Phân tích kiến trúc và nguyên lý làm việc của bộ vi xử lý 32 bits của intel

Phân tích kiến trúc và nguyên lý làm việc của bộ vi xử lý 32 bits của intel

BÀI TẬP LỚN

PHÂN TÍCH KIẾN TRÚC

VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

CỦA

BỘ VI XỬ LÍ 32 BIT CỦA

KHOA HỌC MÁY TÍNH 1 – K7 - HaUI

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

PHÂN TÍCH KIẾN TRÚC VÀ NGUYÊN

LÝ LÀM VIỆC CỦA BỘ VXL 32 BIT

CỦA INTEL

Lớp: KHMT1-K7 Khoa: Công Nghệ Thông Tin Trường: ĐH Công Nghiệp HN

LỜI NÓI ĐẦU

Từ thủa xa xưa, con người đã biết dùng những cục đá, khúc cây

để tính toán Sau rồi đến những công cụ tính toán cổ xưa như bàn tính gảy Nhưng trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển , và do nhu cầu tính toán ngày càng cao của con người, những công cụ thô

sơ không còn đáp ứng được nữa, những cồn cụ tính toán sử dụng điện đầu tiên ra đời với hơn trăm transistor, đã giải quyết được một số phép tính đơn giản Từ đó, máy tính tiếp tục được phát triển với tốc

độ ngày càng nhanh và nhỏ hơn rất nhiều do sử dụng vi mạch tích

hợp, gọi là bộ vi xử lý

Bộ Vi Xử Lý , viết tắt CPU (tiếng anh Central Processing Unit,

có nghĩa là Đơn vị xử lý trung tâm).

Có nhiều loại CPU, do nhiều hãng sản xuất khác nhau với

nhiều mục đích sử dụng Sau đây sẽ chỉ nói đến bộ vi xử lý 32 bit của

Intel.

Trong sách có sử dụng một số thuật ngữ được viết lại nhiều lần, xin được phép viết tắt VXL (Vi xử lý), BVXL (Bô vi xử lý).

.

Bài viết do nhóm gồm 5 thành viên: Đào Văn Hải, Hoàng Đình

Giáp, Đồng Phú Hảo, Lê Thị Thu Hằng, Nghiêm Xuân Hải thực

trong thời gian dài, nhưng không thể tránh được những khiếm khuyết Rất mong Thầy giáo và các bạn thông cảm và cho ý kiến nhận xét, phê bình Chúng em chân thành cảm ơn!

PHẦN 1

TÓM TẮT LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VXL INTEL

Intel ra đời chip vi xử lý đầu tiên vào năm 1971, nhưng họ lại quyết định chọn

mốc thời gian 1978 để làm sinh nhật đầu tiên cho dòng Vi xử lý (VXL) máy tính vì đó

là thời điểm tên tuổi chip Intel 8088 được cả thế giới biết đến CPU của Intel có cả 32

bit lẫn 64 bit, nhưng trong cuốn sách này sẽ chỉ nhắc đến CPU 32 bit.

- 1971 : Intel bắt đầu phát triển vi xử lý từ năm 1969 theo dự án của nhà sản xuất

máy tính Nhật Busicom Kế hoạch ban đầu của Busicom là xây dựng 12 chip có khả năng tùy biến Nhưng kỹ sư Ted Hoff của Intel đã hình thành ý tưởng về một thiết bị logic đa mục đích hoạt động hiệu quả hơn

Ban đầu, Busicom nắm giữ các quyền liên quan tới bộ vi xử lý đó và trả cho Intel

60.000 USD Nhận thấy tiềm năng của "bộ não" này, Intel quyết định trả lại số tiền

trên để đổi lấy quyền thiết kế chip Ngày 15/11/71, họ giới thiệu 4004 ra thị trường thế

giới với giá 200 USD 4004 có tốc độ 108 KHz với 2.300 bóng bán dẫn.

