000 0001
0000 0111
7
1000 1011
ADD
0000 0011
Data Register
1000 0110
0000 0010
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0000 1010
10
0000 0100
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a PC ñư c chuy n sang thanh ghi ñ a ch (Address Register).
Register).
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
0
CHU KỲ TÌM N P L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
0
Address
Instruction
Decoder
LDA
0000 0001
0000 0111
7
1000 1011
ADD
0000 0011
Data Register
1000 0110
0000 0010
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0000 1010
10
0000 0100
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a PC ñư c tăng lên 1.
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
0
CHU KỲ TÌM N P L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
1
Address
Instruction
Decoder
LDA
0000 0001
0000 0111
7
1000 1011
ADD
0000 0011
Data Register
1000 0110
0000 0010
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0000 1010
10
0000 0100
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a thanh ghi ñ a ch ñư c ñ t lên bus ñ a ch .
ADD BUS
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
0
CHU KỲ TÌM N P L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
1
Address
Instruction
Decoder
LDA
0000 0001
0000 0111
7
1000 1011
ADD
0000 0011
Data Register
1000 0110
0000 0010
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0000 1010
10
0000 0100
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a ơ nh đư c ch n truy n t i thanh ghi d li u (Data Register).
Register).
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
CHU KỲ TÌM N P L NH
LDA
0
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
1
Address
1
0
0
0
0
1
0
7
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
0000 0111
0000 0011
Data Register
LDA
0000 0010
Instruction
Decoder
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
DATA BUS
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a thanh ghi d li u ñư c chuy n sang IR.
IR.
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
0
CHU KỲ TÌM N P L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
1
Address
0
Instruction
Decoder
0
0
0
1
0
Data Register
1
0
0
0
0
1
1
0
0000 0111
7
0000 0010
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
LDA
0000 0011
1
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a IR ñư c gi i mã b i b gi i mã l nh (Instruction Decoder). B
Decoder).
gi i mã l nh tác ñ ng ñ n ñơn v ñi u khi n (CU) ñ t o ra tín hi u đi u
khi n c n thi t.
t.
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
0
CHU KỲ TÌM N P L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
1
Address
LDA
0
Instruction
Decoder
0
0
0
1
0
Data Register
1
0
0
0
0
1
1
0
0000 0111
7
0000 0010
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
LDA
0000 0011
1
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a PC ñư c chuy n sang thanh ghi ñ a ch (Address Register).
Register).
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
1
CHU KỲ TH C THI L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
0
MEMORY
1
Address
0
Instruction
Decoder
0
0
0
1
0
Data Register
1
0
0
0
0
1
1
0
0000 0111
7
0000 0010
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
LDA
0000 0011
1
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a PC ñư c tăng lên 1 cho chu kỳ tìm n p k ti p.
p.
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
1
CHU KỲ TH C THI L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
1
MEMORY
0
Address
0
Instruction
Decoder
0
0
0
1
0
Data Register
1
0
0
0
0
1
1
0
0000 0111
7
0000 0010
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
LDA
0000 0011
1
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
ð a ch c a tốn h ng đư c đ t lên bus ñ a ch .
ADD BUS
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
1
CHU KỲ TH C THI L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
1
MEMORY
0
Address
0
Instruction
Decoder
0
0
0
1
0
Data Register
1
0
0
0
0
1
1
0
0000 0111
7
0000 0010
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
LDA
0000 0011
1
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
Q TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
Tốn h ng ñư c ch n truy n t i thanh ghi d li u (Data Register).
Register).
Accumulator
CPU
0
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
Address Register
0
0
0
0
0
0
1
CHU KỲ TH C THI L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
1
MEMORY
0
Address
0
Instruction
Decoder
0
0
0
1
0
Data Register
0
0
0
0
0
1
1
1
0000 0111
7
0000 0010
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
LDA
0000 0011
1
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
DATA BUS
QUÁ TRÌNH TH C THI CHƯƠNG TRÌNH C A
CPU
N i dung c a thanh ghi d li u ñ ng th i cũng ñư c truy n vào thanh ghi A.
CPU
Accumulator
0
0
0
0
0
1
1
ALU
(Arithmetic Logic Unit )
1
0
Address Register
0
0
0
0
0
0
1
CHU KỲ TH C THI L NH
LDA
Program Counter (PC)
0
0
0
0
0
0
1
MEMORY
0
Address
0
Instruction
Decoder
0
0
0
1
0
Data Register
0
0
0
0
0
1
1
1
0000 0111
7
0000 0010
1000 1011
ADD
0000 1010
10
0000 0100
1
LDA
0000 0011
1
1000 0110
0000 0001
Instruction Register (IR)
ASM Code
0000 0000
Control Unit
Data
0011 1110
HLT
---- ----
---- ----
---- ----
