Tài liệu PHẦN 1: VI XỬ LÝ ppt

98 587 2
Tài liệu PHẦN 1: VI XỬ LÝ ppt

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

http://www.ebook.edu.vn 1 PHẦN 1 VI XỬ http://www.ebook.edu.vn 2 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Các thế hệ máy tinh Các thế hệ Thời gian Công nghệ Tốc độ (lệnh/ giây) 1 1946-1957 Đèn điện tử 40,000 2 1958-1964 Transistor 200,000 3 1965-1971 Vi mạch tích hợp cỡ vừa và nhỏ 1,000,000 4 1972-1977 Vi mạch tích hợp cỡ lớn 10,000,000 5 1978 - Vi mạch tích hợp cực lớn 100,000,000 1.2. Sự phát triển về mật độ tích hợp ZSI = Zero-Scale Integration (Discrete Components) VLSI = Very-Large-Scale Integration SSI = Small-Scale Integration ULSI = Ultra-Large-Scale Integration MSI = Medium-Scale Integration GSI = Giga-Scale-Integration LSI = Large-Scale Integration 1.3. Sự phát triển của DRAM và tính năng của bộ bộ vi xử Định luật Morre: Số lượng transistors tăng gấp đôi sau khoảng18-24 tháng. http://www.ebook.edu.vn 3 1.4. Xu hướng phát triển trong ứng dụng DRAM 1.5. Sự phát triển của các bộ vi xử Intel Bộ xử 8008 8080 8086 386 486 Pen P6 P-II Ce Xeon Thời gian 1972 1974 1978 1985 1989 1993 1995 1997 1998 1998 Tập lệnh 66 111 133 154 235 Độ rộng bus địa chỉ 8 16 20 32 32 32 64 64 32 64 Độ rộng bus dữ liệu 8 8 16 32 32 64 64 64 64 64 Số lượng cờ 4 5 9 14 14 Số lượng thanh ghi 8 8 16 8 8 Khả năng địa chỉ hoá 16 K 64K 1 MB 4 GB 4GB 4G 64G 64G 4G 64G Các cổng I/O 24 256 64 K 64 K 64K Tốc độ Bus (MB/sec) - 0.75 5 32 32 Thời gian thực hiện phép cộng giữa các thanh ghi (μsec) - 1.3 0.3 0.125 0.06 http://www.ebook.edu.vn 4 1.6. Sơ đồ chân 8086 1.7. Sơ đồ khối của 1 máy vi tính đơn giản dùng 8086 http://www.ebook.edu.vn 5 1.8. Sơ đồ khối bên trong của bộ vi xử Intel 486 1.9. Yêu cầu về băng thông đối với các công nghệ thiết bị ngoại vi Thiết bị ngoại vi Kỹ thuật Yêu cầu băng thông Graphics 24-bit color 30 MBytes/sec Local area network 100BASEX or FDDI 12 Mbytes/sec Disk controller SCSI or P1394 10 Mbytes/sec Full-motion video 1024 x 768@30fps 67+ Mbytes/sec I/O Peripherals Other miscellaneous 5+ Mbytes/sec http://www.ebook.edu.vn 6 1.10. Chỉ số ICOMP 1.11. Lịch sử phát triển của các bộ vi xử a. Các sách tham khảo Malone & Shawn M. (1995). The microprocessors: a biography. California: Santa Clara. (As the name suggests, it is a book discussing the history of Microprocessors, not only from Intel but also the others) b. Các website tham khảo http://www.intel.com/intel/intelis/museum/ Intel official site. Including detailed circuit diagrams and quick technical reference from the oldest 4004 to the newest Pentium http://www.epemag.com/micros.pdf A short feature article describing evolution of Intel microprocessors, with technical terms explained http://bwrc.eecs.berkeley.edu/CIC Rich source of CPU information http://www.ebook.edu.vn 7 Chương 2. Cơ bản về hệ đếm, mã hoá và hệ thống số 2.1. Các hệ đếm thông dụng ¾ Hệ thập phân - Decimal ¾ Hệ nhị phân - Binary ¾ Hệ16 - Hexadecimal ¾ Mã BCD (standard