- 1972 : Phiên bản 8008 mạnh gấp đôi 4004 Mark-8 là một trong những máy

tính đầu tiên dành cho người sử dụng gia đình - một hệ thống mà nếu theo các tiêu chuẩn ngày nay thì rất khó xây dựng, bảo trì và vận hành

- 1974 : 8080 trở thành bộ não của máy tính cá nhân đầu tiên mang tên Altair, đặt

theo tên địa danh hạ cánh của phi hành đoàn Starship trong loạt phim truyền hình Star

Trek nổi tiếng Giá một bộ Altair lúc ấy là 395 USD nhưng hàng chục ngàn máy đã

được bán hết sạch chỉ trong vài tháng đầu

- 1978 : 8086-8088 được bán chủ yếu cho IBM để tạo nên dòng PC IBM nổi

tiếng Sự thành công của chip 8088 đưa Intel vào hàng Fortune 500 và được tạp chí

Fortune bình bầu là một trong những công ty thành công trong thập niên 70 (Business Triumphs of the Seventies)

-1982 : Intel286, tên đầy đủ là Intel 80286, là chip đầu tiên của Intel tương thích

ngược với tất cả phần mềm trước đó, giúp tiếp tục duy trì thế mạnh của dòng vi xử lý Intel Trong 6 năm, trên thế giới đã có khoảng 15 triệu PC 286 được bán ra 8088 có

tốc độ 5 MHz, 8 MHz và 10 MHz với 29.000 bóng bán dẫn

- 1985 : Intel386 trang bị 275.000 transistor (gấp 100 lần so với 4004), dùng

giao tiếp 32-bit và có khả năng xử lý đồng thời nhiều tác vụ (multi tasking) Tốc độ 16

MHz, 20 MHz, 25 MHz và 33 MHz.

- 1989 : Intel486 DX đã giúp người dùng quên đi giao diện dòng lệnh và chuyển

sang giao diện đồ họa tương tác bằng chuột máy tính Lần đầu tiên có thêm bộ đồng

xử lý toán học, nhận bớt phần xử lý các phép toán phức tạp cho CPU nhằm tăng hiệu năng hệ thống.Tốc độ 25 MHz, 33 MHz và 50 MHz với 1,2 triệu bóng bán dẫn.

- 1993 : Intel Pentium cho phép máy tính xử lý được nhiều dạng dữ liệu thực tế

như giọng nói, âm thanh, chữ viết và hình ảnh

Pentium có tốc độ 60 MHz và 66 MHz với 3,1 triệu bóng bán dẫn.

- 1995 : Intel Pentium Pro được thiết kế cho máy chủ và trạm ứng dụng 32-bit,

giúp nâng cao tốc độ tính toán cho ngành khoa học, cơ khí và thiết kế trên máy tính

Pentium Pro được trang bị bộ đệm thứ cấp tốc độ cao và tích hợp được tới 5,5 triệu

transistor.

- 1997 : Pentium II tích hợp 7,5 triệu transistor và trang bị thêm công nghệ MMX

để xử lý dữ liệu video, âm thanh và hình ảnh hiệu quả hơn Với chip này, người sử dụng có thể chụp, chỉnh sửa và chia sẻ ảnh số với bạn bè và người thân qua Internet, biên tập và thêm nội dung text, nhạc hoặc chuyển đổi cảnh trong phim

Pentium II có tốc độ 200 MHz, 233 MHz, 266 MHz và 300 MHz với

7,5 triệu bóng bán dẫn.

- 1998 : Intel Pentium Xeon được thiết kế nằm đáp ứng yêu cầu của dòng máy

chủ cao cấp và tầm trung chuyên cung cấp dịch vụ Internet, lưu trữ dữ liệu, tạo nội dung kĩ thuật số, thiết kế tự động Sử dụng Xeon, hệ thống có thể kết hợp 4 hoặc 8 VXL với nhau

- 1999 : Intel Celeron được thiết kế riêng cho thị trường bình dân với tiêu chí đạt

hiệu năng cao nhất, trong mức giá hợp lý, được tối ưu hóa cho trò chơi và phần mềm giáo dục

Cũng trong năm, Intel Pentium III ra đời, có thêm 70 lệnh mới (Internet

Streaming SIMD Extension) giúp tối ưu hiệu ứng xử lý ảnh, 3D, âm thanh trực tuyến,

video và nhận dạng giọng nói BVXL này được tích hợp 9,5 triệu transistor và sản xuất dựa trên công nghệ 0,25 micro mét, có tốc độ từ 650 MHz đến 1,2 GHz.

