Kiến trúc máy tính và hợp ngữ

Ki N TRÚC MÁY TÍNH
&
H P NG
Nguy n Minh Tu n


KTMT & H P NG
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Ki n Trúc Máy Tính
Ki u nh V và C
L nh Nh y và L p
Th T c
L nh Lu n Lý và D ch
L nh Nhân Chia
L nh X Lý Chu i
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

2


1. Ki N TRÚC MÁY TÍNH
1.
2.
3.

4.
5.
6.
7.
8.
9.

Ki n Trúc PC
CPU
Qui Trình Th c Hi n L nh
T Ch c B Nh
T Ch c Thanh Ghi
Máy Ng và H p Ng
Cách Vi t Trình H p Ng
M t S L nh
n Gi n
Ch y Trình H p Ng
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

3


1.1. Ki n Trúc PC
̈

Nhìn t bên ngoài, PC g m ba kh i: máy
chính, màn hình và bàn phím
Màn hình

Máy chính

Bàn phím

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

4


1.1. Ki n Trúc PC
̈

D ng laptop
Bàn phím

Màn hình

Máy chính

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

5


1.1. Ki n Trúc PC
̈

̈

̈

Màn hình: thi t b xu t th hi n k t qu
d ng hình nh.
Bàn phím: thi t b nh p dùng đ a d li u
vào máy.
Máy chính: ch a các m ch đi n t chính
y u c a máy tính và các thi t b ngo i vi
khác.

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

6


1.1. Ki n Trúc PC
̈

̈

̈

M ch đi n t quan tr ng nh t trong máy
chính là b ng m ch chính.
Trên đó có CPU, b nh và các m ch
khác d i d ng chip.
Các chip n i v i nhau qua đ ng truy n
g i là Bus.

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

7

1.1. Ki n Trúc PC
̈

B ng m ch chính

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

8


1.1. Ki n Trúc PC
̈

CPU

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

9


1.1. Ki n Trúc PC
̈

B nh

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

10

1.1. Ki n Trúc PC
̈

Ngoài các thi t b ngo i vi nh màn hình
và bàn phím, h th ng còn có:
¬ Chu

t

đ a c ng, m m
¬ Các
đ a quang
¬ H th ng x lý âm thanh (m ch đi u khi n và
loa)
¬ Máy in
¬ Các thi t b khác
¬ Các

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

11


1.1. Ki n Trúc PC
̈

Cách k t n i h th ng

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

12


1.1. Ki n Trúc PC
̈

Cách k t n i h th ng PC h Intel

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

13


1.2. CPU
̈

T ch c CPU Intel 8086
nv
th c
hi n

nv
giao ti p
Bus

(EU)

(BIU)

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

14


1.2. CPU
̈

̈

̈
̈

n v th c hi n:
th c hi n các l nh
trong ch ng trình
ALU: th c hi n các
phép tính s h c và
lu n lý
Thanh ghi AX, …
ch a d li u
C : thanh ghi tr ng
thái
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

nv
th c
hi n
(EU)

15


1.2. CPU
̈

̈

̈

̈

n v giao ti p Bus:
c u n i gi a EU và
thi t b nh p xu t
G i đ a ch , d li u và
tín hi u đi u khi n
vào các Bus.
Các thanh ghi ch a
đ a ch .
IP: đ a ch l nh k
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

nv
giao ti p
Bus
(BIU)

16

1.3. Qui Trình Th c Hi n L nh
̈
̈
̈

̈

L nh: dãy bit t 1 đ n 6 bai (8086).
M i CPU bao hàm m t t p l nh c đ nh
L nh chuy n tr 2 vào thanh ghi AH
1011 0100 0000 0010 (l nh 2 bai)
L nh c ng thêm vào thanh ghi DL tr 48
1000 0000 1100 0010 0011 0000 (l nh 3
bai)
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

17


1.3. Th c Hi n L nh
̈
̈

Qui trình th c hi n l nh: Nh n l nh và
Th c hi n l nh
Nh n l nh
¬ Nh

n l nh t b nh
¬ Gi i mã l nh (xác đ nh thao tác th c hi n)
¬ Nh n d li u t b nh (n u có)
̈

Th c hi n l nh
¬ Th

c hi n thao tác trên d li u
¬ L u k t qu vào b nh (n u có)
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

18


1.3. Th c Hi n L nh
̈

̈

̈

Th i gian th c hi n l nh tính theo s xung
đ ng h .
Xung đ ng h là tín hi u đ c t o ra t
m ch đ ng h .
M ch đ ng h t o ra các xung đ ng h
theo m t nh p đ u đ n.

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

19


1.3. Th c Hi n L nh
̈

̈
̈
̈
̈

Kho ng th i gian xung đ ng h l p l i g i
là chu k .
S chu k trong m t giây g i là t n s .
T n s đ c tính b ng Hertz (Hz).
B i s c a Hz là MHz, GHz,…
Hai t n s quan tr ng trong h th ng là
t n s c a CPU và b ng m ch chính.

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

20


1.4. T Ch c B Nh
̈

n v nh : Byte
S bit

CPU
Dung l
đ a ch
8086/88, 80186/88
20
80286, 80386SX
24
80386DX..Pentium
32
Pentium Pro..P4
36
Itanium
44
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

ng nh
1 MB
16 MB
4 GB
64 GB
16 TB
21


1.4. T Ch c B Nh
̈

Ch đ ho t đ ng
c (m c nhiên): b nh t i đa 1MB
¬ B o v : b nh t i đa 16 MB / 4 GB / 64 GB

¬ Th

̈

̈

CPU 8086 / 8088 ch ho t đ ng ch đ
th c.
CPU 80286 tr lên có th ho t đ ng c
hai ch đ .

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

22


1.4. T Ch c B Nh
̈

T ch c b nh
ch đ th c

FFFFF

a
ch
tuy t
đ i

00020

00010
00000

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

23


1.4. T Ch c B Nh
FFFFF

FFFF
64KB
64KB
64KB

00020

00020

0000
00000

00010
00000

00010

a
ch ô

đc đo n : đc ô = đ a ch t
NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

a ch đo n
0000, 0001,
0002, …
ng đ i
24


1.5. T Ch c Thanh Ghi
̈

G m 4 nhóm:
ghi đo n: CS, DS, ES, SS
¬ Thanh ghi đa d ng: AX, BX, CX, DX
¬ Thanh ghi con tr và ch s : BP, SP, SI, DI
¬ Thanh ghi c và con tr l nh IP
¬ Thanh

NMT - HN - V6.8 - Ch1 - Ns79 - 010806

25