bài giảng VXL 3

Bay giảng Kỹ thuật Vi xử lý Ngành Điện tử-Viễn thông Đại học Bách khoa Đà Nẵng của Hồ Viết Việt, Khoa CNTT-ĐTVT Tài liệu tham khảo [1] Kỹ thuật vi xử lý, Văn Thế Minh, NXB Giáo dục, 1997 [2] Kỹ thuật vi xử lý và Lập trình Assembly cho hệ vi xử lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2001 Chương 3 Vi xử lý 8088-Intel 3.1 Kiến trúc và hoạt động của 8088 - Nguyên lý hoạt động - Sơ đồ khối chức năng 3.2 Cấu trúc thanh ghi của 8088 3.3 Phương pháp quản lý bộ nhớ 3.4 Mô tả tập lệnh Assembly Lấy - Giải mã - Thực hiện lệnh Tìm và copy các byte lệnh từ bộ nhớ Giải mã lệnhTạo ra các tín hiệu điều khiển để thực hiện lệnh Nguyên lý hoạt động của một bộ vi xử lý Chu kỳ lệnh và Chu kỳ máy • Chu kỳ lệnh: Tổng thời gian tìm lệnh, giải mã lệnh và thực hiện 1 lệnh • Nói chung, Chu kỳ lệnh của các lệnh khác nhau là khác nhau • Chu kỳ lệnh bao giờ cũng bằng một số nguyên lần chu kỳ máy • Chu kỳ máy bằng nghịch đảo của tần số hoạt động (tốc độ đồng hồ) của bộ vi xử lý 3.1 Kiến trúc và Hoạt động của 8088 Đơn vị giao tiếp Bus - BIU • Phát các tín hiệu địa chỉ đến bộ nhớ và các cổng I/O thông qua A-Bus • Đọc mã lệnh từ bộ nhớ thông qua D-Bus • Đọc dữ liệu từ bộ nhớ thông qua D-Bus • Ghi dữ liệu vào bộ nhớ thông qua D-Bus • Đọc dữ liệu từ các cổng I thông qua D-Bus • Ghi dữ liệu ra các cổng O thông qua D-Bus Đơn vị thực hiện - EU • Bao gồm CU và ALU • CU : Giải mã lệnh để tạo ra các tín hiệu điều khiển nhằm thực hiện lệnh đã được giải mã • ALU: thực hiện các thao tác khác nhau đối với các toán hạng của lệnh Tổ chức của microprocessor ALU BIU Control Control registers General purpose registers Status Registers Control Data Address CPU Xử lý lệnh của các vi xử lý trước 8086/8088 • Một thủ tục đơn giản gồm 3 bước: – Lấy lệnh từ bộ nhớ – Giải mã lệnh – Thực hiện lệnh • Lấy các toán hạng từ bộ nhớ (nếu có) • Lưu trữ kết quả Fetch 1 Decode 1 Execute 1 Fetch 2 Decode 2 Execute 2 … Busy Idle Busy … Busy Idle Busy Microprocessor Bus Cơ chế Pipelining P ipelin ing B us Fe tch 1 Fe tch 2 Fe tch 3 Fe tch 4 S tore 1 Fe tch 5 … Fe tc h 6 Fe tc h 7 Loa d 2 In stru ctio n U nit D ecod e 1 D eco d e 2 D eco d e 3 D eco d e 4 Id le D ecod e 5 … D ecod e 6 Id le D ecod e 7 E xec. 1 E xec. 2 E xec. 3 E xec. 4 Id le Id le E xec. 5 E xec. 6 E xec. 7 Id le E xec ution U nit M em o ry re q uest M em o ry re q uest [...]... 8-bit value 12H Immediate B4 12 OP DATA8 MOV AX, 1 234 h Move to AX the value 1 234 h Immediate B8 34 OP DATA16 MOV AX, CONST Move to AX the constant defined as CONST Immediate B8 lsb msb OP DATA16 MOV AX, X Move to AX the address or offset of the variable X Immediate B8 lsb msb OP DATA16 MOV AX, [1 234 h] Move to AX the value at memory location 1 234 h Direct A1 34 12 OP DISP16 MOV AX, [X] Move to AX the value... pointed to by DS:X the value in AX Base Plus Index 89 01 OP MODE MOV AX, [BX + DI + 1 234 h] Move word in memory location DS:BX + DI + 1 234 h to AX register Base Rel Plus Index 8B 81 34 12 OP MODE MOV word [BX + DI + 1 234 h], 5678h Move immediate value 5678h to memory location BX + DI + 1 234 h Base Rel Plus Index C7 81 34 12 78 56 DISP16 M t l nh có th dài t 1 Mã máy n 6 byte • Byte 1 g m: – Opcode (6 bit)... là: (Ngu n) 1 M t thanh