Intel Pentium III Xeon mở rộng thị trường sang máy chủ, máy trạm chạy ứng dụng thương mại điện tử hoặc ứng dụng cấp doanh nghiệp lớn

- 2000 : Pentium IV có thể tạo ra những bộ phim mang tính chuyên nghiệp, liên

kết thời gian thực giữa video và thoại, chồng hình đồ họa 3D, nhanh chóng mã hóa

nhạc và chạy các ứng dụng đa phương tiện Tích hợp 42 triệu transistor, sản xuất theo công nghệ 0,18 micromet, đạt tần số 1,5Ghz.

- 2003 : Intel Pentium M kết hợp cùng chipset Intel 855 và card mạng Intel Pro/

Wireless 2100 tạo ra nền tảng cơ bản cho công nghệ di động Centrino nhằm nâng cao tính di động và hiệu năng cho máy tính trong môi trường mạng LAN không dây Côngnghệ Centrino còn giúp kéo dài thời gian thiết bị hoạt động với pin và giúp mỏng, nhẹ hóa hơn nữa máy tính xách tay

6/2003 , Intel giới thiệu BVXL Mobile Pentium IV với mục tiêu mang sức mạnh công nghệ của dòng Pentium IV cho máy PC vào máy tính xách tay, giúp giảm giá thành sản phẩm, tăng sức mạnh xử lý nhưng lại không hỗ trợ tính năng di động như Pentium M

Từ năm 2005 trở đi, Intel bắt đầu sản xuất chip lõi kép

PHẦN 2

VI XỬ LÝ 32 BIT CỦA INTEL

I Một số bộ Vi xử lý 32bit tiêu biểu của Intel:

Intel 386 gồm các họ 386DX, 386SX và 386SL Intel386DX là vi xử lý 32 bit

đầu tiên Intel giới thiệu vào năm 1985, được dùng trong các máy tính của IBM và PC

tương thích Intel386 là một bước nhảy vọt so với các vi xử lý trước đó Đây là vi xử

lý 32 bit có khả năng xử lý đa nhiệm 386 sử dụng các thanh ghi 32 bit, có thể truyền

32 bit dữ liệu cùng lúc trên bus dữ liệu và dùng 32 bit để xác định địa chỉ Hoạt động

ở 2 chế độ: chế độ thực(real mode) và chế độ bảo vệ (protect mode).

Bộ xử lý Intel 386 SX năm 1985

486DX sử dụng công nghệ 1 µm, 1,2 triệu transistor, bộ nhớ mở rộng 4GB;

gồm các phiên bản 25 MHz, 35 MHz và 50 MHz (0,8 µm) 486SX (năm 1991) dùngtrong dòng máy tính cấp thấp, có thiết kế giống hệ 486DX nhưng không tích hợp bộ đồng xử lý toán học 486DX sử dụng công nghệ 1 µm (1,2 triệu transistor) và 0,8 µm (0,9 triệu transistor), bộ nhớ mở rộng 4GB; gồm các phiên bản 16, 20, 25, 33 MHz

Bộ xử lý Intel 486 SX năm 1991

Pentium MMX, phiên bản cải tiến của Pentium với công nghệ MMX được

Intel phát triển để đáp ứng nhu cầu về ứng dụng đa phương tiện và truyền thông MMX kết hợp với SIMD (Single Instruction Multiple Data) cho phép xử lý nhiều dữ liệu trong cùng chỉ lệnh, làm tăng khả năng xử lý trong các tác vụ đồ họa, đa phương tiện

Bộ xử lý Intel MMX SX năm 1996

Pentium II:

