&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ BÀI 1: Giӟi thiӋu &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Máy tính sӕ, vi xӱ lý, vi ÿiӅu khiӇn • Máy tính sӕ ÿLӇn hình loҥi thiӃt bӏ xӱ lý dӳ liӋu, tín hiӋu sӕ có ba bӝ phұn chính: – Bӝ xӱ lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) – Bӝ nhӟ (memory) gӗm: • Bӝ nhӟ FKѭѫQJ trình (program memory - PM) • Bӝ nhӟ dӳ liӋu (data memory - DM) – Bӝ nhӟ máy tính: • Bӝ nhӟ Vѫ cҩp (primary memory – ROM, RAM) • Bӝ nhӟ thӭ cҩp(secondary memory – FDD, HDD, CD …) – HӋ thӕng vào/ (Input/Output - I/O) – Sӵ giao tiӃp giӳa bӝ phұn ÿѭӧc thӵc hiӋn mӝt hӋ thӕng ÿѭӡng dүn gӑi bus &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu CPU • Là thành phҫn quan trӑng nhҩt – trung tâm cӫa hӋ thӕng • Chӏu trách nhiӋm ÿLӅu khiӇn toàn bӝ luӗng thông tin giӳa bӝ phұn cӫa máy tính, xӱ lý dӳ liӋu bҵng cách thӵc hiӋn phép toán sӕ (digital) &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Các kiӇu CPU máy tính • Single board CPU - gӗm modul xây dӵng mӝt mҥch ÿѫQ – Máy tính xây dӵng Single board CPU gӑi máy tính nhӓ: minicomputer • One chip CPU - ÿѭӧc xây dӵng (tích hӧp) mӝt chíp ÿѫQ gӑi bӝ vi xӱ lý : microprocessor – Máy tính xây dӵng vӟi bӝ vi xӱ lý gӑi máy vi tính: micro computer – máy tính cӵc nhӓ – TuǤ theo ӭng dөng, máy vi tính ÿѭӧc tích hӧp thiӃt bӏ vào/ra bӝ nhӟ, ví dө máy tính cá nhân (PC) có thiӃt bӏ vào/ra ÿLӇn hình bàn phím/chuӝt hình/máy in &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Các kiӇu CPU máy tính (tiӃp) • HӋ thӕng gӗm CPU + memory + I/O tích hӧp mӝt chíp ÿѫQ gӑi bӝ vi ÿLӅu khiӇn : microcontroller • Microcontroller - One-chip computer: – Có khҧ QăQJ ghép nӕi trӵc tiӃp vӟi phҫn cӭng thӵc hiӋn ÿLӅu khiӇn chӭc QăQJ cӫa ӭng dөng – Không cҫn hoһc cҫn rҩt thiӃt bӏ hӛ trӧ - ӭng dөng nhúng – embedded – Khҧ QăQJ xӱ lý sӕ rҩt mҥnh – Khҧ QăQJ lұp trình ÿLӅu khiӇn mҥnh – Khҧ QăQJ thӵc hiӋn ӭng dөng ӣ mӭc ÿӝ cao QKѭ ÿLӅu khiӇn ôtô, thiӃt bӏ sӕ… &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Ĉһc ÿiӇm ӭng dung vӟi microcontroller • Các hӋ thӕng “nhúng” WKѭӡng ÿòi hӓi khҧ QăQJ thӵc hiӋn real–time (thӡi gian thӵc) multi-task (ÿD nhiӋm): • Thӵc hiӋn real-time tӭc bӝ ÿLӅu khiӇn phҧi có khҧ QăQJ nhұn, xӱ lý ÿѭD thông tin rҩt nhanh hӋ thӕng cҫn hay nói cách khác không tҥo thành nút cә chai thông tin hӋ thӕng • ĈD nhiӋm khҧ QăQJ thӵc hiӋn nhiӅu công viӋc lúc &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Quá trình phát triӇn (tiӃp) • 1854: George Boolse pháWPLQKUDÿҥi sӕ lôgic tӭc thӵc hiӋn quy luұt lôgic bҵng toán hӑc,ÿk\FKính là FѫVӣ cӫa máy tính sӕ • 1890: Phát minh máy tíQKFѫNKí chҥy bҵQJÿLӋn • 1906: Phát minh bóQJFKkQNK{QJKD\ÿèn chân không ba cӵc – Các phép toán có thӇ thӵc hiӋn bҵQJÿLӋn tӱ chӭ không phҧi bҵQJFѫNKí – Thӡi gian thӵc hiӋn phép toán giҧm tӯ giây xuӕng miligiây • 1938: Máy tính sӕÿLӋn tӱÿҫu tiên &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Quá trình phát triӇn (tiӃp) • 1946: Máy tính sӕ cӥ lӟn xuҩt hiӋn: Vӟi tên gӑi ENIAC - (OHFWURQLF1XPHULFDO,QWHUJUDWLRQDQG&DOFXODWLRQÿѭӧc TXkQÿӝi Mӻ sӱ dөng • KíFKWKѭӟc: 30 tҩn, 18000 bóng chân không • Công suҩt tiêu hao:130kW • TӕFÿӝ: nhân sӕ hӃt ms • 1947: Transistor bán dүQÿѭӧc phát minh • 1954: Phát triӇn máy tính dùng Transistor • 1957: Xuҩt hiӋn ngôn ngӳ cҩp cao QKѭ FORTRAN, COBOL,… &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Quá trình phát triӇn (tiӃp) • 1959: Mҥch tích hӧp (IC-,QWHJUDWHG&LUFXLW) ÿѭӧc phát minh: mӝt mҥFKÿѭӧc tә hӧp tӯ rҩt nhiӅu Tranzitor mӝt mҧnh silicon có kíFKWKѭӟc rҩt nhӓ • 1964: Máy tính tӯ mҥch tích hӧp ÿѭӧc IBM phát triӇn • 1970: Phát triӇn mҥch tích hӧp cӥ lӟn (LSI – Large scale - IC) – SSI: mұWÿӝ vàLWUăPWUDQVLVWRUWUrQPӝt chip silicon – MSI: mұWÿӝ vài ngàn transistor mӝt chip silicon – LSI: mұWÿӝ vài chөc ngàn transistor mӝt chip silicon • 1971: Bҳt ÿҫu thӡi kǤ cӫa vi xӱ lý: – Bӝ vi xӱ lý 4004 ÿҫu tiên Intel chӃ tҥo Ĉk\ loҥi vi xӱ lý bit vӟi công nghӋ LSI &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Lӏch sӱ phát triӇn vi xӱ lý (Intel) 4004 1971 First microprocessor 4040 1972 Enhanced version of the Intel 4004 processor 8008 1972 First 8-bit microprocessor 8080 1974 Successor to Intel 8008 CPU 8085 1976 