BÀI GIẢNG KIẾN TRÚC MÁY TÍNH_PHẦN 1 pot

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
1
KIN TRÚC MÁY TÍNH
KIN TRÚC MÁY TÍNH
GV: Nguyn Minh Tun
Mail
:
Web
: www.is-edu.hcmuns.edu.vn/~nmtuan/1.asp
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
2
Tài Liu Tham Kho
Tài Liu Tham Kho
1.
M.Morris Mano,
Computer System Architecture,
3
rd
ed. Prentice Hall, 1993
2. Robert J. Baron & Lee Higbie,
Computer Architecture,
Addition-Wesley, 1992
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
3
KIN TRÚC MÁY TÍNH
KIN TRÚC MÁY TÍNH
1.
Mch S
2. Mch T Hp
3. Mch Tun T
4. Thanh Ghi & B Nh

5. Biu Din D Liu
6. Vi Tác V
7. T Chc Máy Tính
8. Qui Trình Thc Hin Lnh
9. Thit K Máy Tính
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
4
1. Mch S
1. Mch S
1.1. i Cng
1.2. Cng Lun Lý
1.3. i S Bun
1.4. Bn  Karnaugh
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
5
1.1.
1.1.


i Cng
i Cng

Mch s: mch đin t hot đng  hai
mc đin áp là cao và thp, còn gi là
mch hai trng thái.
 Trng thái cao = 1
 Trng thái thp = 0
 Linh kin c bn đ to các mch s:
- Bóng đèn đin t
- Transistor.

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
6
1.1.
1.1.


i Cng (tt)
i Cng (tt)

Linh kin đc ghép ni qua bng mch.
 Thu nh mch  mch tích hp (IC)
 Mch tích hp  Chip
 Chip: v bc bng gm hoc cht do
 S pin: 14 đn 100 hoc hn.
 Các dng đóng gói chip: DIP, PGA, PQFP.
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
7
1.1.
1.1.


i Cng (tt)
i Cng (tt)

DIP (Dual Inline
Package): s pin
≤ 80
 PGA (Pin Grid
Array): s pin ≥
100

 PQFP (Plastic
Quad Flat Pack):
s pin ≥ 100
(a) (b)
(c)
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
8
1.1.
1.1.


i Cng (tt)
i Cng (tt)

Mc tích hp: SSI, MSI, LSI, VLSI.
 SSI (Small-scale integration): < 10
 MSI (Medium-scale integration): 10-200
 LSI (Large-scale integration): 200-1000x
 VLSI (Very-large-scale integration):
>1000x
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
9
1.1.
1.1.


i Cng (tt)
i Cng (tt)

Công ngh mch = h lun lý s

 Mch c bn: cng NAND, NOR hoc
cng đo (NOT).
 Linh kin to mch c bn  tên công
ngh mch.
 H lun lý s: TTL, ECL, MOS, CMOS.
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
10
1.1.
1.1.


i Cng (tt)
i Cng (tt)

TTL (Transistor-transistor Logic): DTL
(diode-transistor logic)  TTL
 ECL (Emitter-coupled Logic): h thng
hot đng  tc đ cao.
 MOS (Metal-oxide semiconductor): mch
cn mt đ thành phn cao.
 CMOS (Complementary metal-oxide
semiconductor): h thng cn tit kim
đin.
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
11
1.2.Cng Lun Lý
1.2.Cng Lun Lý

Cng: mch c bn gm mt/nhiu ngõ/tín
hiu vào/nhp và mt ngõ/tín hiu ra/xut.

 Cng c bn: đo (NOT), đm (buffer),
AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR
 Bng chân tr: quan h gia các ngõ
nhp/xut ca cng.
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
12
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng AND
– Có ít nht 2 ngõ vào.
– Ngõ ra có tr cao khi tt c các ngõ vào
cao.
A
B
x
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

13
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng OR
– Có ít nht 2 ngõ vào.
– Ngõ ra có tr cao khi có mt ngõ vào cao.
A
B
x
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
14
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng NOT (đo)
– Có 1 ngõ vào và mt ngõ ra.

– Ngõ ra ngc li ngõ vào.
Ax
1
0
0
1
xA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
15
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng m
– Có 1 ngõ vào và mt ngõ ra.
– Ngõ ra bng ngõ vào.
Ax
0
1
0
1
xA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
16
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng NAND
– Có ít nht 2 ngõ vào.
– Ngõ ra có tr thp khi tt c các ngõ vào
cao.

A
B
x
1
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
17
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng NOR
– Có ít nht 2 ngõ vào.
– Ngõ ra có tr thp khi có mt ngõ vào cao.
A
B
x
1
0
0

0
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
18
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng XOR
– Có ít nht 2 ngõ vào.
– Ngõ ra có tr cao khi s ngõ vào có tr cao
là mt s l (1, 3, 5,…).
A
B
x
0
1
1
0
0
1
0
1

0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
19
1.2.Cng Lun Lý (tt)
1.2.Cng Lun Lý (tt)

Cng XNOR
– Có ít nht 2 ngõ vào.
– Ngõ ra có tr thp khi s ngõ vào có tr
cao là mt s l (1, 3, 5,…).
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
A
B
x

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
20
1.3.
1.3.


i S Bun
i S Bun

Môn toán hc nghiên cu các mnh đ.
 Mt mnh đ có 2 giá tr úng (1), Sai (0).
 Bn hàm / phép tính c bn: NOT (không),
AND (và), OR (hay), XOR (hoc).
 c xác đnh qua bng chân tr.
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
21
1.3.
1.3.


i S Bun (tt)
i S Bun (tt)

Hàm NOT
 x = A’ (hoc x = NOT A)
1
0
0
1
xA

x = A’
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
22
1.3.
1.3.


i S Bun (tt)
i S Bun (tt)

Hàm AND
 x = A . B
(hoc x = A B hoc x = A AND B)
x = AB
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
23
1.3.

1.3.


i S Bun (tt)
i S Bun (tt)

Hàm OR
 x = A + B (hoc x = A OR B)
x = A + B
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
24
1.3.
1.3.


i S Bun (tt)
i S Bun (tt)


Hàm XOR
 x = A ⊕ B (hoc x = A XOR B)
x = A
⊕ B
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
xBA
NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03
25
1.3.
1.3.


i S Bun (tt)
i S Bun (tt)

Có mi quan h gia mch s và i s Bun
 Mch s
Tín hiu: Cao, thp

Cng: NOT, AND, OR, XOR
nh ngha cng: bng chân tr
 i s Bun
Mnh đ: úng, sai
Phép tính/Hàm: NOT, AND, OR, XOR
nh ngha phép tính: bng chân tr