GIỚI THIỆU hệ VI xử lý TỔNG QUÁT (VI xử lý SLIDE)

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU HỆ VI XỬ LÝ TỔNG QUÁT... • Thông thường, một lệnh được chia làm ba vùng:– Mã lệnh opcode: tác vụ cần thực thi – Địa chỉ: bộ nhớ hoặc thanh ghi – Cách định địa chỉ: C

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU HỆ VI XỬ LÝ

TỔNG QUÁT

1.1 Sự phát triển của các hệ vi xử lý

• Họ vi mạch số và công nghệ

– IC thường được phân loại thành SSI, MSI, LSI, VLSI hoặc ULSI

– Về công nghệ chế tạo: MOS, TTL, IIL.

• Khái niệm máy tính, máy vi tính và vi xử lý

– Bao gồm: ALU, control, storage, input, output, trong đó ALU + control = CPU.

– CPU có thể chia làm 3 dạng thiết kế:

• Multi-chip CPU

• Microprocessor (vi xử lý)

• Single-chip microprocessor (vi xử lý đơn chip): thường được gọi tắt

là microcontroller unit (vi điều khiển).

• Lịch sử phát triển vi xử lý

3

18 04H

B3 98 FB 10

18 04H

1.2 Sơ đồ khối một hệ vi xử lý cơ bản

9

10

11

1.3 CPU

• Các thành phần chính của CPU:

– Đơn vị lưu trữ: các thanh ghi, cờ

– Đơn vị thực thi: ALU

– Đơn vị chuyển tín hiệu: bus

– Đơn vị điều khiển

• Dạng lệnh

• Các cách định địa chỉ

13

• Thông thường, một lệnh được chia làm ba vùng:

– Mã lệnh (opcode): tác vụ cần thực thi

– Địa chỉ: bộ nhớ hoặc thanh ghi

– Cách định địa chỉ: Cho biết cách thức diễn dịch hoặc tính toán vùng địa chỉ trong lệnh thành địa chỉ toán hạng trước khi thực sự truy xuất toán hạng Một CPU thường bao gồm các cách định địa chỉ sau: định địa chỉ hiểu ngầm, định địa chỉ tức thời, định địa chỉ thanh ghi, định địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi, định địa chỉ trực tiếp, định địa chỉ gián tiếp, định địa chỉ tương đối

• Có 3 tổ chức CPU thông dụng:

– 1 thanh ghi tích lũy

– Dùng thanh ghi tổng quát

– Ngăn xếp

16

1.4 Bộ nhớ

• Bit, byte, word

• Các loại bộ nhớ

– RAM: SRAM, DRAM

– ROM: PROM, EPROM, EEPROM, FlashROM

• Bên trong bộ nhớ:

18

1.5 Ngoại vi

• Phân loại ngoại vi: nhập (I), xuất (O)

• Bus I/O và các module giao tiếp

• Bus I/O và bus bộ nhớ

20

• Có 2 phương pháp truyền dữ liệu: đồng bộ và bất đồng bộ

• Giao thức truyền bất đồng bộ: dùng strobe (từ nguồn hoặc đích) và phương pháp handshake

24

Bộ thu phải biết trước vận tốc truyền, số bit dữ liệu, bit stop được phát đi

27

• Chu kỳ ghi bus

Các khái niệm: bus một chiều, bus hai chiều, bus có dồn kênh, tranh chấp bus

30

Chu kỳ ghi bus:Chu kỳ đọc bus:

32

1.7 Giải mã địa chỉ

34

1.8 Định thì

• Các qui ước trong giản đồ định thì

• Định thì giao tiếp bộ nhớ

• Định thì giao tiếp bộ nhớ DRAM

Hình 1.40 Các qui ước trong giản đồ định thì

37

Hình 1.43 Giản đồ định thì bus

40

Định thì đọc DRAM:

– Có nhiều loại ngôn ngữ lập trình: ngôn ngữ máy, hợp ngữ (cần

assembler), ngôn ngữ cấp cao (cần compiler).

• Assembler

• Lưu đồ chương trình

44

1.10 Vi điều khiển

• Các giới hạn của vi xử lý:

– Cần bộ nhớ ngoài để thực thi chương trình.

– Không thể giao tiếp trực tiếp với I/O mà cần phải có mạch giao tiếp bên ngoài.

• Vi xử lý và vi điều khiển:

47