BCD, gray code) ¾ Mã hiển thị 7 đoạn (7-segment display code) ¾ Mã ký tự - Alphanumeric code (ASCII, EBCDIC) 2.2. Các mã hệ đếm thông dụng Hệ 10 Hệ 2 Hệ 8Hệ 16 Binary-Coded Decimal Reflected Gray Code 7-Segment Display (1=on) 8421 BCD EXCESS-3 abcdefg Display 0 0000 0 0 0000 0011 0011 0000 1111110 0 1 0001 1 1 0001 0011 0100 0001 0110000 1 2 0010 2 2 0010 0011 0101 0011 1101101 2 3 0011 3 3 0011 0011 0110 0010 1111001 3 4 0100 4 4 0100 0011 0111 0110 0110011 4 5 0101 5 5 0101 0011 1000 0111 1011011 5 6 0110 6 6 0110 0011 1001 0101 1011111 6 7 0111 7 7 0111 0011 1010 0100 1110000 7 8 1000 10 8 1000 0011 1011 1100 1111111 8 9 1001 11 9 1001 0011 1100 1101 1110011 9 10 1010 12 A 0001 0000 0100 0011 1111 1111101 A 11 1011 13 B 0001 0001 0100 0100 1110 0011111 B 12 1100 14 C 0001 0010 0100 0101 1010 0001101 C 13 1101 15 D 0001 0011 0100 0110 1011 0111101 D 14 1110 16 E 0001 0100 0100 0111 1001 1101111 E 15 1111 17 F 0001 0101 0100 1000 1000 1000111 F http://www.ebook.edu.vn 8 2.3. Các mã ký tự thông dụng 2.4. Binary Subtraction Truth table for 2 bits and borrow IN BBA:D ⊕⊕=Difference () INOUT B.BAB.ABorrow:B ⊕+= INPUTS OUTPUTS A B B IN D B OUT 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 http://www.ebook.edu.vn 9 2.5. Phép trừ nhị phân 2‘s-complement positive result 2‘s-complement negative result 2.6. Buffer and Logic Gates http://www.ebook.edu.vn 10 2.7. Thanh ghi Simple data storage Thanh ghi dịch 2.8. Bộ đếm nhị phân 4 bit Sơ đồ giản lược Chuỗi đếm [...]... dụng cơ chế xử song song Chứa 2 đơn vị xử lý: Đơn vị thi hành (EU) và đơn vị giao tiếp bus (BIU); hoạt động đồng thời BIU đưa ra tín hiệu địa chỉ, lấy ệnh từ bộ nhớ, đọc dữ liệu từ cổng I/O và bộ nhớ, ghi dữ liệu ra các cổng I/O và bộ nhớ Có nghĩa là BIU quản toàn bộ vi c trao đổi dữ liệu trên các bus phục vụ cho đơn vị thi hành EU EU đưa ra các yêu cầu cho BIU về nơi lấy lệnh và dữ liệu, giải... min http://www.ebook.edu.vn 10µA max -400µA max 29 PHẦN 2 VI ĐIỀU KHIỂN http://www.ebook.edu.vn 30 Chương 1 Giới thiệu họ Vi điều khiển 8051 1.1 Hệ mạch vi điều khiển 8051 1.2 Giới thiệu về 8051 8 bit Micro -Controller Vi xử và các thiết bị ngoại vi IO Ports (P0, P1, P2, P3) Cổng nối tiếp Bộ điều khiển ngắt Bộ nhớ dữ liệu RAM Bộ nhớ mã lệnh và dữ liệu ROM/Flash Các bộ định thời/ bộ đếm (T0 và T1)... đợi lệnh Cả BIU và EU có thể làm vi c đồng thời (pipelined parallel processing) http://www.ebook.edu.vn 18 4.5 Giản đồ thời gian của cơ chế đường ống lệnh 4.6 Giới thiệu bộ vi xử Intel 8086/8088 http://www.ebook.edu.vn 19 8088 và 8086 là gần tương tự như nhau, chỉ khác ở chỗ 8088 có 8bit dữ liệu còn 8086 có 16 bit dữ liệu ngoài Cả 2 bộ xử đều có: - Độ rộng bus dữ liệu nội là 16 bit - 20 đường địa... byte dữ liệu từ ô nhớ sẽ cần đến các hoạt động sau: o CPU đưa ra địa chỉ của ô nhớ cần đọc lên bus địa chỉ o CPU đưa ra tín hiệu đọc bộ nhớ - Memory Read trên bus điều khiển o Tín hiệu điều khiển này sẽ cho phép thiết bị nhớ đã được địa chỉ hoá đưa byte dữ liệu lên bus