bài giảng môn học cấu trúc máy tính bài 9 tổ chức máy tổ chức máy tính tính

 Tổ chức bên trong máy tính được xác định qua một loạt vi tác vụ thực hiện trên dữ liệu thanh ghi. Máy tính đa dụng có khả năng thực hiện nhiều vi tác vụ..  Lệnh máy là một mã nhị phâ

TÍNH

cách thức hoạt động qua các mệnh đề thanh ghi.

 Tổ chức máy tính xác định qua các thanh ghi, cấu trúc định thời, điều khiển và tập lệnh

 Từ đó cho thấy cách thiết kế máy

 Một máy tính đơn giản so với thực tế nhưng đủ

để hiểu được qui trình thiết kế

 Tổ chức bên trong máy tính được xác định qua một loạt vi tác vụ thực hiện trên dữ liệu thanh ghi.

 Máy tính đa dụng có khả năng thực hiện nhiều

vi tác vụ

 Ngoài ra có thể điều khiển nó thực hiện các tác

vụ theo yêu cầu

chương trình.

 Chương trình là tập lệnh xác định các tác vụ, tác tố và trình tự xử lý

 Tác vụ thay đổi dữ liệu có thể thay bằng chương trình mới hoặc cùng chương trình nhưng với dữ liệu mới

 Lệnh máy là một mã nhị phân xác định dãy vi tác vụ.

một thanh ghi điều khiển.

và thi hành qua một dãy vi tác vụ.

 Xét một máy có 64 tác vụ khác nhau, một trong số đó tác vụ ADD.

 Mã tác vụ gồm 6 bit với mã 110010 dành cho tác vụ ADD

 Khi đơn vị điều khiển giải mã tác vụ này, máy tạo ra các tín hiệu điều khiển đọc một tác tố trong bộ nhớ rồi cộng vào một thanh ghi

 Mã tác vụ là một phần của lệnh lưu trong bộ nhớ Nó là mã nhị phân báo cho máy biết thực hiện một tác vụ nhất định

 Đơn vị điều khiển nhận lệnh từ bộ nhớ và diễn giải mã tác vụ

 Sau đó phát ra dãy tín hiệu điều khiển khởi

động vi tác vụ

 Với mỗi mã tác vụ, đơn vị điều khiển phát hành dãy vi tác vụ cần cho phần cứng của tác vụ đó.

 Vì vậy người ta còn gọi mã tác vụ là vĩ tác vụ vì

nó xác định một tập vi tác vụ

 Phần mã tác vụ trong mã lệnh xác định tác vụ được thực hiện

 Tác vụ này phải được thực hiện với dữ liệu trong thanh ghi hoặc bộ nhớ

thanh ghi/ từ nhớ chứa tác tố/ kết quả.

 Từ nhớ trong mã lệnh xác định qua địa chỉ

 Một trong 2k thanh ghi xác định bằng mã nhị phân k bit

 Có nhiều cách sắp xếp mã nhị phân trong lệnh tùy theo kiến trúc của máy

 Tổ chức máy tính đơn giản nhất là có một thanh ghi xử lý và một mã lệnh gồm 2 phần.

 Phần đầu xác định tác vụ, phần sau xác định địa chỉ

 Địa chỉ cho biết nơi chứa tác tố trong bộ nhớ

 Tác tố được đọc từ bộ nhớ dùng làm dữ liệu cùng với dữ liệu trong thanh ghi xử lý

 Lệnh và dữ liệu lưu riêng.

 Bộ nhớ có 4096 từ, cần 12bit địa chỉ vì 212 = 4096

 Nếu lưu mã lệnh trong từ nhớ 16bit, ta có 4bit cho mã tác vụ và 12bit cho địa chỉ

 Máy có một thanh ghi xử lý thường gọi là thanh ghi tích lũy và đặt là AC

 Nếu tác vụ trong mã lệnh không cần tác tố trong bộ nhớ thì có thể dùng phần còn lại trong lệnh cho việc khác.

 Ví dụ các lệnh xóa/ bù/ tăng AC xử lý dữ liệu trên AC không cần tác tố trong bộ nhớ nên các bit từ 0 đến 11 có thể dùng cho tác vụ khác

 Khi phần sau của mã lệnh là địa chỉ của tác tố, lệnh gọi là có địa chỉ trực tiếp.

 Khi phần sau của địa chỉ là địa chỉ của từ nhớ chứa địa chỉ của tác tố, lệnh gọi là có địa chỉ gián tiếp

 Hình 7.2

 (Hình a) Bit đầu mã tác vụ I cho biết kiểu địa chỉ, 0 là trực tiếp, 1 là gián tiếp.

 (Hình b) Lệnh tại địa chỉ 32 có kiểu địa chỉ trực tiếp sẽ cộng tác tố tại địa chỉ 457 với AC

 (Hình c) Lệnh tại địa chỉ 35 có kiểu địa chỉ gián tiếp sẽ cộng tác tố tại địa chỉ 1350 với AC

 Địa chỉ hiệu dụng là địa chỉ tác tố trong lệnh tính toán hoặc địa chỉ đích trong lệnh nhánh

 Địa chỉ hiệu dụng (hình b: là 457, hình c: là 1350)

ghi khác.

 PC chứa địa chỉ lệnh kế tiếp sẽ được thực hiện (có thể là lệnh liền kề hoặc ở nơi khác nếu là lệnh nhánh)

 IR chứa lệnh được đọc bộ nhớ vào

 INPR/OUTR chứa các ký tự đọc viết từ ngoài

 Hình7.4

- Lệnh tham chiếu bộ nhớ.

- Lệnh tham chiếu thanh ghi

- Lệnh nhập – xuất

Tuy chỉ có 3bit dùng làm mã tác vụ (như vậy có

8 lệnh), nhưng các lệnh tham chiếu thanh ghi và nhập xuất dùng 12bit còn lại làm một phần mã tác vụ nên số lệnh sẽ nhiều hơn

 Tập lệnh được gọi là đầy đủ nếu có đủ số lệnh cho từng loại sau: