CẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐI

CẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐICẤU TRÚC MÁY TÍNH VÀ GHÉP NỐI

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tổng quan về cấu trúc máy tính

1.2 Lịch sử phát triển của máy tính

1.3 Mô hình máy tính Von Neumann

1.4 Mô hình hệ thống bus

1.5 Mức máy tính

1.1 Tổng quan về cấu trúc máy tính

Cấu trúc máy tính bao gồm 2 khía cạnh:

• Cấu trúc tập lệnh: nghiên cứu máy tính theo cách

nhìn của người lập trình

• Tổ chức máy tính:nghiên cứu phần cứng máy tính

Cấu trúc tập lệnh thì thay đổi chậm, Tổ chức máy

tính thay đổi nhanh

Ví dụ : Các máy tính PC dùng các bộ xử lý Intel 32 bit

từ 80386 đến Pentium 4:

 Cùng chung cấu trúc tập lệnh (IA-32)

 Có tổ chức khác nhau

3

1.2 Lịch sử phát triển của máy tính

(xem tài liệu)

• Các máy tính hiện nay được phân làm 3 loại:

Máy tính lớn (mainframe)

Máy tính nhỏ (minicomputer)

Máy vi tính hay máy tính cá nhân

1.3 Mô hình máy tính Von Neumann

• Mô hình Von Neumann: máy tính được tổ

chức theo nguyên tắc xây dựng các hoạt động

xảy ra nối tiếp nhau bao gồm 5 thành phần

1.5 Mức máy tính

7

1.6 Hệ thống máy tính điển hình

1.6.1.CẤU TRÚC BẢN MẠCH CHÍNH

• Bản mạch chính (mainboard)

Chứa đựng:

—bộ xử lý trung tâm CPU,

—hệ thống bus, bộ nhớ chính (ROM, RAM)

—Điều khiển điện áp cung cấp cho các linh kiện gắn chết

hoặc cắm rời trên Mainboard.

9

Các thiết bị trên MainBoard

• CPU ( Center Processor Unit ) - Đơn vị xử lý trung tâm

• Mainboard có 2 IC quan trọng là Chipset cầu bắc và Chipset cầu nam ,

chúng có nhiệm vụ là cầu nối giữa các thành phần cắm vào Mainboard

như nối giữa CPU với RAM, giữa RAM với các khe mở rộng PCI v v

• ROM BIOS ( Read Olly Memory Base Input Output System -Bộ nhớ chỉ đọc

Lưu các chương trình vào ra cơ sở)

• RAM CMOS Là một chíp rất nhỏ nằm tích hợp trong Chipset cầu nam,RAM

CMOS được nuôi bằng nguồn Pin 3V vì vậy dữ liệu trong RAM CMOS

không bị mất khi tắt máy.

• Bus hệ thống: là tập hợp các đường dây dẫn song song để truyền dữ liệu

mà qua đó CPU có thể liên kết với các bộ phận khác Xét theo chức năng,

bus máy tính gồm 3 bus thành phần:

– Bus số liệu: để truyền tải số liệu

– Bus địa chỉ : để CPU định vị, chọn ô nhớ hay chọn thiết bị ngoại vi cần

Các thiết bị trên MainBoard

13

Các bước thực hiện kiểm tra Mainboard

- Tháo tất cả các thiết bị ra khỏi Mainboard

kể cả RAM và CPU

-Cắm Card Test Main vào khe PCI

Cấp điện nguồn cho Mainboard và bật

công tắc Power

-Lúc này chỉ có dãy sáng, dựa vào các Led

cho ta biết tình trạng Mainboard như sau :

-Trạng thái bình thường

Các Led nguồn báo sáng, Led CLk báo

* Nếu Mainboard kiểm tra ở trạng thái bình thường , ta lắp CPU và RAM

vào và bật nguồn kiểm tra lại

Tất cả các LED báo sáng, đồng hồ dừng lại ở FF cho thấy Mainboard và các

linh kiện đã hoạt động bình thường

Đèn BIOS và OSC không sáng cho thấy CPU chưa hoạt động, nếu đã thay CPU

tốt thì hư hỏng do mạch ổn áp nguồn cho CPU, hoặc thiết lập sai tốc độ BUS

cho CPU

Các LED báo sáng nhưng đồng hồ dừng lại ở C1 cho biết máy bị lỗi bộ nhớ,

có thể lỗi bộ nhớ RAM hoặc lỗi bộ nhớ Cache gắn trên Mainboard.

15

1.6.2 Bộ nguồn

• Chức năng: chuyển điện xoay chiều AC (alternative current)

110-220V thành điện một chiều DC (direct current) để cung cấp cho

các mạch điện tử bên trong máy và các thiết bị ngoại vi.

