kỹ thuật vi xử lý và lập trình assemly cho hệ vi xử lý

Tài liệu tham khảo[1] Kỹ thuật vi xử lý, Văn Thế Minh, NXB Giáo dục, 1997[2] Kỹ thuật vi xử lý và Lập trình Assembly cho hệ vi xử lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2001 [3] Bài

Nội dung môn học

„ Chương 1: Nhập môn

Các hệ đếm, mã hóa, các phần tử điện tử số cơ bản

„ Chương 2: Kiến trúc hệ vi xử lý

„ Chương 3: Bộ vi xử lý Intel 8088

„ Chương 4: Lập trình Assembly cho hệ vi xử lý (*)

„ Chương 5: Thiết kế hệ vi xử lý chuyên dụng

„ Chương 6: Các tín hiệu của 8088 và một số mạch phụ trợ

„ Chương 7: Phối ghép 8088 với bộ nhớ

„ Chương 8: Một số phối ghép vào/ra cơ bản

„ Chương 9: Một số chủ đề nâng cao/Bài tập lớn.

„ Thi hết môn

Tài liệu tham khảo

[1] Kỹ thuật vi xử lý, Văn Thế Minh, NXB Giáo dục, 1997[2] Kỹ thuật vi xử lý và Lập trình Assembly cho hệ vi xử

lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2001

[3] Bài giảng khác

Các sách tham khảo khác về kiến trúc hệ vi xử lý (The Intel Microprocessors), lập trình hợp ngữ Assembly, lập trình hệ thống

Đánh giá

„ Số tín chỉ: 3 (2 LT + 1 TH)

„ Chuyên cần: dự lớp, làm bài tập, 10%

„ Kiểm tra giữa kỳ/bài tập lớn: 30%

„ Kiểm tra cuối kỳ: 60%

„ ! Cấm thi (nghỉ học 1/5, 1/3 số buổi)

1.3 Các linh kiện điện tử số cơ bản

- Các cổng logic: AND, OR, XOR, NOT

- Các bộ giải mã

1.1 Các hệ đếm

„ Hệ đếm nhị phân (Binary, hệ đếm cơ số 2)

„ Sử dụng hai ký hiệu (bit): 0 và 1

(Các hệ thống điện tử số chỉ sử dụng hai mức điện

áp 0, 1)

„ Kích cỡ, LSB, MSB của số nhị phân

„ Số nhị phân không dấu (Unsigned)

„ Số nhị phân có dấu (Số bù hai, signed)

Số nhị phân

„ Mỗi ký hiệu 0 hoặc 1 được gọi là 1 Bit (Binary Digit Chữ số nhị phân)

-„ Kích cỡ của một số nhị phân là số bit của nó

„ MSB (Most Significant Bit): Bit lớn nhất (sát trái)

„ LSB (Least Significant Bit): Bit bé nhất (sát phải)

là một số nhị phân 8-bit

Số nhị phân không dấu

„ Biểu diễn các giá trị không âm (>= 0)

„ Với n-bit có thể biểu diễn các giá trị từ 0 đến 2n – 1

„ Ví dụ 1.2: Giá trị V của số nhị phân không dấu 1101 được tính:

V(1101) = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20

= 8 + 4 + 0 + 1 = 13

Số nhị phân không dấu

„ Tổng quát: Nếu số nhị phân N n-bit:

Số nhị phân không dấu

„ Dải giá tri của các số không dấu 8-bit là [0,255]

(unsigned char trong C)

„ Dải giá tri của các số không dấu 16-bit là [0,65535]

(unsigned int trong C)

Chuyển đổi thập phân sang nhị phân

Chuyển đổi thập phân sang nhị phân

Chuyển đổi nhị phân sang thập phân

Số nhị phân có dấu

„ Biểu diễn các giá trị âm (bù hai)

„ Bit bên trái nhất bằng 0: biểu diễn số dương

„ Bit bên trái nhất bằng 1 : biểu diễn số âm

„ Ví dụ 1.4: Giá trị V của số nhị phân có dấu 1101 được tính:

V(1101) = – 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20

= – 8 + 4 + 0 + 1 = – 3

Chuyển số thập phân sang nhị phân có dấu

„ Vơí số dương: tương tự chuyển số thập phân sang nhị phân không dấu, rồi thêm bit 0 vào bên trái

- Ví dụ: Chuyển 25 sang nhị phân có dấu:

Kết quả: 011011

„ Với số âm: Chuyển đổi số đối sang dạng nhị phân códấu rồi lấy số “bù 2”

Chuyển số thập phân sang nhị phân có dấu

Ví dụ 1.6: Chuyển – 45 sang nhị phân

1 chuyển số đối: +45 = 0 0101101

2 Bù 1 (đảo bít): 11010010

4 Bù 2 (cộng 1): + 1

-4510 = 1 10100112

-Số thập lục phân

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

Ví dụ

11110001 = F1

Mỗi ký hiệu tương ứng với 4-bit

Chuyển đổi Hexa & nhị phân

„ Ví dụ 1.7

Chuyển số hexa E8 và ABBA sang nhị phân

Thay thế mỗi ký hiệu hexa bằng 1 nhóm 4-bit tươngứng

Chuyển đổi Hexa & nhị phân

„ Ví dụ 1.8

Chuyển số nhị phân 1100101011111110 sang hexa

- Gom thành các nhóm 4-bit theo hướng từ LSB vềMSB (phải sang trái)

