bài giảng VXL 4

K K ỹ ỹ thu thu ậ ậ t t Vi Vi x x ử ử lý lý Đi Đi ệ ệ n t n t ử ử - - Vi Vi ễ ễ n thông n thông Đ Đ ạ ạ i h i h ọ ọ c B c B á á ch khoa Đ ch khoa Đ à à N N ẵ ẵ ng ng Chương Chương 4 4 4.1 4.1 Phân lo Phân lo ạ ạ i b i b ộ ộ nh nh ớ ớ b b á á n d n d ẫ ẫ n n 4.2 4.2 Ho Ho ạ ạ t đ t đ ộ ộ ng c ng c ủ ủ a c a c á á c c chip EPROM chip EPROM 4.3 4.3 Ho Ho ạ ạ t đ t đ ộ ộ ng c ng c ủ ủ a c a c á á c c chip SRAM chip SRAM 4.4 Bus 4.4 Bus h h ệ ệ th th ố ố ng c ng c ủ ủ a h a h ệ ệ vi vi x x ử ử lý lý 8088 8088 4.5 4.5 B B à à i to i to á á n thi n thi ế ế t k t k ế ế b b ộ ộ nh nh ớ ớ M M ụ ụ c tiêu v c tiêu v à à bi bi ệ ệ n ph n ph á á p thi p thi ế ế t k t k ế ế   Gh Gh é é p n p n ố ố i c i c á á c c chip chip nh nh ớ ớ EPROM EPROM v v à à SRAM SRAM v v ớ ớ i i Bus Bus h h ệ ệ th th ố ố ng sao cho không x ng sao cho không x ả ả y ra y ra xung đ xung đ ộ ộ t t : : C C á á c c chip chip nh nh ớ ớ b b ị ị c c ấ ấ m khi m khi vi vi x x ử ử lý truy c lý truy c ậ ậ p p c c á á c c c c ổ ổ ng ng I/O I/O Ch Ch ỉ ỉ c c ó ó m m ộ ộ t t chip chip nh nh ớ ớ ho ho ạ ạ t đ t đ ộ ộ ng khi ng khi vi vi x x ử ử lý lý truy c truy c ậ ậ p b p b ộ ộ nh nh ớ ớ   Th Th ự ự c hi c hi ệ ệ n m n m ộ ộ t m t m ạ ạ ch gi ch gi ả ả i mã đ i mã đ ị ị a ch a ch ỉ ỉ b b ộ ộ nh nh ớ ớ d d ù ù ng c ng c á á c c chip chip gi gi ả ả i mã ho i mã ho ặ ặ c c c c á á c c c c ổ ổ ng ng logic logic ho ho ặ ặ c k c k ế ế t h t h ợ ợ p c p c ả ả hai hai 4.1 4.1 Phân lo Phân lo ạ ạ i b i b ộ ộ nh nh ớ ớ b b á á n d n d ẫ ẫ n n Bộ nhớ bán dẫn ( Semiconductor memory ) SAM (Sequential Access Memory) RAM (Random Access Memory) ROM (Read Only Memory) RWM (Read Write memory) PROM EPROM EEPROM Flash ROM SRAM DRAM 4.2 4.2 C C á á c c chip EPROM chip EPROM EPROM A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A p-1 Vpp D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D m-1 CE OE PGM p chân địa chỉ Các chân điều khiển m chân dữ liệu Điều khiển đọc Chọn chip Dung Dung lư lư ợ ợ ng c ng c ủ ủ a a 1 chip 1 chip nh nh ớ ớ   M M ộ ộ t t chip chip nh nh ớ ớ đư đư ợ ợ c xem như m c xem như m ộ ộ t m t m ả ả ng ng g g ồ ồ m m n ô n ô nh nh ớ ớ . . M M ỗ ỗ i i ô ô nh nh ớ ớ lưu tr lưu tr ữ ữ đư đư ợ ợ c c m m - - bit bit d d ữ ữ li li ệ ệ u u   Dung Dung lư lư ợ ợ ng c ng c ủ ủ a a chip chip thư thư ờ ờ ng đư ng đư ợ ợ c bi c bi ể ể u u di di ễ ễ n n : : nxm nxm V V í í d d ụ ụ : : M M ộ ộ t t chip chip c c ó ó dung dung lư lư ợ ợ ng ng 2Kx8 2Kx8 ngh ngh ĩ ĩ a a l l à à chip chip đ đ ó ó c c ó ó 2048 ô 2048 ô