dữ liệu o Byte dữ liệu từ ô nhớ sẽ được truyền tải qua bus dữ liệu đến CPU 3.6 Phần cứng -Hardware, phần mềm -Software, và phần sụn... đồng xử Ba chân (/TEST, QS0 và QS1) được sử dụng để tương tác giữa 8088 và đồng xử số học 8087 để đồng bộ MPU với phần cứng bên ngoài /TEST là 1 chân đầu vào được kiểm tra bởi lệnh WAIT Nếu nó ở mức thấp, lệnh WAIT có chức năng như lệnh NOP Nếu nó ở mức logic 1 thì lệnh WAIT phải chờ đến khi nó hạ xuống mức logic 1 (MPU enters “idel state”) Chân này thường được nối trực tiếp đến đồng xử số... 4.1 Hệ vi xử cơ bản Control Unit (CU) tạo ra tất cả các tín hiệu điều khiển trong CPU Nó khởi tạo các thanh ghi khi mở nguồn, tạo ra các tín hiệu để lấy lệnh cho ALU Khối điều khiển có thể được thực hiện hoàn toàn bởi phần cứng (điều khiển cứng, dụ như sử dụng một bộ đếm trạng thái và một mảng logic khả lập triình) hay kết hợp giữa các lệnh phần mềm (vi lệnh được lưu trữ trong CPU) và phần cứng... khả lập triình) hay kết hợp giữa các lệnh phần mềm (vi lệnh được lưu trữ trong CPU) và phần cứng (bộ điều khiển vi chương trình Cả hai họ vi xử Intel 8086 và Motorola 68000 đều sử dụng các bộ điều khiển vi chương trình Registers – là các bộ nhớ nhỏ, nhanh, thường được sử dụng để lưu dữ liệu và địa chỉ gắn với (tương ứng với) các mã lệnh của chương trình ALU thực hiện các phép toán số học và logic... Tri-state buffer Các mạch giải mã - Decoders – Được sử dụng để giải mã địa chỉ Các phần tử dãy - Sequential elements – Được sử dụng cho vi c tách các tín hiệu địa chỉ/dữ liệu, các bộ chốt, – Flip-flops, các bộ chốt – Các bộ trigơ tác động cạnh và tác động mức Các phần tử rời rạc – TTL devices (74xxx series), CMOS devices (CD4000, 74C etc) – Các thiết bị tuyến tính (khuếch đại (Op-amps), ổn áp (regulators),... thể địa chỉ hoá được 216 hay 65,536 (64K) ô nhớ Bus dữ liệu - Data bus Độ rộng Bus: 4, 8, 16, 32 hay 64 bits Là các đường tín hiệu song song 2 chiều, nhiều thiết bị khác nhau có thể được nối với bus dữ liệu; nhưng tại một thời điểm, chỉ có 1 thiết bị duy nhất có thể được phép đưa dữ liệu lên bus dữ liệu Bất kỳ thiết bị nào đợc kết nối đến bus dữ liệu phải có đầu ra ở dạng 3 trạng thái, sao cho nó có... http://www.ebook.edu.vn 20 4.8 Sơ đồ khối bên trong của 8086 4.9 Đơn vị giao tiếp Bus (BIU) Thực hiện các hoạt động hướng bus: như lấy lệnh, đọc/ghi dữ liệu từ/lên bộ nhớ, vào/ra dữ liệu với thiết bị ngoại vi Thực hiện các chức năng khác như quản hàng đợi lệnh và thu thập dữ liệu - 8-bit (16-bit) bi-directional data bus for 8088 (8086) - 20-bit address bus can address any one of the 220 (1,048,576) bytes Chứa . byte dữ liệu lên bus dữ liệu. o Byte dữ liệu từ ô nhớ sẽ được truyền tải qua bus dữ liệu đến CPU. 3.6. Phần cứng -Hardware, phần mềm -Software, và phần sụn. trữ trong CPU) và phần cứng (bộ điều khiển vi chương trình. Cả hai họ vi xử lý Intel 8086 và Motorola 68000 đều sử dụng các bộ điều khiển vi chương trình.

Ngày đăng: 13/12/2013, 09:16

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan