Modul cấu tạo và nguyên lý hoạt động của CPU

MỘT SỐ KHÁI NIỆM CẤU TRÚC:cách thức các thành phần hệ thống liên hệ với nhau  CHỨC NĂNG:hoạt động của mỗi thành phần riêng lẻ với tư cách là một phần của cấu trúc... PHẦN A:TỔNG QUA

Mục Tiêu:Người học có khả năng

VỀ KIẾN THỨC:

Trình bày bằng lời nói khái niệm CPU

Mô tả được các thành phần bên trong CPU.

Trình bày được phương thức giao tiếp giữa CPU với

thiết bị ngoại vi.

Trình bày được mối liên hệ phần cứng và phẩn mềm

Trau dồi khả năng phân tích ,tổng hợp hóa vấn đề,tư

duy kĩ thuật vấn đề khoa học

MỘT SỐ KHÁI NIỆM

 CẤU TRÚC:cách thức các thành phần hệ

thống liên hệ với nhau

 CHỨC NĂNG:hoạt động của mỗi thành phần riêng lẻ với tư cách là một phần của cấu

trúc

HÌNH ẢNH MÁY TÍNH

PHẦN A:TỔNG QUAN MÁY TÍNH

 Một hệ thống điện tử phức tạp

 Có tính phân cấp

 Mỗi cấp chứa tập hợp thành phần con

 Các thành phần có mối quan hệ chặt chẽ

Liên kết CPU, RAM, thành

Lưu trữ chương trình và

dữ liệu

Lưu trữ chương trình và

CÂU HỎI :

 Bộ phận nào điều khiển hoạt động máy

tính?

 Cấu tạo gồm những thành phần nào?

 Hoạt động như thế nào?

CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH

âm thanh,

)

Dữ liệu

Ra (số , hình ảnh, văn bản,

âm thanh,

)

CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH

 Trao đổi thông tin

 Di chuyển dữ liệu

 Nhập xuất dữ liệu

 Truyền dữ liệu

 Giữa máy tính với thiết bị

 Giữa máy tính với máy tính

PHẦN B:CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ

HOẠT ĐỘNG CPU

 MÔT SỐ KHÁI NIỆM:

Cấu tạo:kết hợp nhiều bộ phận thành một vật thể

Nguyên lý: quy luật được ứng dụng vào thực tế

MỘT SỐ CPU

1.KHÁI NIỆM CPU

 CPU(Central Processing Unit )

 Đơn vị xử lí trung tâm

 Mạch xử lý dữ liệu được lập trình sẵn

 Phần tử cốt lõi nhất của máy tính

3.CHỨC NĂNG CPU

 Điều khiển hoạt động của máy tính

 Thực thi chương trình ghi trên đĩa

2.CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CPU

 ĐƠN VỊ GIAO TIẾP BUS:BIU (BUS

Interface Unit)

 chức năng gửi ra các địa chỉ

 nhận các lệnh từ bộ nhớ

 đọc số liệu vào từ các cổng, bộ nhớ

2.1.Ðơn vị thi hành (Executive Unit)

Bộ thanh ghi cờ

Bộ thanh ghi

đa năng

Bộ thanh ghi

đa năng

Bộ xử lý số học và logic

 ALU(Arithmetic Logic Unit)

 xử lý thông tin đã số hoá của máy tính

 Thực hiện các phép tính cơ bản

 cộng, trừ (các số nhị phân)

 AND, OR, NOR, NOT ,đảo, quay, dịch các bít

Bộ thanh ghi đa năng

 AX:thực hiện phép toán số học,lệnh xuất

25 25

2.2.ĐƠN VỊ GIAO TIẾP

 BIU(Bus Interface Unit)

 Gồm có:

 Hàng đợi lệnh (Instruction Queue)

 Các thanh ghi đoạn (Segment Register)

 Con trỏ lệnh IP (Instruction Pointer)

CÁC THANH GHI ĐOẠN

 bốn thanh ghi CS, DS, ES, SS

 CS (Code Segment): chứa địa chỉ đoạn mã lệnh.

 DS (Data Segment): chứa địa chỉ đoạn dữ liệu.

 ES (Extra Segment): chứa địa chỉ đoạn dữ liệu bổ sung.

 SS (Stack Segment): chứa địa chỉ đoạn

Stack.

3.Bus

 Bus địa chỉ (Address BUS)

 BUS dữ liệu (Data BUS)

 BUS điều khiển (Control BUS)

BUS DỮ LIỆU

 chuyển dữ liệu và lệnh giữa bộ VXL với các thiết bị

 vừa phải thu và phát thông tin

 BUS hai chiều (Bidirectional BUS)

 không thể thu phát đồng thời cùng một lúc

BUS ĐIỀU KHIỂN

 tập hợp các đường dây điều khiển

 điều khiển các tác vụ của hệ thống

 4 đến 10 đường tín hiệu

 các tín hiệu điều khiển điển hình: MEMR (MEMory Read), MEMW (MEMory Write), IOR (I/O Read) và IOW (I/O Write)

3.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CPU

 CPU hoạt động hoàn toàn phụ thuộc vào các

HỎI VÀ ĐÁP

1.Máy tính là gì ?

2.Trình bày cấu tạo và chức năng CPU ?

3.Trình bày chức năng của đơn vị thi hành ? 4.Trình bày chức năng đơn vị giao tiêp?

5.Nêu mối liên hệ các thành phần trong CPU?