Tài liệu CHƯƠNG 5 MỨC MÁY THÔNG THƯỜNG ppt

Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 1 / 50 CHƯƠNG 5 MỨC MÁY THÔNG THƯỜNG Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 2 / 50 Địa chỉ logic và địa chỉ vật lý Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 3 / 50 Địa chỉ logic và địa chỉ vật lý  Xét đoạn bộ nhớ có địa chỉ thay đổi từ 0000h ÷ FFFFh (chiều dài đoạn là 64 KB).  Địa chỉ logic hay offset: địa chỉ trong một đoạn, là độ lệch (offset) từ vị trí 0 của một đoạn cho trước.  Ví dụ : như địa chỉ logic 0010h của đoạn mã trong hình trên sẽ có địa chỉ thật sự là 28000h + 0010h = 28010h.  Địa chỉ này gọi là địa chỉ vật lý. Địa chỉ vật lý chính là địa chỉ thật sự xuất hiện ở bus địa chỉ, nó có chiều dài 20 bit Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 4 / 50 Khuôn dạng lệnh Opcode Opcode Address Opcode Address 1 Address 2 (a) (b) (c) Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 5 / 50 Khuôn dạng lệnh   Chương trình bao gồm một dãy các chỉ thị, mỗi chỉ thị chỉ rõ một hành động cụ thể nào đó  Một phần chỉ thị gọi là Opcode – mã phép toán  Chỉ thị có thể không có địa chỉ hoặc có nhiều địa chỉ Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 6 / 50 Khuôn dạng lệnh  Các tiêu chuẩn thiết kế khuôn dạng chỉ thị 1. Chỉ thị ngắn tốt hơn chỉ thị dài 2. Có đủ chỗ trong chỉ thị để biểu diễn tất cả các thao tác 3. Độ dài word của máy là bội số nguyên của chiều dài ký tự: nếu mã ký tự có k bit thì chiều dài word cần phải là k, 2k, 3k, …  tránh lãng phí không gian nhớ chứa ký tự 4. Số bit trong trường địa chỉ càng ngắn càng tốt Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 7 / 50 Khuôn dạng lệnh  Mở rộng mã chỉ thị  Chỉ thị có (n+k) bit:  opcode: dài k bit  có 2 k chỉ thị  address: dài n bit  đánh được 2 n ô nhớ  Nếu  opcode: dài k-1 bit  có 2 k-1 chỉ thị  address: dài n+1 bit  đánh được 2 n+1 ô nhớ   số chỉ thị chỉ còn một nửa, số ô nhớ tăng gấp đôi Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 8 / 50 Khuôn dạng lệnh  Ví dụ: xét một máy có chỉ thị dài 16 bit: 16 chỉ thị 3 địa chỉ 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Opcode Address 1 Address 2 Address 3 Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 9 / 50 Khuôn dạng lệnh  Nếu nhà thiết kế cần 15 chỉ thị 3 địa chỉ, 14 chỉ thị 2 địa chỉ, 31 chỉ thị 1 địa chỉ, 16 chỉ thị không có địa chỉ nào làm thế nào? Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 10 / 50 Khuôn dạng lệnh 0000 xxxx yyyy zzzz 0001 xxxx yyyy zzzz … 1101 xxxx yyyy zzzz 1110 xxxx yyyy zzzz 1111 0000 yyyy zzzz 1111 0001 yyyy zzzz … 1111 1100 yyyy zzzz 1111 1101 yyyy zzzz 1111 1110 0000 zzzz 1111 1110 0001 zzzz … 1111 1110 1110 zzzz 1111 1110 1111 zzzz 1111 1111 0000 zzzz 1111 1111 0001 zzzz … 1111 1111 1110 zzzz 1111 1111 1111 0000 1111 1111 1111 0001 … 1111 1111 1111 1110 1111 1111 1111 1111 Mã chỉ thị 4 bit Mã chỉ thị 8 bit Mã chỉ thị 12 bit Mã chỉ thị 16 bit 15 chỉ thị 3 địa chỉ 14 chỉ thị 2 địa chỉ 31 chỉ thị 1địa chỉ 16 chỉ thị không có địa chỉ [...]... nhớ BUN 4xxx Cxxx Rẽ nhánh không điều kiện BSA 5xxx Dxxx Rẽ nhánh và lưu lại địa chỉ cũ ISZ  0xxx 6xxx Exxx Tăng và skip nếu nội dung bằng 0 Ví dụ: AND (I=0) 15 0 15 AND (I=1) 14 1 12 11 000 14 ( 0xxx ) xxx 12 000 0 11 0 xxx ( 8xxx ) Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 15 / Khuôn dạng lệnh  Một số lệnh cơ bản   15 Tham chiếu vào ra Ví dụ: CLA 14 0 15 0 14 Xóa thanh ghi AC 7400 Xóa bit nhớ CMA... Bộ VXL có 20 đường địa chỉ: Không gian địa chỉ nhớ sẽ là 220=1048 57 6=1MB Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 35 / Lược đồ nhớ  Số phân vùng (partition) Số phân vùng:= (địa chỉ cao –địa chỉ thấp) +1  Hãy tính số phân vùng cho BIOS với  Địa chỉ cao: FFFF= 655 35  Địa chỉ thấp: FF00= 652 80 Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 36 / ... nhớ gồm các phân vùng nhỏ chứa các nguồn tài nguyên riêng biệt Địa chỉ cao Địa chỉ thấp Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 33 / Lược đồ nhớ  Kích thước các dữ liệu được lưu trong bộ nhớ chính là số lượng các bit có thể lưu trong một đơn vị nhớ là cố định và chính bằng số các cột trong ma trận nhớ đó  Một đoạn dữ liệu:  Các đoạn mã của chương trình, các dữ liệu  Được lưu trong một địa chỉ duy... Khoa Điện Tử 12 / Khuôn dạng lệnh  Lệnh tham chiếu thanh ghi 15 0 14 12 111 11 0 Thao tác thanh ghi  Mã lệnh: 111  Bit 15 =0 Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 13 / Khuôn dạng lệnh  Lệnh vào/ra 15 1 14 12 111 11 0 Thao tác vào/ra  Mã lệnh: 111  Bit 15 =1 Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 14 / Khuôn dạng lệnh  Một số lệnh cơ bản  Tham chiếu thanh ghi Ký hiệu I=0 I=1 Mô tả AND 8xxx And... máy tính Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 16 / Khuôn dạng lệnh  Một số lệnh cơ bản  Vào/ra Ký hiệu Mô tả INP Nhập ký tự vào thanh ghi AC OUT F400 Lấy ký tự ra thanh ghi AC SKI F200 Giữ cờ đầu vào SKO F100 Giữ cờ đầu ra ION F080 Khởi tạo chế độ ngắt IOF  F800 F040 Hủy bỏ chế độ ngắt Ví dụ: INP 15 1 15 ADD (I=1) 14 1 12 11 111 14 1000 0000 0000 12 111 0 11 0 0000 1000 0000 Bộ môn Kỹ thuật máy. .. thao tác: 13 bit Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 11 / Khuôn dạng lệnh  Lệnh tham chiếu bộ nhớ 15 I 14 12 11 Opcode 0 Address  12bit để xác định địa chỉ  3 bit xác định mã lệnh  1 bit để xác định kiểu định địa chỉ   I=0: định địa chỉ trực tiếp I=1 định địa chỉ gián tiếp Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 12 / Khuôn dạng lệnh  Lệnh tham chiếu thanh ghi 15 0 14 12 111 11 0 Thao tác thanh... địa chỉ trong lệnh với nội dung thanh ghi PC Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 24 / Các chế độ địa chỉ  Thanh ghi  Trường địa chỉ của chỉ thị chứa số của thanh ghi đang chứa tóan hạng Instruction Opcode Register Address Registers Operand Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 25 / Hoạt động của một phần tử (cell) nhớ Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 26 / Thao tác đọc bộ nhớ - Bước 1 CPU... nhớ  Gián tiếp qua thanh ghi  Chỉ số  Thanh ghi  Tương đối Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 18 / Các chế độ địa chỉ  Địa chỉ tức thời  Phần địa chỉ của chỉ thị chứa chính toán hạng đó    Không có bộ nhớ tham chiếu để lấy dữ liệu Thực hiện nhanh Phạm vi bị giới hạn Instruction Opcode Operand Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 19 / Các chế độ địa chỉ  Trực tiếp  Địa chỉ trong chỉ... bus Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 31 / Thao tác ghi bộ nhớ - bước 3 The CPU removes the Write signal to complete the memory write operation CPU Write Memory Memory request Register Data bus Accessed location at YYYY Address bus Memory copies the data bus into the accessed location Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 32 / Lược đồ nhớ  Là cách mô tả bộ nhớ của hệ thống thông qua hàng dọc;... CPU latches the data into a register Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 29 / Thao tác ghi bộ nhớ - bước 1 The CPU sends out a Memory Request control signal to indicate that it wants to perform a memory operation CPU Memory Memory request Data bus Address bus CPU places address (YYYY) of the memory location on the address bus Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 30 / Thao tác ghi bộ nhớ - bước . Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 1 / 50 CHƯƠNG 5 MỨC MÁY THÔNG THƯỜNG Bộ môn Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện Tử 2 / 50 Địa chỉ logic và địa. thuật máy tính – Khoa Điện Tử 8 / 50 Khuôn dạng lệnh  Ví dụ: xét một máy có chỉ thị dài 16 bit: 16 chỉ thị 3 địa chỉ 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2