Download miễn phí Bài giảng Kiến trúc máy tính và truyền thông trong công nghiệp - Tổ chức hệ thống máy tính
- Phân loại ROM
Maskable ROM: ghi khi chếtạo
PROM (Programable ROM) chỉghi một lần.
EPROM (Erasable PROM)xoá được bằng tia cực tím.
Flash ROM : Flash memory có thểxoá được bằng tín hiệu điện .
Flash ROM có thểxoá và ghi lại được bằng tín hiệu điện. Thêm nữanó có thểchỉ xoá các khốinhớthay vì phảixoátoànbộchíp nữanó có thể chỉ xoá các khối nhớ thay vì phải xoá toàn bộ chíp.
Flash memory sửdụng một transistor trên một bit, và do đó giành được mật độcao
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
hần định trịE: phần mũ
R: cơ số
S: dấu
X= (-1)S. M. RE
Chương 2: Tổ chức hệ thống máy tính
2 1 Biể diễ thô ti t ê á tí h. u n ng n r n m y n
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.3 Hệ thống nhớ
2.4 Hệ thống vào ra
2.5 Thiết bị nhập dữ liệu
2 6 Thiết bị xuất dữ liệu.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.1 Tổ chức bộ xử lý
2.2.2 Tổ chức thanh ghi
2.2.3 Đơn vị số học và logic ALU
2.2.4 Đơn vị điều khiển CU (Control
Unit)
2.2.5 Cấu trúc kết nối – BUS
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.1 Tổ chức bộ xử lý
- Chức năng của CPU:
• Fetch Instructions(chỉ lệnh tìm nạp): CPU phải đọc các chỉ
lệnh từ bộ nhớ.
• Interpret Instructions: chỉ lệnh phải được giải mã để xác
định hành động nào được yêu cầu.
• Fetch data (dữ liệu tìm nạp): Sự thi hành một chỉ lệnh có
thể yêu cầu thực hiện một vài thao tác số học hay lôgi trên
dữ liệu.
• Write Data: Những kết quả của sự thi hành có thể yêu cầu
viết dữ liệu vào bộ nhớ hay module vào ra.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Hình: Cấu trúc CPU
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Hình: Cấu trúc chi tiết CPU
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.2 Tổ chức thanh ghi
Các thanh ghi trong CPU phục vụ 2 chức năng
chính:
• User-Visible Registers: Nó cho phép người lập
trình ngôn ngữ máy hay ngôn ngữ Asembly thu
nhỏ bộ nhớ chính bằng tối ưu hoá việc sử dụng
các thanh ghi .
• Control and Status Registers: Các thanh ghi này
đựơc sử dụng bởi đơn vị điều khiển CU để điều
ể á á ủ à ằ â ềkhi n c c thao t c c a CPU v b ng ph n quy n,
các chương trình điều khiển hệ thống điều khiển
sự thực thi của các chương trình khác.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
User-Visible Registers
• Mục đích chung: có thể bị phân chia cho các chức
năng khác nhau bởi người lập trình
• Dữ liệu: có thể được sử dụng chỉ để giữ dữ liệu và
không thể được dùng trong việc tính toán của
một địa chỉ toán hạng
• Địa chỉ : có thể tự bản thân là thanh ghi mục đích
chung, hay nó có thể được dành hết cho chế độ
địa chỉ riêng .
• Mã điều kiện:
2.2 Bộ xử lý trung tâm
User-Visible Registers
• Con trỏ đoạn: Trong một máy với phương pháp
địa chỉ đoạn, một thanh ghi đoạn giữ địa chỉ cơ
sở của đoạn. Có thể có nhiều thanh ghi: ví dụ,
một cho hệ thống điều khiển và một cho tiến
trình hiện tại.
• Thanh ghi chỉ số: Được dùng trong chế độ địa chỉ
ểchỉ sốvà có th được tự động đánh chỉ số.
• Con trỏ ngăn xếp: Nếu có user-visible stack
addressing sau đó ngăn xếp tiêu biểu là trong bộ,
nhớ và có một thanh ghi chỉ đến đầu ngăn
xếp.Nó cho phép đánh địa chỉ tuyệt đối; đó là
h à á hỉ lệ h ă ế khá ầpus ,pop, v c c c n ng n x p c c n
không chứa một toán hạng ngăn xếp rõ ràng.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Control and Status Registers
• Program Counter (PC): chứa địa chỉ của một chỉ
lệnh được tìm nạp.
• Thanh ghi lệnh (Instruction Register): chứa chỉ
lệnh được tìm nạp gần nhất.
• Thanh ghi địa chỉ bộ nhớ (Memory Address
Register): chứa địa chỉ của các vị trí trong bộ
nhớ.
• Thanh ghi bộ nhớ đệm (Memory Fuffer Register):
chứa một từ dữ liệu được ghi vào trong bộ nhớ
hay từ được đọc gần đây nhất.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Ví dụ với bộ xử lý 8086:
• 1 thanh ghi con trỏ lệnh IP (instruction Pointer): Lưu trữ
địa chỉ lệnh kế tiếp sẽ được chạy trong đoạn CT hiện thời .