Pentium II đầu tiên, tên mã Klamath, sản xuất trên công nghệ 0,35 µm, có 7,5

triệu transistor, bus hệ thống 66 MHz, gồm các phiên bản 233,266, 300MHz

Pentium II, tên mã Deschutes, sử dụng công nghệ 0,25 µm, 7,5 triệu transistor, gồm các phiên bản 333MHz (bus hệ thống 66MHz), 350, 400, 450 MHz (bus hệ thống100MHz) Celeron (năm 1998) được “rút gọn” từ kiến trúc Vi xử lý Pentium II, dành cho dòng máy cấp thấp Phiên bản đầu tiên, tên mã Covington không có bộ nhớ đệm L2 nên tốc độ xử lý khá chậm, không gây được ấn tượng với người dùng Phiên bản sau, tên mã Mendocino, đã khắc phục khuyết điểm này với bộ nhớ đệm L2 128KB

- Xuất hiện năm 1997

- Kiểu đóng gói : Kiểu gắn trên khe Slot1 hoặc Slot2, chíp được hàn cố định trên một vỉ nằm nghiêng

Tualatin có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB hoặc 512 KB tích hợp bên

trong BXL, socket 370 FC-PGA (Flip-chip pin Grid Array), bus hệ thống 133 MHz

Có các tốc độ như 1133,1200, 1266, 1333, 2900 MHz

Celeron Coppermine (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc vi xử lý Pentium

III Coppermine, có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp bên trong vi xử lý, socket 370 FC-PGA, Có các tốc độ như 533, 566, 600, 633, 667, 700, 733, 766, 800 MHz (bus 66 MHz), 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200, 1300 MHz (bus 1000 MHz)

Celeron Tualatin (năm 2000) được “rút gọn” từ kiến trúc vi xử lý Pentium III

Tualatin, có bộ nhớ đệm L1 32KB, L2 256 KB tích hợp, socket 370 FC-PGA, bus hệ thống 100 MHz, gồm các tốc độ 1,0, 1,1, 1,2, 1,3 GHz

- Xuất hiện năm 1999

- Kiểu đóng gói: Soket 370

- Tốc độ xử lý: có các tốc độ như 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850 MHz (bus 100MHz), 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1100 và 1133 MHz (bus 133MHz)

- Tốc độ bus FSB: 100MHz , 133MHz

- Cache từ 512KB trở xuống

CPU Pentium 3 Soket 370

Pentium IV:

Intel Pentium 4 (P4) là vi xử lý được giới thiệu vào tháng 11 năm 2000

Pentium IV sử dụng vi kiến trúc NetBurst có thiết kế hoàn toàn mới so với các vi xử

lý cũ (Pentium II, Pentium III và Celeron sử dụng vi kiến trúc P6)

Pentium 4 đầu tiên (tên mã Willamette) xuất hiện cuối năm 2000, có bus hệ

thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệm tích hợp L2- 256 KB, socket 423 và 478 P4 Willamette có một số tốc độ như 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7,1,8, 1,9, 2,0 GHz

Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng11 năm 2000đến tháng 8 năm 2001 và bị thay thế bởi socket 478.

Xung thực (FSB) của Pentium 4 là 100 MHz nhưng với công nghệ Quad Data Rate cho phép BXL truyền 4 bit dữ liệu trong 1 chu kỳ, nên bus hệ thống của vi xử lý

là 400 MHz

CPU Pentium 4 Willamette

P4 Northwood Xuất hiện vào tháng 1 năm 2002, có bộ nhớ cache L2 512 KB,

socket 478 Northwood có 3 dòng gồm Northwood A (system bus 400 MHz), tốc độ 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,5, 2,6 và 2,8 GHz Northwood B (system bus 533 MHz), tốc

độ 2,26, 2,4, 2,53, 2,66, 2,8 và 3,06 GHz (riêng 3,06 GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading – HT) Northwood C (system bus 800 MHz, tất cả hỗ trợHT), gồm 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4 GHz

P4 Prescott (năm 2004) Là vi xử lý đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90

nm, có bộ nhớ đệm tích hợp L2 của P4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood (1MB

so với 512 KB) Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và game chạy nhanh hơn Đây là giai đoạn “giao thời” giữa socket 478 – 775LGA, system bus 533 MHz – 800 MHz