nh nh ớ ớ v v à à m m ỗ ỗ i i ô ô nh nh ớ ớ c c ó ó th th ể ể lưu tr lưu tr ữ ữ đư đư ợ ợ c c 1 byte 1 byte d d ữ ữ li li ệ ệ u u   m m ch ch í í nh l nh l à à s s ố ố chân d chân d ữ ữ li li ệ ệ u c u c ủ ủ a a chip chip   log log 2 2 (n) = p (n) = p l l à à s s ố ố chân đ chân đ ị ị a ch a ch ỉ ỉ c c ủ ủ a a chip chip Ho Ho ạ ạ t đ t đ ộ ộ ng ghi d ng ghi d ữ ữ li li ệ ệ u v u v à à o o EPROM EPROM   Vi Vi ệ ệ c ghi d c ghi d ữ ữ li li ệ ệ u v u v à à o o EPROM EPROM đư đư ợ ợ c g c g ọ ọ i l i l à à l l ậ ậ p p tr tr ì ì nh cho nh cho EPROM EPROM   Đư Đư ợ ợ c th c th ự ự c hi c hi ệ ệ n b n b ằ ằ ng thi ng thi ế ế t b t b ị ị chuyên d chuyên d ụ ụ ng ng g g ọ ọ i l i l à à B B ộ ộ n n ạ ạ p p EPROM EPROM   Chân Vpp đư Chân Vpp đư ợ ợ c c c c ấ ấ p đi p đi ệ ệ n n á á p tương p tương ứ ứ ng v ng v ớ ớ i i t t ừ ừ ng lo ng lo ạ ạ i i chip chip g g ọ ọ i l i l à à đi đi ệ ệ n n á á p l p l ậ ậ p tr p tr ì ì nh nh   D D ữ ữ li li ệ ệ u t u t ạ ạ i c i c á á c chân d c chân d ữ ữ li li ệ ệ u s u s ẽ ẽ đư đư ợ ợ c ghi c ghi v v à à o m o m ộ ộ t t ô ô nh nh ớ ớ x x á á c đ c đ ị ị nh nh nh nh ờ ờ c c á á c t c t í í n hi n hi ệ ệ u u đưa v đưa v à à o o ở ở c c á á c chân đ c chân đ ị ị a ch a ch ỉ ỉ v v à à m m ộ ộ t xung t xung ( ( thư thư ờ ờ ng g ng g ọ ọ i l i l à à xung l xung l ậ ậ p tr p tr ì ì nh nh ) ) đưa v đưa v à à o o chân chân PGM PGM Ho Ho ạ ạ t đ t đ ộ ộ ng đ ng đ ọ ọ c d c d ữ ữ li li ệ ệ u t u t ừ ừ m m ộ ộ t t chip EPROM chip EPROM Đ Đ ể ể đ đ ọ ọ c d c d ữ ữ li li ệ ệ u t u t ừ ừ 1 ô 1 ô nh nh ớ ớ n n à à o đ o đ ó ó c c ủ ủ a a 1 chip EPROM 1 chip EPROM n n à à o đ o đ ó ó , B , B ộ ộ vi vi x x ử ử lý c lý c ầ ầ n n ph ph ả ả i i : :   Ch Ch ọ ọ n n chip chip đ đ ó ó : 0 : 0 > CE > CE   Á Á p c p c á á c t c t í í n hi n hi ệ ệ u đ u đ ị ị a ch a ch ỉ ỉ c c ủ ủ a a ô ô nh nh ớ ớ c c ầ ầ n đ n đ ọ ọ c v c v à à o o c c á á c c chân đ chân đ ị ị a ch a ch ỉ ỉ A A p p - - 1 1 – – A A 0 0   Đ Đ ọ ọ c c : 0 : 0 > OE > OE   K K ế ế t qu t qu ả ả l l à à m bit m bit d d ữ ữ li li ệ ệ u c u c ầ ầ n đ n đ ọ ọ c xu c xu ấ ấ t hi t hi ệ ệ n n ở ở c c á á c c chân d chân d ữ ữ li li ệ ệ u u D D m m - - 1 1 – – D D 0 0 H H ọ ọ EPROM EPROM thông d thông d ụ ụ ng ng 27x 27x 64Kx8 64Kx8 27512 27512 32Kx8 32Kx8 27256 27256 16Kx8 16Kx8 27128 27128 8Kx8 8Kx8 2764 2764 4Kx8 4Kx8 2732 2732 2Kx8 2Kx8 2716 2716 Dung Dung lư lư ợ ợ ng ng S S ố ố hi hi ệ ệ u c u c ủ ủ a a chip chip Bảng 4.1 Họ EPROM 27x   Sơ Sơ đ đ ồ ồ chân chân c c ủ ủ a a 2716 2716 v v à à 2732 2732 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 8 19 20 17 18 15 16 13 14 21 22 23 24 GND Vcc A0 D0 D1 D2 D7 D6 D5 D4 D3 A10 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A9 A8 Vpp A11 2716 2732 __ OE Vpp __ OE / CE __ EPROM [...]