khối xử lý trung tâm CPU

Hai thao tác Push,Pop.

GV : ThS Hà ình D ng Email : dunghd@cdit.com.vn

Mobile: 0944.8888.27

KI N TRÚC MÁY TÍNH

Ch ng 2 Kh i x lý Trung tâm CPU

kh i

n v u khi n (Control Unit – CU):

u khi n ho t ng c a máy tính theo ch ng trình

ã nh s n.

n v s h c và logic (Arithmetic and Logic

Unit – ALU):

Th c hi n các phép toán s h c và các phép toán logic trên các d li u c th

n v n i ghép bus (Bus interface Unit - BIU):

t n i và trao i thông tin gi a bus bên trong (internal bus) và bus bên ngoài (external bus)

p thanh ghi (Register File - RF):

u gi các thông tin t m th i ph c v cho ho t ng

a CPU g m:

Thanh ghi tích lu A (Accummulator)

m ch ng trình PC (Program Counter) Thanh ghi l nh IR (Instruction Register)

Thanh ghi a ch b nh MAR (Memory Address Register) Thanh ghi m d li u MBR (Memory Buffer Register)

Các thanh ghi t m th i Y và Z Thanh ghi c FR (Flag Register)

kh i CPU

Chu k l nh (Instruction Cycle): là

th i gian t khi CPU c p phát tín

khi nó hoàn t t vi c th c hi n l nh:

Nh n l nh

Th c hi n l nh

7 IR ti p t c chuy n l nh

n b u khi n CU

8.CU gi i mã và sinh ra các l nh u khi n khác nh ALU,

Thanh ghi (registers) là các ô nh bên trong CPU, có nhi m v l u tr t m th i

nh và d li u cho CPU x lý Thanh ghi

P4: 128 thanh ghi – 32bit và 64 bitCore 2 duo: h n 128 thanh ghi g m 32 – 64-128

Thanh ghi tích l y Accummulator: Thanh ghi A không

nh ng c s d ng l u toán h ng vào mà còn dùng ch a k t qu ra Ngoài ra, thanh ghi A còn

th ng c dùng trong các l nh trao i d li u v i các thi t b vào ra Kích th c c a thanh ghi A b ng kích

Z Mem

Các thanh ghi

Thanh ghi l nh (IR-Instruction Register): L u

nh ang th c hi n IR nh n l nh t MBR vàchuy n ti p l nh n CU gi i mã và th c hi n

Thanh ghi MAR và MBR:MAR là thanh ghi a

ch b nh (Memory address register) - giao

di n gi a CPU và bus a ch MAR nh n a ch

ô nh ch a l nh ti p theo t PC và chuy n ti p

ra bus a ch MBR là thanh ghi m d li u(Memory buffer register) - giao di n gi a CPU

và bus a ch MBR nh n l nh t bus a ch vàchuy n ti p l nh n IR thông qua bus trong

CPU

Các thanh ghi t m th i X, Y, Z: Ch a toán h ng

u vào và k t qu u ra Ngoài ra, các thanhghi t m th i còn tham gia trong vi c h tr x lýsong song (th c hi n nhi u l nh cùng m t th i

m) và h tr th c hi n l nh theo c ch th c

hi n tiên ti n ki u không theo tr t t Thanh ghi c - tr ng thái FR: (FR – FlagRegister) là m t thanh ghi c bi t c a CPU l u

tr ng thái c a k t qu c a phép tính ALU

Có hai lo i bít c : c tr ng thái (CF, OF, AF, ZF,

PF, SF) và c u khi n (IF, TF, DF)

m ch ng trình PC: B m ch ng trình PC (Program Counter) ho c con tr l nh (IP – Instruction pointer) luôn ch a a ch c a ô nh ch a l nh k ti p

Con tr ng n x p SP (Stack Pointer) là m t thanh ghi luôn ch a a ch nh ng n x p Hai thao tác Push,Pop

Kh i u khi n (CU)

ng h

Kh i s h c và logic (Arithmetic and Logic Unit –ALU) m nhi m ch c n ng tính toán trong

CPU ALU bao g m m t lo t các n v ch c

ng con th c hi n các phép toán s h ctrên s nguyên và logic:

c ng (ADD), b tr (SUB), b nhân (MUL), b chia (DIV),

Các b d ch (SHIFT) và quay (ROTATE)

ph nh (NOT), b và (AND), b ho c (OR) và b

ho c lo i tr (XOR)

Ng t (Interrupt)

Khái ni m: Ng t là c ch cho phép CPU t m

ng ch ng trình ang th c hi n chuy nsang th c hi n m t ch ng trình khác, g i là

ch ng trình con ph c v ng t

Các lo i ng t:

Ng t do l i khi th c hi n ch ng trình, ví d : tràn , chia cho 0 …

Ng t do l i ph n c ng, ví d : l i b nh RAM

Ng t do mô un vào-ra phát tín hi u ng t n CPU yêu c u trao i d li u.

BIU là kênh giao ti p gi a các b ph n bên trong CPU (full duplex) và cung c p

th ng) So v i bus ngoài, bus trong

nhanh h n

cho bus a ch và bus d li u).

Phân c p bus trong máy tính:

Bus c a b x lýBus c a b nh chínhCác bus vào ra

Các phân c p bus này khác nhau v t c Bus b nh chính và các bus vào-ra

không ph thu c vào b x lý c th

Ch c n ng: v n chuy n a ch xác nh ng n nh hay c ng vào-ra (ch nh ngu n hay ích c a d li u có trên ng truy n d li u hay ch nh các c ng nh p

Ví d : B x lý Intel Pentium có bus a ch 32 bit

không gian a ch là 2 32 byte = 4 GB.

Ch c n ng: v n chuy n các tín hi u u khi n

t s bus n hình

Bus c a b x lý (Front Side Bus - FSB): có t c nhanh nh t.

Bus c a b nh chính (n i ghép v i các mô un RAM).

AGP bus (Accelerated Graphic Port) - Bus h a t ng c: n i ghép card màn hình t ng t c.

PCI bus (Peripheral Component Interconnection): n i ghép v i các TBNV có t c trao i d li u nhanh.

USB (Universal Serial Bus): Bus n i ti p a n ng IDE (Integrated Driver Electronics): Bus k t n i v i a

ng ho c a CD, DVD.

Các tín hi u phát ra t CPU u khi n cghi:

ng n nh có a ch xác nh lên bus d li u

t ng n nh có a ch xác nh

vào-ra có a ch xác nh lên bus d li u

bus d li u ra m t c ng có a ch xác nh