- Chuyển mỗi nhóm 4-bit sang ký hiệu hexa tươngứng với nó

1100 1010 1111 1110

C A F E

„ Kết quả: 1100101011111110b = CAFEh

„ Mỗi ký tự ~ 8-bit, gọi là mã ASCII của ký tự đó

„ Các chữ cái in và thường: A Z và a z

Mã ASCII

„ Với bảng mã được sắp xếp theo trật tự tăng dần của

mã ASCII:

„ 32 ký tự điều khiển được xếp ở đầu bảng mã (00h đến 1Fh)

„ Các chữ số thập phân: 0,1,…,9 nằm liên tiếp nhau, chữ số 0 có

Bảng mã ASCII (0-127d)

Bảng mã ASCII (128-255d)

Mã BCD

„ BCD (Binary Coded Decimal), gọi là số BCD

„ Dùng mã hoá các số thập phân bằng các ký hiệu nhịphân

„ Mỗi chữ số thập phân ~ 4-bit

„ Có các tổ hợp 4-bit không sử dụng

„ Nhiều linh kiện điện tử sử dụng mã này (Bộ giải mãBCD-LED bảy đoạn 7447)

Bit, Nibble, Byte, Word

„ Bit: Một chữ số nhị phân 0 hoặc 1

„ Nibble: 4-bit (nửa byte)

„ Byte: 8-bit (còn gọi là Octet)

1.3 Các linh kiện điện tử số cơ bản

SSI, MSI, LSI, VLSI

- SSI (Small Scale Integration): Vi mạch tích hợp cỡ nhỏ

- MSI (Medium Scale Integration): ~ cỡ trung

- LSI (Large Scale Integration): ~ cỡ lớn

- VLSI (Very Large Scale Integration): ~ cực lớn

Cổng logic AND: IC 7408

Cổng logic OR: IC 7432

„ Intel’s first microprocessor, the 4004, was introduced in

1971 It contained 2300 transistors Pentium 4 processor, contains 55 million transistors Intel 64 (2009), 781 million transistors

„ Serve as the “brains” inside personal computers and

deliver “intelligence” to many other devices

„ In 1971, Intel’s first microprocessor was the 4004 This breakthrough invention powered the Busicomcalculator and paved the way for embedding

intelligence in inanimate objects as well as the

personal computer

„ In 1978, a pivotal sale to IBM's new personal

computer division made the Intel 8088 the brains of IBM's new hit product the IBM PC

„ The 8088's success launched Intel into the ranks of the Fortune 500 companies, and Fortune magazine named the company one of the "Business Triumphs

of the Seventies."

„ Then, in 1982, the 286, also known as the 80286,

became the first Intel processor that could run all the software written for its predecessor

„ This software compatibility remains a cornerstone of Intel's family of microprocessors Within 6 years of its release, there were an estimated 15 million 286-based PC’s around the world

„ In 1989, the move to a 486 processor allowed the shift from a command-level computer to point-and-click computing

„ The Intel 486 processor was the first to offer a

built-in math coprocessor, which speeds up computbuilt-ing

because it offloads complex math functions from the central processor

„ In 1993, the jump to the Pentium processor allowed computers to more easily incorporate "real world" data such as speech, sound, handwriting and photographic images

„ With this processor, PC users could

„ capture, edit and share digital photos with friends and family via the Internet,

„ edit and add text, music or between-scene transitions

to home movies, and,

„ with a video phone, send video over standard phone lines and the Internet

„ In 1998, the Pentium II XeonTM processor was designed

to meet the performance requirements of mid-range and higher servers and workstations

„ The Pentium II Xeon processors featured technical

innovations specifically designed for workstations and

servers that utilized demanding business applications such

as Internet services, corporate data warehousing, digital content creation, and electronic and mechanical design

automations

„ In 1999, the Intel Celeron processor was designed for the value PC market segment It provided consumers great performance at an exceptional value, and it

delivered excellent performance for uses such as

gaming and educational software

„ Also in 1999, the Pentium III processor was released and featured 70 new instructions that dramatically enhanced the performance of advanced imaging, 3-D, streaming audio, and video and speech recognition applications

„ It was designed to significantly enhance Internet

experiences, allowing users to do such things as browse through realistic online museums and stores and

download high-quality video

„ In 2000, users of the newly released Pentium 4

processor could create professional-quality movies,

deliver TV-like video via the Internet, communicate with real-time video and voice, render 3D graphics in real

time, quickly encode music for MP3 players, and

simultaneously run several multimedia applications while still connected to the Internet

„ See also Microprocessor Quick reference guide from Intel

http://www.intel.com/pressroom/kits/quickrefyr.htmhttp://ark.intel.com/

„ Tìm kiếm & download ebook