BÀI GIẢNG KIẾN TRÚC MÁY TÍNH_PHẦN 1

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

1


Tài Li u Tham Kh o
1.

2.

M.Morris Mano,
Computer System Architecture,
3rd ed. Prentice Hall, 1993
Robert J. Baron & Lee Higbie,
Computer Architecture,
Addition-Wesley, 1992

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

2


KI N TRÚC MÁY TÍNH
1.
2.
3.

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

M ch S
M ch T H p
M ch Tu n T
Thanh Ghi & B Nh
Bi u Di n D Li u
Vi Tác V
T Ch c Máy Tính
Qui Trình Th c Hi n L nh
Thi t K Máy Tính

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

3


1. M ch S
1.1.
1.2. C
1.3.
1.4. B

i C ng
ng Lu n Lý

i S Bun
n
Karnaugh

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

4


1.1.

iC

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

5


1.1.

iC

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

6


1.1.

iC

DIP (Dual Inline
Package): s pin
≤ 80
PGA (Pin Grid
Array): s pin ≥
100
PQFP (Plastic
Quad Flat Pack):

s pin ≥ 100

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

ng (tt)

(a)

(b)

(c)

7


1.1.

iC

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

8


1.1.

iC

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

9


1.1.

iC

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

10


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

11


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

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

x
0
0
0
1
12


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

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

x
0
1
1
1
13

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.

A

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A x
0 1
1 0

14


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.

A

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A x

0 0
1 1

15


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

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

x
1
1
1
0
16


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

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A
0
0
1
1

B
0
1
0

1

x
1
0
0
0
17


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

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A
0
0
1
1

B
0

1
0
1

x
0
1
1
0
18


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,…).
A
B

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

x

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

x
1
0
0
1
19


1.3.

i S Bun

Mơn tốn 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 (khơng),
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

20


1.3.

i S Bun (tt)

Hàm NOT
x = A’ (ho c x = NOT A)

x = A’

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

A
0
1

x
1
0

21


1.3.

i S Bun (tt)

Hàm AND
x=A.B
(ho c x = A B ho c x = A AND B)

x = AB

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

x
0
0
0
1
22


1.3.

i S Bun (tt)

Hàm OR
x = A + B (ho c x = A OR B)

x=A+B

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

x
0
1
1
1
23


1.3.

i S Bun (tt)

Hàm XOR
x = A ⊕ B (ho c x = A XOR B)

x=A⊕B

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

A
0
0
1
1

B
0
1
0
1

x
0
1
1
0
24


1.3.

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

NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03

25