ghi 8 ho c 16 bit c a VXL 2 M t v trí nh (1 ho c 2 ô nh liên ti p nhau) - Ngu n: có th là: 1 M t thanh ghi 8 ho c 16 bit c a VXL 2 M t v trí nh (1 ho c 2 ô nh liên ti p nhau) 3 M t giá tr c th M t s lưu ý i v i MOV - ích và Ngu n ph i có cùng kích c - ích và Ngu n không th ng th i thu c b nh - N u ích là m t thanh ghi segment c a VXL thì Ngu n không th là m t giá tr c th (nói... (NT) Nested task (IOPL) Input/output privilege level (O) Overflow (D) Direction (I) Interrupt (T) Trace (S) Sign (Z) Zero (A) Auxiliary Carry (P) Parity (C) Carry 8086, 8088, 80186 80286 8 038 6, 80486DX 80486SX 3. 3 Phương pháp qu n lý b nh - B nh ư c xem là m t t p h p các ô nh - M i ô nh ư c nh n d ng b ng m t a ch v t lý duy nh t 20-bit - Trong ho t ng truy c p m t ô nh , a ch v t lý c a nó ư c t... M t thanh ghi 8 ho c 16 bit c a VXL 2 M t v trí nh (1 ho c 2 ô nh liên ti p nhau) - T/h2: có th là: 1 M t thanh ghi 8 ho c 16 bit c a VXL 2 M t v trí nh (1 ho c 2 ô nh liên ti p nhau) M t s lưu ý i v i XCHG - T/h1 và T/h2 ph i có cùng kích c - T/h1 và T/h2 không th ng th i thu c b nh - T/h1 và T/h2 không th là các thanh ghi segment Các mode a ch - Khi th c hi n l nh, VXL s th c hi n nh ng thao tác nh... th c hi n nh ng thao tác nh t nh trên s li u, các s li u này ư c g i chung là các toán h ng - Các toán h ng trong m t câu l nh có th là m t ph n c a câu l nh ( d ng mã máy), có th n m m t thanh ghi c a VXL ho c B nh -Cách xác nh toán h ng trong các câu l nh ư c g i là các mode ( nh) a ch Các mode a ch - Mode a ch thanh ghi: MOV AX,BX - Mode a ch t c thì: MOV AL,55h - Các mode a ch b nh : Các cách th.. .3. 2 C u trúc thanh ghi c a 8088 8088 có 14 thanh ghi 16-bit C u trúc thanh ghi c a h x86 General Purpose Special Registers Accumulator AH AL AX EAX IP EIP BH Base Index Registers Instr Pointer BL Flags... value in memory location DS:X Direct A1 lsb msb OP DISP16 Các ví d Instruction Comment Addressing Mode Memory Contents MOV [X], AX Move to the memory location pointed to by DS:X the value in AX Direct A3 lsb msb OP DATA16 MOV AX, [DI] Move to AX the 16-bit value pointed to by DS:DI Indexed 8B 05 OP MODE MOV [DI], AX Move to address DS:DI the 16-bit value in AX Indexed 89 05 OP MODE MOV AX, [BX] Move... c t o ra t hai giá tr 16-bit: a ch segment và a ch Offset - a ch logic = a ch segment: a ch offset M i liên h gi a CVL và CLG A=Bus 19 0 ịa chỉ vật lý 15 0 Thanh ghi offset 15 0 Thanh ghi Segment 0000 3. 4 Mô t t p l nh Assembly c a 8086/8088 - Khuôn d ng: Mnemonics Các toán h ng - Nhóm l nh chuy n s li u - Nhóm l nh s h c - Nhóm l nh logic - Nhóm l nh R nhánh - Nhóm l nh thao tác string - Nhóm l nh . 2001 Chương 3 Vi xử lý 8088-Intel 3. 1 Kiến trúc và hoạt động của 8088 - Nguyên lý hoạt động - Sơ đồ khối chức năng 3. 2 Cấu trúc thanh ghi của 8088 3. 3 Phương pháp quản lý bộ nhớ 3. 4 Mô tả tập. ipelin ing B us Fe tch 1 Fe tch 2 Fe tch 3 Fe tch 4 S tore 1 Fe tch 5 … Fe tc h 6 Fe tc h 7 Loa d 2 In stru ctio n U nit D ecod e 1 D eco d e 2 D eco d e 3 D eco d e 4 Id le D ecod e 5 … D ecod. le D ecod e 7 E xec. 1 E xec. 2 E xec. 3 E xec. 4 Id le Id le E xec. 5 E xec. 6 E xec. 7 Id le E xec ution U nit M em o ry re q uest M em o ry re q uest 3. 2 Cấu trúc thanh ghi của 8088 8088 có