... 111 113 133 133 Physical Memory 16K 64K 64K 1M 1M 16M 16M4GB 4GB 4GB 64G Virtual Memory none none none none none 1G 64T 64T 64T 64T Internal Data Bus 8 8 8 16 16 16 32 32 64 32 External Data Bus 8 8 8 16 8 16 16,32 32 64 64 Address Bus 8 16 16 20 20 24 24, 32 32 32 36 Data Types 8 8 8 8,16 8,16 8,16 8,16,32 8,16,3 2 8,16,3 2 8,16,3 2 8088/8086 Microprocessor DIP 40 pin Data bus • Bus d li u trong :16... n S3 Processor Timing Diagram of 8088 (Minimum Mode) for Memory or I/O Read (with 742 45) T1 T2 T3 T4 CLOCK DT/R ALE D7 - D0 D7 - D0 (from memory) from memory to 74LS 245 AD7 - AD0 A7 - A0 A15 - A8 A19/S6 - A16/S3 A19 - A0 from 74LS373 to memory garbage D7 - D0 from 74LS 245 A15 - A8 A19 - A16 S6 - S3 A19 - A0 from 74LS373 IO/M RD DEN if I/O ACCESS this is HIGH, if MEMORY ACCESS this is LOW... 5 808 6 808 8 8028 6 80386 8 048 6 Pent Pent Pro Year Introduced 1972 19 74 1976 1978 1979 1982 1985 1989 1992 1995 Technology PMOS NMO S 5-10 NMO S 5-8 CMOS CMOS 0.50.50.8 18 NMO S 3-8 NMOS Clock Rate NMO S 2-3 16 -40 16- 66 BICMO S 150 40 40 40 40 101016? 132 168 BICMO S 606066+ 273 130K 275K 1.2M 3M 5.5M Number of Pins 387 Number of transistors Number of instructions 3000 45 00 6500 29K 29K 66 111 113... AD0 READY AD1 AD2 CLK RESET AD3 AD4 TEST AD5 AD6 AD7 HLDA A8 HOLD NMI A9 A10 A11 A12 A13 A 14 8088 A15 A16 / S3 A17 / S4 A18 / S5 A19 / S6 SSO DEN DT / R IO / M RD WR ALE INTR INTA Tín hi u các chân c a 8088 MN / MX AD0 READY AD1 AD2 CLK RESET AD3 AD4 TEST AD5 AD6 Các chân a ch /D li u AD7 HLDA A8 HOLD NMI A9 A10 A11 A12 Các chân a ch A13 A 14 8088 A15 A16 / S3 A17 / S4 A18 / S5 Các chân a ch /Tr ng thái... 27 64 Các chân a ch Các chân d Ch n chip i u khi n c li u EPROM 27 64 L p trình cho 27 64 Trư c h t c n ph i xoá • Xoá m t chip t c là làm cho t t c các bit = 1 Xoá m t chip EPROM b ng tia c c tím L p trình b ng cách: • VPP m c m c 12.5V • E và P u m c th p TTL Các bit d li u ưa vào các chân d li u Các bit a ch ưa vào các chân a ch 4. 