1.6.2 Bộ nguồn(tt)

• Dây màu cam là chân cấp nguồn 3,3V.

• Dây màu đỏ là chân cấp nguồn 5V

• Dây màu vàng là chân cấp nguồn 12V

• Dây màu xanh dương là chân cấp nguồn -12V

• Dây màu trắng là chân cấp nguồn -5V

• Dây màu tím là chân cấp nguồn 5VSB(nguồn cấp trước)

• Dây màu đen là Mass

• Dây màu xanh lá cây là chân lệnh mở nguồn chính

PS_ON(Power Switch On), khi điện áp PS_ON = 0V là mở,

PS_ON > 0V là tắt

• Dây mầu xám là chân bảo vệ Mainboard, dây này báo cho

Mainboard biết tình trạng của nguồn đã tốt PWR_OK(Power

OK), khi dây này có điện áp > 3V thì Mainboard mới hoạt động.

17

1.6.2 Bộ nguồn(tt)

Yêu cầu của bộ nguồn:

• Ổn định cao: cung cấp điện áp ổn định và đủ công suất trong

thời gian dài, nếu không sẽ gây lỗi (ví dụ ổ đĩa cứng)

• Làm nguội tốt: quạt thông khí của bộ nguồn là thiết bị làm

nguội chính cho máy vi tính (bản thân nguồn cũng không

được sinh nhiệt quá lớn)

• Hiệu suất cao: bộ nguồn trong các máy tính hiện đại được

trang bị bộ logic điều khiển thông minh, đưa nguồn điện vào

trạng thái nghỉ khi máy không được sử dụng (tiết kiệm năng

Câu hỏi chương 1

1 Chức năng của mainboard?

2 RAM CMOS là gì? ROM BIOS là gì?

3 Cấp vi chương trình là gì?

21

CHƯƠNG 2: BIỂU DIỄN DỮ LIỆU

2.1 Giới thiệu chung

2.2 Số dấu phẩy tĩnh

2.3 Số dấu phẩy động

2.4 Mã ký tự

2.1 Giới thiệu chung

• Làm thế nào mà máy tính có thể xử lý được

tất cả các loại thông tin: như đồ họa, âm

thanh kỹ thuật số, các tác động từ chuột và

bàn phím ?

• Các thông tin đã được máy tính biểu diễn hay

mã hóa như thế nào ?

• Chương này sẽ giới thiệu một vài cách biểu

diễn thông tin phổ biến và quan trọng nhất là

số dấu phẩy tĩnh có dấu và không dấu, số thực

• Các số được biểu diễn bằng 3 số và có 1 dấu

phẩy đặt ở vị trí thứ 2 từ bên phải sang

• Phạm vi biểu diễn số của nó là các con số từ 0.00

đến 9.99 với mỗi bước nhảy là 0.01sai số được

tính là 0.01

nằm ngoài phạm vi biểu diễn của hệ thống

nàyhiện tượng tràn số trong tính toán

Luật kết hợp đại số sẽ không được áp dụng cho các

Ví dụ: chuyển số (23.375)10 sang cơ số 2

2.2.5 Phép toán cơ bản trong máy tính

• Phép toán cơ bản trong máy tính là phép

cộng Từ phép toán này, ta sẽ phát triển các

Mối quan hệ giữa các phương pháp

31

Số dùng MSB làm bit dấu

• Dùng 1 bit có ở tận cùng phía trái làm bit dấu Giá trị

1 tương ứng với số âm

• Giá trị 0 tương ứng với số dương.

• Các con số còn lại trong chuỗi số biểu diễn độ lớn

của số theo mã nhị phân thông thường.

• Với cách biểu diễn này, chúng ta sẽ có 2 số mang giá

trị 0 là +0 và -0

• Với pp biểu diễn này thì khi thực hiện tính toán kết

quả thường sai.

• Số bù 1: Cho 1 số ở hệ 2, tìm được 1 số để tổng số tìm

được với số đã cho bằng 1 ở tất cả các bit, số đó được

gọi là số bù 1

• Cách tìm: từ số nhị phân đã cho, lấy đảo tất cả các bit.

Ví dụ: cho số nhị phân 1000101 thì số bù 1 của nó là

- Biểu diễn số -13 dưới dạng nhị phân

- Biểu diễn số -97 dưới dạng số Hexa với 8 bit, 16 bit

33

• Số thừa (Excess): Số thừa được tạo ra bằng

cách xác định một giá trị thừa (hay còn gọi là

giá trị dịch chuyển gốc 0) để làm mốc giá trị 0

• Ví dụ: số thừa 128 của các giá trị +12 và -12 là:

+12 sẽ được tạo ra bằng cách (128 + 12= 140)

-12 sẽ được tạo ra bằng cách (128 - 12= 116)

2.2.7 Số BCD (Binary Coded Decimal)

• Để biểu diễn số âm trong mã BCD, ta có thể sử

dụng một trong hai phương pháp là mã bù 9 và

mã bù 10 Tổ hợp BCD cao nhất qui định dấu:

Số bù 10 được tạo thành = số bù 9 cộng thêm 1

đơn vị

35

2.3 Số dấu phẩy động

Khi cần biểu diễn và xử lý những phân số và những

số rất dài thì gọn hơn dấu phẩy tĩnh

• Khối lượng mặt trời:

Chuẩn hóa:dấu phẩy được đẩy sang trái hoặc sang

phải và số mũ được điều chỉnh tương ứng cho đến

khi số đầu tiên về phía bên phải sau dấu chấm không

phải là một số 0

e

r a.

37

Biểu diễn số dấu phẩy động trong máy tính

- Bit dấu được đặt ở tận cùng phía bên trái

- Tiếp theo là 3 bit thể hiện số mũ, 3 bit này được biểu

diễn bằng mã thừa 4 với cơ số 16

- Tiếp theo là dấu phẩy đã được chuẩn hóa và 3 số hecxa

biểu diễn độ lớn của số.

• Ví dụ: chuyển đối số (358)10 sang số dấu phẩy động.

Biểu diễn số dấu phẩy động theo

chuẩn IEEE 754

• Mục đích: để tất cả các máy tính có thể hiểu được

dữ liệu của nhau, và để tạo sự thống nhất cho các

lập trình viên khi xử lý dữ liệu việc đưa ra tiêu

chuẩn thống nhất là một tất yếu

• Chuẩn IEEE 754-1985 phân định 3 dạng số dấu

chấm động cơ bản: cơ số là 2, mã thừa 127

+ Số có độ chính xác đơn dài 32 bit

Dạng 32 bit

41

Ví dụ 1

Bài tập về nhà

• Biểu diễn các số thực sau về số dấu phẩy động

IEEE754 32-bit : X=-27.0625; Y=1/32

47

Dạng 64 bit

2.4.1 Mã ASCII

• Phương pháp biểu diễn này sử dụng 7 bit để

mã hóa ký tự, trong đó:

 Các ký tự có mã từ 00 đến 1F và ký tự có mã 7F

là các ký tự điều khiển được sử dụng cho việc

truyền dữ liệu, điều khiển việc in ấn và một số

quá trình khác

 Các ký tự có mã còn lại đều là các ký tự có thể

in được bao gồm các ký tự chữ cái, các con số,

các ký hiệu thông thường và khoảng trống

51

Mã ASCII

2.4.2 Mã EBCDIC

• Từ các mã 7 bit của mã ASCII, ta thêm vào đó 1 bit

0 hoặc 1 để mở rộng thành mã 8 bit, ta thu được

2.4.3 Mã Unicode

• Bảng mã ASCII và mã EBCDIC không thể biểu

diễn được tất cả các ngôn ngữ

• Một tiêu chuẩn mới được xây dựng để hỗ trợ

các ngôn ngữ trên toàn thế giới, đó là chuẩn

3.2 Phép nhân và chia với số dấu phẩy tĩnh

1 Phép nhân số không dấu

59

2.Phép chia số không dấu

3.Phép nhân và chia số có dấu

61

3.3.Phép toán với số dấu phẩy động

• Xem tài liệu

CHƯƠNG 4: NGÔN NGỮ MÁY VÀ HỢP NGỮ

4.1 Tổ chức bộ nhớ trên máy tính

• Bộ nhớ của máy tính bao gồm một tập hợp

một số các thanh ghi được đánh địa chỉ, mỗi

địa chỉ có thể lưu trữ 1 byte

• Có 2 phương pháp chính để lưu dữ liệu vào

trong bộ nhớ:

thấp, được gọi là big-endian.

thấp, được gọi là little-endian.

