Cấu trúc bên trong CPU1 docx

LOGO 1 GVHD: Nguyễn Đăng Quan Nguyễn Hoài Nam – DCT1121 Cấu trúc bên trong CPU Cấu trúc cơ bản 2 Cấu trúc bên trong CPU 3 Cấu trúc bên trong CPU 4 Cấu trúc cơ bản 1. Đơn vị điều khiển (Control Unit – CU) 2. Đơn vị số học và logic (Arithmetic and Logic Unit - ALU) 3. Tập thanh ghi (Register File - RF) và Bus bên trong (Internal Bus) 5 Đơn vị số học (ALU)  Chức năng: Thực hiện các phép toán số học và phép toán logic: • Số học: cộng, trừ, nhân, chia, tăng, giảm, đảo dấu • Logic: AND, OR, XOR, NOT, phép dịch bit. 6 Đơn vị số học (ALU)  Mô hình kết nối ALU chuyên sử lí dữ liệu nhưng không lưu dữ liệu. 7 Đơn vị điều khiển (CU)  Chức năng: • Nhận lệnh từ bộ nhớ đưa vào thanh ghi lệnh IP • Tăng nội dung thanh ghi PC mỗi khi nhận lệnh song • Giải mã lệnh và xác định thao tác mà lệnh yêu cầu • Phát ra tín hiệu điều khiển thực thi lệnh • Nhận các tín hiệu yêu cầu từ BUS hệ thống và giải đáp những yêu cầu đó 8 Đơn vị điều khiển (CU) 9 Mô hình kết nối Đơn vị điều khiển (CU)  Tín hiệu vào Control Unit:  Clock: tín hiệu xung nhịp từ mạch tạo dao động bênh ngoài.  Mã lệnh từ thanh ghi lệnh đưa đến CU để giải mã  Các cờ từ thanh ghi cờ cho biết trạng thái của CPU  Các tín hiệu điều khiển từ BUS điều khiển 10 [...]...Đơn vị điều khiển (CU)  Tín hiệu ra Control Unit:  Các tín hiệu điều kiển bên trong CPU: Điều khiển các thanh ghi Điều khiển ALU  Các tín hiệu điều khiển bên ngoài CPU: Điều khiển bộ nhớ Điều khiển các module vào/ra Tập thanh ghi (Registers) Là các phần tử có khả năng lưu trữ thông tin với dung lượng 8, 16 , 32,... các lệnh xuất nhập cổng Ngoài ra nó cũng được dùng trong một số lệnh xử lý chuỗi  MUL BH ; AX ← AL*BH 0 Thanh ghi BX 15 14 13 12 BH 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 BL  Thanh ghi BX (Base register) : dài 16 bit nhưng nó cũng có thể chia làm 2 thanh ghi 8 bit BH và BL  Thường thanh ghi BX được dùng trong phép định địa chỉ cơ sở khi truy xuất các dữ liệu trong bộ nhớ  Ví dụ: MOV [BX], AX  Lấy nội dung thanh... bộ đếm trong các vòng lặp Các lệnh tự động lặp lại và sau mỗi lần lặp giá trị của CX tự động giảm đi 1  CX thường chứa số lần dịch, quay trong các lệnh dịch, quay thanh ghi Thanh ghi DX 15 14 13 12 DH 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 DL 0  Thanh ghi DX (Data register) : dài 16 bit nhưng nó cũng có thể chia làm 2 thanh ghi 8 bit DH và DL  Dùng để lưu kết quả của phép toán nhân chia, định địa chỉ cổng trong. .. trỏ và chỉ số  Base registers & Index register Thanh ghi con trỏ và chỉ số  SI (source index) là chỉ số nguồn, trỏ vào dữ liệu mà địa chỉ đoạn được ghi trong DS  DI (destination index) là chỉ số đích, cũng trỏ vào đoạn dữ liệu mà địa chỉ đoạn ghi trong DS Cờ trạng thái: 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 OF DF IF TF SF ZF 5 4 3 AF 2 1 PF 0 CF Overflow eneble F Zero F Direction F Auxiliary Carry F Interupt... segemt R.)  CPU có 4 thanh ghi segment dài 16 bit, các thanh ghi này không thể chia làm 2 thanh ghi 8 bit như 4 thanh ghi AX,BX,CX và DX  Các thanh ghi đoạn được sử dụng như là địa chỉ cơ sở của các lệnh trong chương trình, stack và dữ liệu  4 thanh ghi đoạn : CS (Code Segment), DS (Data Segment), SS (Stack Segment) và ES (Extra Segment) Thanh ghi đoạn ( segemt R.)  CS (Code segment): xác định đoạn . LOGO 1 GVHD: Nguyễn Đăng Quan Nguyễn Hoài Nam – DCT1121 Cấu trúc bên trong CPU Cấu trúc cơ bản 2 Cấu trúc bên trong CPU 3 Cấu trúc bên trong CPU 4 Cấu trúc cơ bản 1. Đơn vị điều khiển (Control Unit –. (CU)  Tín hiệu ra Control Unit:  Các tín hiệu điều kiển bên trong CPU:  Điều khiển các thanh ghi  Điều khiển ALU  Các tín hiệu điều khiển bên ngoài CPU:  Điều khiển bộ nhớ  Điều khiển các module. học và logic (Arithmetic and Logic Unit - ALU) 3. Tập thanh ghi (Register File - RF) và Bus bên trong (Internal Bus) 5 Đơn vị số học (ALU)  Chức năng: Thực hiện các phép toán số học và phép