Enhanced version of Intel 8080 CPU 8086 1978 16 First generation of Intel 80x86 processors 8088 1979 8/16 bit (external) version of Intel 8086 CPU 80186 1982 16 Next generation of 80x86 processors Used mostly as embedded processor 80188 1982 8/16 Next generation of 80x86 processors Used mostly as embedded processor 80286 1982 16 &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Second generation of 80x86 processors: new instructions, protected mode, support for 16MB of memory Bài 1: Giӟi thiӋu 10 Lӏch sӱ phát triӇn vi xӱ lý (Intel) 80376 1989 32 Embedded 32-bit microprocessor based on Intel 80386 80386 1985 32 Third generation of 80x86 processors: 32 bit architecture, new processor modes 80486 1989 32 Fourth generation of 80x86 processors: integrated FPU, internal clock multiplier 80486 overdrive 19?? 32 Overdrive/Upgrade processors for Intel 80486 family Pentium 1993 32 Fifth generation of x86 processors: superscalar architecture, MMX Pentium II 1997 32 Sixth generation of x86 processors Celeron 1998 32 Low-cost version of Pentium II, Pentium III and Pentium processors 32 Low-cost microprocessor with integrated peripherals (never released) Timna &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 11 Lӏch sӱ phát triӇn vi xӱ lý (Intel) Pentium III 1999 32 Pentium 2000 32, 64 Pentium M 2003 32 Pentium microprocessor specifically designed for mobile applications Celeron D 2004 32, 64 Low-cost version Pentium desktop processors Celeron M 2004 32 Low-cost microprocessor specifically designed for mobile applications Pentium D 2005 64 Dual-core CPUs based on Pentium architecture Pentium Extreme Edition 2005 64 Dual-core CPUs based on Pentium architecture Xeon 200? 32, 64 80860 1989 32 Embedded 32-bit microprocessor with integrated 3D graphics 80960 1988? 32 Embedded 32-bit microprocessor &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Enhanced and faster version of Pentium II New generation of Pentium processors High-performance version of Pentium CPU Bài 1: Giӟi thiӋu 12 Lӏch sӱ phát triӇn vi xӱ lý (Intel) Itanium 2001 64 High-performance 64-bit microprocessor Core Solo 2006 32 32-bit single-core microprocessor Core Duo 2006 32 32-bit dual-core microprocessor Core 2006 64 64-bit microprocessor Pentium Dual-Core 2007 64 64-bit low-cost microprocessor Celeron Dual-Core 2008 64 64-bit low-cost microprocessor Atom 2008 32, 64 Ultra-low power microprocessor Core i7 2008 32, 64 64-bit microprocessor Core i5 2009 32, 64 64-bit microprocessor &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 13 Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình Intel 4004 microprocessor family • • • • • • • 4-bit microprocessor 740 KHz KB program memory 640 bytes data memory 3-level deep stack No interrupts 16-pin DIP &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 14 Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình Intel 8085 microprocessor family • • • • • • • • 8-bit microprocessor Up to MHz 64 KB RAM Single voltage On-chip peripherals 256 I/O ports 8080 object-code compatible 40-pin DIP 44-pin PLCC &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 15 Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình Intel 8085 microprocessor family AMD AM8085A-2DC / C8085A-2 • MHz • 40-pin ceramic DIP • Purple ceramic/gold top/gold pins &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 16 Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình Intel 8085 microprocessor family NEC8085 die &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 17 ... thӡi kǤ cӫa vi xӱ lý: – Bӝ vi xӱ lý 4004 ÿҫu tiên Intel chӃ tҥo Ĉk loҥi vi xӱ lý bit vӟi công nghӋ LSI &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu Lӏch sӱ phát triӇn vi xӱ lý (Intel)... &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 16 Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình Intel 8085 microprocessor family NEC8085 die &+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ Bài 1: Giӟi thiӋu 17 ... (tích hӧp) mӝt chíp ÿѫQ gӑi bӝ vi xӱ lý : microprocessor – Máy tính xây dӵng vӟi bӝ vi xӱ lý gӑi máy vi tính: micro computer – máy tính cӵc nhӓ – TuǤ theo ӭng dөng, máy vi tính ÿѭӧc tích hӧp thiӃt