TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHE IT012 – TỔ CHỨC VÀ CẤU TRÚC MÁY TÍNH II CHƯƠNG 5 MẠCH SỐ TRONG MÁY TÍNH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH 1 Nội dung Hiện thực chức năng máy tính ALU ([.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH IT012 – TỔ CHỨC VÀ CẤU TRÚC MÁY TÍNH II CHƯƠNG MẠCH SỐ TRONG MÁY TÍNH Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 2 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 3 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Hiện thực chức máy tính • Hiện thực chức năng: Xử lý liệu Số học luận lý So sánh Lưu trữ liệu Bộ nhớ Truyền/Nhận liệu Địa Dữ liệu Điều khiển IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 5 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính ALU Opcode A ALU R B Opcode[1:0] Phép toán 000 A+B 001 A+1 010 A–B 011 A–1 100 A&B 101 A|B A B 8 110 111 Opcode[2] Opcode[2:0] IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính AU LU R Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 7 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Bộ chọn (1/3) • Bộ chọn mạch tổ hợp có chức lựa chọn ngõ vào liệu để gửi tới ngõ dựa ngõ vào điều khiển S D D Y S D0 D1 Y IT012 – Tổ chức 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 tính Cấu trúc1Máy S Y D D Bộ chọn (2/3) – Mux4 S0 S1 S0 D0 D1 D2 D3 Y S1 S0 Y 0 D0 D1 D2 1 D3 D0 D1 S1 Y D2 D3 IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Quiz • Thiết kế Mux8 từ Mux4 Mux2 10 IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Bộ cộng (1/3) • Bộ cộng mạch tổ hợp có chức thực phép toán cộng số học 8 13 S=A+B A ADD B S • Ví dụ: A = 5, B = -> S = + = 12 A = -5, B = -9 -> S = -5 + -9 = -14 A = -100, B = 79 -> S = -100 + 79 = -21 IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Bộ cộng (2/3) 14 A[0] B[0] A[1] B[1] A[2] B[2] A[3] B[3] A[4] B[4] A[5] B[5] A[6] B[6] A[7] B[7] A B A B A B A B A B A B A B A B Cin FA Cout Cin FA Cout Cin FA Cout Cin FA Cout Cin FA Cout Cin FA Cout Cin FA Cout Cin FA Cout S S S S S S S S S[0] S[1] S[2] S[3] S[4] S[5] S[6] S[7] IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Bộ cộng (3/3) Cin A B Cou S t A 15 B 0 0 Cin FA Cout 0 1 S 0 1 1 0 1 1 IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Quiz • Thiết kế cộng toàn phần theo bảng chân trị bên Cin A B Cou S t 16 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 17 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Bộ so sánh (1/2) • A != A[4] A[3] A[2] A[1] A[0] 18 • A == T = (A != 0) A[4] A[3] A[2] A[1] A[0] IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính T = (A == 0) Bộ so sánh (2/2) •A?B • Việc thiết kế so sánh số tốn nhiều tài nguyên Y = A – B Bảng chân trị có 22n hàng!!! Y = -> A = B Y ≠ • Y[MSB] = -> A < B • Gải pháp: Kết hợp so sánh ALU có sẵn • Y[MSB] = -> A > B 19 IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 20 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính ... lý Mạch số 3 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Hiện thực chức máy tính. .. kiến trúc Luận lý Mạch số 2 Hiện thực chức máy tính ALU (Arithmetic & Logic Unit) Bộ chọn (Mux) Bộ cộng Bộ so sánh Tập ghi Bộ giải mã Câu hỏi Bài tập IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Nội dung Kiến... ? ?Số học luận lý So sánh Lưu trữ liệu Bộ nhớ Truyền/Nhận liệu Địa Dữ liệu Điều khiển IT012 – Tổ chức Cấu trúc Máy tính Nội dung Kiến trúc Vi kiến trúc Luận lý Mạch số 5 Hiện thực chức máy