Lưu giữ chương trình ñiều khiển hoạt ñộng của hệ thống.. Lưu giữ dữ liệu, một phần chương trình ñiều khiển hệ thống, các ứng dụng và kết quả tính toán... Cấu trúc phần cứng Hardware arch
Trang 1BÀI GIẢNG LÝ THUYẾT
VI XỬ LÝ
TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 09
THÁNG 09 2009 2009
VI XỬ LÝ
Giáo Giáo viên: PHẠM QUANG TRÍ viên: PHẠM QUANG TRÍ
Trang 2CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
VỀ VI XỬ LÝ
Trang 5Read Only Memory
Trang 6Random Access Memory
Trang 7Mạch ñiện giao tiếp
Trang 8Thiết bị ngoại vi (xuất/nhập)
Trang 9Bus ñịa chỉ
Trang 10Bus dữ liệu
Trang 11Bus ñiều khiển
Trang 12ALU(Arithmetic Logic Unit )
Accumulator
Program Counter (PC)Address Register
(Arithmetic Logic Unit )
Trang 13ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 140000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 150000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 160000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 170000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 180000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 190000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 200000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 210000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 220000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 230000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 240000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 250000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 260000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 270000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 280000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 290000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 300000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 310000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 320000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 330000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 340000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 350000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 360000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 370000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 380000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 390000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 400000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 410000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 420000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 430000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 440000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 450000 0100 0011 1110 HLT
- - - -
ALU(Arithmetic Logic Unit )
Trang 46Bộ nhớ chỉ ñọc (ROM: Read Only Memory):
Thông tin trong ROM không bị mất ngay cả khi nguồn ñiện cung cấp không còn.
Chỉ cho phép ñọc thông tin ra từ ROM.
Lưu giữ chương trình ñiều khiển hoạt ñộng của hệ thống
Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM: Random Access Memory):
Thông tin trong RAM sẽ bị mất ngay khi nguồn ñiện cung cấp không còn.
Cho phép ghi thông tin vào RAM và ñọc thông tin ra từ RAM.
Lưu giữ dữ liệu, một phần chương trình ñiều khiển hệ thống, các ứng dụng và kết quả tính toán.
Trang 48Flash ROM Flash ROM: ROM lập trình và : ROM lập trình và xóa bằng tín hiệu ñiện.
Trang 50vi ñiều khiển 8051:
Căn cứ vào số chân ñịa chỉ:
DUNG LƯỢNG = 2N x M (bit)
N: số chân (bit) ñịa chỉ.
M: số chân (bit) dữ liệu.
Ví dụ: Bộ nhớ bán dẫn 8 bit có 15 ñường ñịa chỉ.
Cho biết dung lượng của bộ nhớ là bao nhiêu?
Giải
Số chân (bit) ñịa chỉ: 15 chân N = 15
Số chân (bit) dữ liệu: 8 chân M = 8
Dung lượng = 215 x 8 (bit) = 32.768 (bit) = 32 (KB)
Trang 5161, 62: SRAM 61, 62: SRAM 40, 41: DRAM
YYYY: xác ñịnh dung lượng.
DUNG LƯỢNG = YYYY (Kbit)
Ví dụ: Bộ nhớ bán dẫn 8 bit có mã số 27256.
Cho biết dung lượng của bộ nhớ là bao nhiêu?
Giải
Bộ nhớ thuộc loại UV
Bộ nhớ thuộc loại UV EPROM EPROM XX = 27
Dung lượng = 256 (Kbit) = 32 (KB)
Trang 52Cấu trúc phần cứng (Hardware architecture):
Vi xử lý (Microprocessor):
ðơn vị xử lý trung tâm (CPU)
Vi ñiều khiển (Microcontroller):
ðơn vị xử lý trung tâm (CPU)
ðơn vị xử lý trung tâm (CPU)
Bộ nhớ chương trình (ROM).
Bộ nhớ dữ liệu (RAM).
Mạch giao tiếp nối tiếp.
Mạch giao tiếp song song.
Mạch ñiều khiển ngắt.
Các mạch ñiều khiển khác.
Trang 53Các ứng dụng (Applications):
Vi xử lý (Microprocessor):
Ứng dụng lớn, tính toán phức tạp.
Vi ñiều khiển (Microcontroller):
Ứng dụng nhỏ, tính toán ñơn giản
Ứng dụng nhỏ, tính toán ñơn giản
Trang 54Các ñặc trưng của tập lệnh (Instruction set feature):
Vi xử lý (Microprocessor):
Có nhiều kiểu ñịnh ñịa chỉ
ðộ dài từ dữ liệu xử lý: Byte, Word, Double word, …
Vi ñiều khiển (Microcontroller):
Có ít kiểu ñịnh ñịa chỉ
ðộ dài từ dữ liệu xử lý: Bit, Byte.
Trang 55ðơn vị xử lý trung tâm (CPU)
Trang 56ðơn vị ñiều khiển (CU)
Trang 57Bộ giải mã lệnh
Trang 58ðơn vị logic và số học
Trang 59Thanh ghi tích lũy
Trang 60Bộ nhớ dữ liệu
Trang 61Bộ nhớ chương trình
Trang 62Thanh ghi chức năng ñặc biệt
Trang 63Cổng xuất/nhập dữ liệu
Trang 64Bộ ñịnh thời
Trang 65Bộ dao ñộng
Trang 66Bộ chuyển ñổi tương tự / số
Trang 67Bộ nhớ EEPROM
Trang 68Các loại vi ựiều khiển thông dụng:
68xxx của Motorola.
80xxx, AVR, ARM của Intel.
Z8xx của Zilog.
PIC16xxx, PIC18xxx của Microchip Technology.
Tiêu chẩn cơ bản khi chọn bộ vi ựiều khiển:
Tiêu chẩn cơ bản khi chọn bộ vi ựiều khiển:
đáp ứng yêu cầu tắnh toán một cách hiệu quả và kinh tế.
Có sẵn các công cụ phát triển phần mềm (chương trình mô phỏng, trình biên dịch, trình hợp dịch và gỡ rối).
Khả năng ựáp ứng về số lượng ở hiện tại cũng như ở tương lai.
Trang 69Một số tham số kỹ thuật cần chú ý:
Tốc ñộ.
Kiểu IC: DIP, QFP,… (DIP: vỏ dạng hai hàng chân, QFP: vỏ vuông dẹt).
Công suất tiêu thụ.
Dung lượng bộ nhớ ROM và RAM tích hợp sẵn trên chip.
Số chân vào/ra và bộ ñịnh thời trên chip.
Khả năng dễ dàng nâng cao hiệu suất hoặc giãm công suất tiêu thụ.
Giá thành trên một ñơn vị khi mua số lượng lớn.
Trang 70CÁM ƠN SỰ CHÚ Ý LẮNG NGHE
VÀ TRÂN TRỌNG GIẢI ðÁP CÁC
CÂU HỎI