Mỗi 1 từ lệnh được đọc từ bộ nhớ BIU sẽ thay đổi giá trị IP
sao cho nó chỉ đến địa chỉ của từ lệnh kế tiếp trong bộ nhớ.
• 8 thanh ghi chung
• 4 thanh ghi dữ liệu AX,BX, CX, DX.
AX: (Accumulator Register) thanh ghi tích luỹ các kết quả
tính toán .
BX (Base Register) thanh ghi cơ sở: chỉ địa chỉ cơ sở của
vùng nhớ thuộc bộ nhớ.
CX (C R i ) h h hi đế Kh i bá ố lầ 1 h ounter eg ster t an g m: a o s n t ao
tác nào đó phải được thực hiện trong các vòng lặp, phép
dịch, quay.
DX (D R i ) h h hi ố liệ l ữ l là hô ố ata eg ster t an g s u: ưu tr s m t ng s
chuyển giao CT (2 byte).
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Ví dụ với bộ xử lý 8086
Cá th h hi t ỏ hỉ ố• c an g con r , c s :
9 SP (Stack pointer) con trỏ ngăn xếp: địa chỉ đỉnh
ngăn xếp. SP cho phép truy xuất dễ dàng các địa
chỉ trong đoạn ngăn xếp SS (stack segment). Giá
trị trong SP mô tả phải offset của địa chỉ ngăn
xếp kế tiếp so với địa chỉ hiện tại đang được lưu
trong SS.
9 BP (Base pointer) con trỏ cơ sở: mô tả offset tính
từ SS nhưng còn được sử dụng truy nhập DL
trong SS.
9 I (index) thanh ghi chỉ số: lưu địa chỉ offset đối
với những lệnh truy nhập DL cất trong đoạn DL
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Ví dụ với bộ xử lý 8086
• Thanh ghi đoạn: Bộ nhớ được chia thành các
đ l i ( t) dài 64kb CPU ó thể toạn og c segmen . c ruy
nhập 1 lần tới 4 đoạn. Địa chỉ đoạn chứa trong
thanh ghi đoạn.
9 Thanh ghi đoạn mã CS (code Segment) nhận
diện ĐC bắt đầu của đoạn chương trình hiện hành
trong bộ nhớ .
9 DS (data Segment) đoạn DL : địa chỉ bắt đầu
đoạn số liệu.
9 SS (Stack Segment) đoạn ngăn xếp: địa chỉ logic
đoạn ngăn xếp.
9 ( ) đ ở ộ / áEX extra Segment oạn m r ng: Đ c DL c c
chuỗi.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Ví dụ với bộ xử lý 8086
h h hi ờ ( l i ) 9 ố 6 bi• T an g c F ag Reg ster : trong s 1 t
của thanh ghi này được sử dụng, mỗi bit có thể
được thiết lập hay xoá
để chỉ thị kết quả của mỗi thao tác trước đó hay
trạng thái hiện thời bộ XL
ớ9 CF Carry : nh
9 PF perity: chẵn lẻ
9 ZF zero : kết quả phép toán =0
9 SF sign : 0 dương, 1 âm.
9 OF overflow : tràn
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.3 Đơn vị số học và logic ALU (Arithmetic and logic
unit)
Định nghĩa: là một phần của máy tính thực sự thực hiện các
thao tác số học và logic trên dữ liệu Tất cả các thành phần .
khác của hệ thống máy tính-đơn vị điều khiển, thanh ghi,
bộ nhớ, chủ yếu mang dữ liệu vào cho ALU để ALU xử lý và
sau đó đưa kết quả ra ngoài.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Hình: Sơ đồ hoạt động của ALU
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Hình: Cấu tạo của ALU
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.4 Khối điều khiển (Control Unit)
Đơ ị điề khiể thự hiệ h i ô tá hí hn v u n c n a c ng c c n :
• Sự sắp xếp chuỗi (sequencing): Đơn vị điều khiển
khiến CPU sắp xếp chuỗi vi thao tác vào một
chuỗi liên tục thích hợp, dựa trên chương trình
đang được thực hiện
Sự thi hà h (E ti ) Đơ ị điề khiể khiế• n xecu on : n v u n n
mỗi vi thao tác được thực hiện. Đơn vị điều khiển
thao tác dựa vào việc sử dụng các tín hiệu điều
khiển.
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Hình: Tín hiệu điều khiển gồm tín hiệu vào và tín hiệu ra
2.2 Bộ xử lý trung tâm
Các tín hiệu điều khiển vào
Cl k đâ là á h đơ ị điề khiể “ iữ thời i ” Đơ ị- oc : y c c n v u n g g an n v
điều khiển tạo ra một vi thao tác (hay một tập các thao
tác đồng thời) được thực hiện với mỗi xung đồng hồ. Đây
là một vài lần nhắc đến như là chu kỳ thời gian xử lý hay ,
chu kì thời gian đồng hồ.
- Thanh ghi chỉ lệnh: mã chỉ lệnh hiện tại được dùng để xác
định vị thao tác nào được thực hiện trong chu kì thi hành .
- Cờ: Có các yêu cầu bởi đơn vị điều khiển để xác định trạng
thái của CPU và kết quả của thao tác ALU trước. Ví dụ, đối
với chỉ lệnh In...