63

Máy tính trong ví dụ này có không gian địa chỉ 32 bit, có nghĩa là

chương trình có thể truy cập vào bất cứ ô nhớ nào trong không

gian địa chỉ từ 0 đến 2 32 -1

• CPU bao gồm các thanh ghi chứa, bộ ALU, và một

khối điều khiển được sử dụng để biên dịch các

lệnh và tác động đến các thanh ghi dịch chuyển

65

Các bước thực thi 1 lệnh (chu kỳ lệnh)

1 Tìm nạp chỉ thị kế tiếp từ bộ nhớ vào thanh ghi lệnh IR

2 Chuyển bộ đếm chương trình trỏ tới chỉ thị tiếp sau

3 Xác định loại chỉ thị vừa tìm nạp (giải mã)

4 Nếu chỉ thị sử dụng dữ liệu trong bộ nhớ, xác định nơi chứa

Tập lệnh

• Tập lệnh là tập hợp các câu lệnh mà vi xử lý có

thể thực thi được, do đó nó phải được định nghĩa

bởi vi xử lý Tập lệnh cho mỗi họ vi xử lý là hoàn

toàn khác nhau

• Chương trình viết bằng ngôn ngữ cấp cao có thể

chạy được trên hầu hết các hệ thống vi xử lý khác

nhau nếu được biên dịch lại cho phù hợp với hệ

vi xử lý tương ứng

67

Phần mềm tạo ra ngôn ngữ máy

• Trình biên dịch (Compiler) là một chương trình máy tính

được sử dụng để chuyển một chương trình được viết

bằng ngôn ngữ cấp cao như C, Pascal, hay Fortran sang

ngôn ngữ máy.

• Ngôn ngữ cấp thấp thường được thảo luận nhiều nhất

là hợp ngữ Đây là loại ngôn ngữ mà chức năng của nó

tương đương với ngôn ngữ máy ngoại trừ việc nó sử

4.3.Máy tính ARC (A RISC Computer)

• Máy tính ARC là máy tính dựa trên công nghệ RISC

(Reduced Instruction Set Computer - máy tính dùng

tập lệnh rút gọn)

• Máy tính ARC là máy tính 32 bit có bộ nhớ đánh địa chỉ

theo byte, tức là máy xử lý các dữ liệu có độ rộng 32 bit,

nhưng dữ liệu được lưu trữ là dạng byte Đồng thời, độ

rộng của tín hiệu địa chỉ là 32 bit được đánh từ thấp đến

cao.

• Mỗi số nguyên được lưu trữ trong 4 byte trong bộ nhớ.

69

Các chức năng của CPU trong máy tính ARC

 Máy tính ARC có 32 thanh ghi 32 bit đa mục đích, cùng

với PC (Program Counter) và IR (Instruction Register).

 •Thanh ghi trạng thái vi xử lý PSR (Processor Status

Register) chứa các thông tin về trạng thái hoạt động của

CPU, bao gồm cả kết quả của phép toán trong ALU.

 •Mỗi một lệnh được lưu trữ trên 1 word (32 bit)

 •ARC là máy tính loại load-store tức là tại 1 thời điểm, nó

chỉ cho phép nạp một giá trị vào 1 thanh ghi hoặc lưu 1

giá trị vào một địa chỉ trên bộ nhớ Các toán hạng trước

và sau khi được xử lý bởi ALU đều được lưu trữ trên các

1 Tập lệnh của ARC

 Nhóm lệnh dịch chuyển dữ liệu bao gồm 2 lệnh ldvàstlà 2 lệnh duy nhất

cho phép truy cập vào bộ nhớ hệ thống Lệnhsethisẽ định lại giá trị của 22

bit cao trong 1 thanh ghi theo một giá trị định trước.

 Nhóm lệnh toán học và lệnh logic gồm các lệnhandcc, orcc, ornccđược sử

dụng để thực hiện các phép toán AND, OR, NOR theo từng bit của các toán

hạng Một trong 2 toán hạng bắt buộc phải là 1 thanh ghi.

 Nhóm lệnh điều khiển bao gồm 2 lệnh chủ yếu là lệnh callvàjmpl Đây là

cặp lệnh được sử dụng để gọi chương trình con và nhảy từ chương trình con

trở về chương trình chính.

 Những lệnh nhưbe, bneg, bcs, bvsvàbacòn có tên là nhóm lệnh rẽ nhánh.

Những lệnh này sẽ kiểm tra nội dung của thanh ghi trạng thái PSR và rẽ

chương trình sang các nhánh tương ứng…

71

Một vài lệnh cơ bản của ARC

2 Cú pháp lệnh của ARC

73

Các thanh ghi toán hạng nguồn và đích trong

ARC bao gồm 32 thanh ghi

Ví dụ 1

75

Ví dụ 2: Chương trình tính tổng một chuỗi số nguyên

1 .begin ! Bắt đầu chương trình ASM

2 .org 2048 ! Chương trình bắt đầu tại địa chỉ 2048

3.mang_a: .equ 3000 ! Địa chỉ mảng a

4 ld [l ength ], %r1 ! Độ dài mảng a %r1

5 ld [ address ], %r2 ! Địa chỉ mảng a %r2

6 andcc %r3, %r0, %r3 ! 0%r3

7.loop: andcc %r1, %r1, %r0 !kiểm tra số phần tử còn lại

8 be nhan1 ! Nhảy đến nhan1 khi %r1=0

9 addcc %r1, -4, %r1 ! Giảm độ dài mảng a đi 1 ptử (-4byte)