3 Các chip SRAM a ch D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 A7 A8 P chân A0 A1 A2 A3 A4... AD0-AD15 • ALE (Address Latch Enable) 8088/8086 Microprocessor Bus a ch • ALE = 1 • S d ng 74LS373 ch tách và ch t a u vào: AD0-AD7 (8088) ho c AD0-AD15 (8086) và ALE u ra: A0-A7 (8088) ho c A0-A15 (8086) Sơ chân c a 8088 Sơ chân 8088/8086 (Min Mode) Minimum/Maximum Mode nh hư ng n các chân 24- 31 Minimum Mode • Các chân 24- 31 là các tín hi u i u khi n I/O và b nh • Các tín hi u i u khi n u t 8088/8086 • Tương... i: Ch n chip ó: 0 > CS Áp các tín hi u a ch vào Ap-1 – A0 Áp m bit d li u c n ghi vào các chân d li u Dm-1 – D0 Ghi: 0 - > WE K t qu là các bit d li u các chân d li u s ư c ghi vào ô nh ã ch n 4. 4 Bus h th ng c a 8088 Bus a ch 20-bit: g m các ư ng a ch ư c ký hi u t A19 n A0 Bus d li u 8-bit: g m các ư ng d li u ư c ký hi u t D7 n D0 Bus i u khi n g m các ư ng i u khi n riêng l ph c v cho ho... Non Maskable Interrupt u vào ng t không che ư c Mô t chân INTR Interrupt Request u vào ng t che ư c N I v i chip i u khi n ng t 8259 INTA: ch p nh n ng t Mô t chân CLK Clock u vào ng h N i v i chip 82 84 Mô t chân RESET K t thúc ho t ng hi n th i và huy b m i th Sau khi reset • • • • • • • CS=FFFFH DS=0000H SS=0000H ES=0000H IP=0000H Các c b xoá Hàng I l nh r ng Mô t chân READY Chèn thêm m t tr ng thái . Microprocessors 8,16,3 8,16,3 2 2 32 32 64 64 64 64 64T 64T 4GB 4GB 3M 3M 273 273 60 60 - - 66+ 66+ BICMO BICMO S S 1992 1992 Pent. Pent. 8,16 8,16 24 24 16 16 16 16 1G 1G 16M 16M 130K 130K 10 10 - - 16? 16? NMOS NMOS 1982 1982 8028 8028 6 6 8,16 8,16 20 20 8 8 16 16 none none 1M 1M 133 133 29K 29K 40 40 5 5 - - 8 8 NMO NMO S S 1979 1979 808 808 8 8 8,16,32 8,16,32 24, 32 24, 32 16,32 16,32 32 32 64T 64T 16M4GB 16M4GB 275K 275K 132 132 16 16 - - 40 40 CMOS CMOS 1985 1985 80386 80386 8,16,3 8,16,3 2 2 32 32 32 32 32 32 64T 64T 4GB 4GB 1.2M 1.2M 168 168 66 66 CMOS CMOS 1989 1989 8 048 6 8 048 6 8,16,3 8,16,3 2 2 8,16 8,16 8 8 8 8 8 8 Data. Microprocessors 8,16,3 8,16,3 2 2 32 32 64 64 64 64 64T 64T 4GB 4GB 3M 3M 273 273 60 60 - - 66+ 66+ BICMO BICMO S S 1992 1992 Pent. Pent. 8,16 8,16 24 24 16 16 16 16 1G 1G 16M 16M 130K 130K 10 10 - - 16? 16? NMOS NMOS 1982 1982 8028 8028 6 6 8,16 8,16 20 20 8 8 16 16 none none 1M 1M 133 133 29K 29K 40 40 5 5 - - 8 8 NMO NMO S S 1979 1979 808 808 8 8 8,16,32 8,16,32 24, 32 24, 32 16,32 16,32 32 32 64T 64T 16M4GB 16M4GB 275K 275K 132 132 16 16 - - 40 40 CMOS CMOS 1985 1985 80386 80386 8,16,3 8,16,3 2 2 32 32 32 32 32 32 64T 64T 4GB 4GB 1.2M 1.2M 168 168 66 66 CMOS CMOS 1989 1989 8 048 6 8 048 6 8,16,3 8,16,3 2 2 8,16 8,16 8 8 8 8 8 8 Data. Đ à à N N ẵ ẵ ng ng Chương Chương 4 4 4. 1 4. 1 Phân lo Phân lo ạ ạ i b i b ộ ộ nh nh ớ ớ b b á á n d n d ẫ ẫ n n 4. 2 4. 2 Ho Ho ạ ạ t đ t đ ộ ộ ng c ng c ủ ủ a c a c á á c c chip EPROM chip EPROM 4. 3 4. 3 Ho Ho ạ ạ t