3.Truy cập dữ liệu bộ nhớ - Các chế độ địa chỉ

• • Chế độ địa chỉ tức thì cho phép truy xuất một hằng số trong một chu kz máy

• • Chế độ địa chỉ trực tiếp được sử dụng để truy cập dữ liệu với địa chỉ đã biết

trước trong một chu kz máy

• • Chế độ địa chỉ gián tiếp được sử dụng để truy cập vào một con trỏ của một

biến mà đã biết địa chỉ của biến đó

• •Chế độ địa chỉ thanh ghi được sử dụng khi ta không biết địa chỉ của toán hạng

cho đến khi máy thực hiện lệnh.

• • Chế độ địa chỉ chỉ số thanh ghi, chế độ thanh ghi cơ sở và chế độ thanh ghi

tương đối cơ sở chỉ số thường được sử dụng để truy cập vào các dữ liệu kiểu

mảng.

77

4.Các mối liên kết chương trình con và stack

a Liên kết thông qua thanh ghi

b Liên kết thông qua dữ liệu

79

c Liên kết thông qua stack

CHƯƠNG 5: NGÔN NGỮ BẬC CAO VÀ MÁY TÍNH

1 Quá trình biên dịch:

Chuyển câu lệnh từ ngôn ngữ bậc cao thành một đoạn chương trình

hợp ngữ.

• Quá trình phân tích ngôn từ

• Quá trình trên còn được gọi là phân tích cú pháp

• Quá trình phân tích tên biến

• Quá trình phân tích dạng dữ liệu

• Tạo bản đồ mã và tạo mã lệnh

• Quản l{ biến và quản l{ các thanh ghi

• Ví dụ: Câu lệnh trong ngôn ngữ bậc cao: A = B + 4;

Chương trình hợp ngữ tương ứng có thể là:

ld [B],%r0, %r1 ; Nạp nội dung của ô nhớ *B+ vào %r1

3 Quá trình chuyển sang ngôn ngữ máy

Một phần mềm assembler ít nhất phải có những khả năng sau:

• Cho phép ta xác định chính xác nơi lưu trữ dữ liệu và chương trình

tại thời điểm chạy chương trình

• Cung cấp phương tiện để ta khởi tạo giá trị dữ liệu trước khi chạy

chương trình

• •Cung cấp các phương án chuyển từ ngôn ngữ hợp ngữ sang ngôn

ngữ máy cho tất cả các lệnh hợp ngữ và ở tất cả các chế độ địa chỉ.

• •Cho phép sử dụng các nhãn biểu tượng để biểu diễn địa chỉ và hằng

số

• •Cung cấp khả năng cho người lập trình xác định địa chỉ bắt đầu của

chương trình

• •Có cơ chế cho phép sử dụng các biến được định nghĩa trong 1

chương trình này được sử dụng trong một chương trình độc lập

khác

• •Cung cấp khả năng thực hiện chương trình con 83

Chương 6: Điều khiển luồng dữ liệu

I Cơ sở vi kiến trúc.

Các chức năng của vi kiến trúc xoay quanh việc giải

mã-thực thi lệnh Các bước để mã-thực thi một chu kz lệnh là

1 Nạp lệnh kế tiếp được thực thi từ bộ nhớ

2 Giải mã lệnh

3 Nạp các toán hạng từ bộ nhớ hay thanh ghi nếu cần

4 Thực thi lệnh và lưu kết quả

Vi kiến trúc điều khiển việc nạp lệnh kế tiếp sẽ được thực thi vào

vi xử lý, kiểm tra các lệnh đó, nạp các toán hạng nếu cần, thực thi

lệnh, lưu kết quả và lặp lại quá trình.

85

II Cấu trúc vi chương trình

Cách tiếp cận bộ điều khiển Control Unit bằng phần

mềm, hay còn được gọi là cấu trúc vi chương trình

Cấu trúc vi chương trình bao gồm:

• 32 thanh ghi mà người dùng nhìn thấy được (%r0

đến %r31),

• thanh ghi đếm chương trình (%pc)

• thanh ghi con trỏ lệnh (%ir)

• khối ALU

• 4 thanh ghi đệm mà người dùng không nhìn thấy