CPU P4 Northwood SX năm 2002 và CPU P4 Prescott SX năm 2004

Prescott A (FSB 533 MHz) có các tốc độ 2,26, 2,4, 2,66, 2,8 (socket 478),

Prescott 505 (2,66 GHz), 505J (2,66 GHz), 506 (2,66 GHz), 511 (2,8GHz), 515 (2,93GHz), 515J (2,93 GHz), 516 (2,93 GHz), 519J (3,06 GHz), 519K (3,06 GHz) sử dụng socket 775LGA

Prescott E, F (năm 2004) có bộ nhớ đệm L2 1 MB (các phiên bản sau được

mở rộng 2 MB), bus hệ thống 800 MHz Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3 tíchhợp, Prescott E, F còn hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit

Dòng sử dụng socket 478 gồm Pentium 4 HT 2.8E (2,8 GHz), 3.0E (3,0 GHz), 3.2E (3,2 GHz), 3.4E (3,4 GHz) Dòng sử dụng socket 775LGA gồm Pentium 4 HT 3.2F, 3.4F, 3.6F, 3.8F với các tốc độ tương ứng từ 3,2 GHz đến 3,8 GHz, Pentium 4

HT 517, 520, 520J, 521, 524, 530, 530J, 531, 540, 540J, 541, 550, 550J, 551, 560, 560J, 561, 570J, 571 với các tốc độ từ 2,8 GHz đến 3,8 GHz

Celeron:

Vi xử lý Celeron được thiết kế với mục tiêu dung hòa giữa công nghệ và giá cả,đáp ứng các yêu cầu phổ thông như truy cập Internet, Email, chat, xử lý các ứng dụng văn phòng Điểm khác biệt giữa Celeron và Petium là về công nghệ chế tạo và số lượng Transistor trên một đơn vị

Celeron Willamette 128 (2002), bản “rút gọn” từ P4 Willamette, có bộ nhớ

đệm L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478 Celeron Willamette 128 hỗ trợ tập lệnh MMX, SSE, SSE2 Một số vi xử lý thuộc dòng này như Celeron 1.7 (1,7 GHz) và Celeron 1.8 (1,8 GHz)

Celeron NorthWood 128, “rút gọn” từ P4 Northwood, có bộ nhớ đệm tích hợp

L2 128 KB, bus hệ thống 400 MHz, socket 478 Celeron NorthWood 128 cũng hỗ trợ các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, gồm Celeron 1.8A, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7,2.8 tương ứng với các tốc độ từ 1,8 GHz đến 2,8 GHz

Celeron D (Presscott 256), được xây dựng từ nền tảng P4 Prescott, có bộ nhớ

đệm tích hợp L2 256 KB (gấp đôi dòng Celeron NorthWood), bus hệ thống 533 MHz, socket 478 và 775LGA Ngoài các tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Celeron D hỗ trợ tập lệnh SSE3, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit Celeron D gồm 310,

315, 320, 325, 325J, 326, 330, 330J, 331, 335, 335J,

336, 340, 340J, 341, 345, 345J, 346, 350, 351, 355 với các tốc độ tương ứng từ 2,13 GHz đến 3,33 GHz

Pentium 4 Extreme Edition

Pentium 4 Extreme Edition (P4EE) xuất hiện vào tháng 9 năm 2003, là vi xử lýđược Intel “ưu ái” dành cho game thủ và người dùng cao cấp P4EE được xây dựng từBXL Xeon dành cho máy chủ và trạm làm việc Ngoài công nghệ HT “đình đám” thờibấy giờ, điểm nổi bật của P4EE là bổ sung bộ nhớ đệm L3- 2 MB Phiên bản đầu tiên của P4 EE (nhân Gallatin) sản xuất trên công nghệ 0,13 µm, bộ nhớ đệm L2 512 KB, L3- 2 MB, bus hệ thống 800 MHz, sử dụng socket 478 và 775LGA, gồm P4 EE 3.2 (3,2 GHz), P4 EE 3.4 (3,4 GHz)

II Cấu trúc và nguyên lý làm việc của VLX Intel 32 bit:

1 Đặc điểm:

Các bộ vi xử lý 32bit của intel là một bước nhảy vọt trong lĩnh vực thiết kết chip điện tử Đặc điểm lớn nhất của dòng vi xử lý 32bit là nó có khả năng xử lý đa nhiệm, giúp cho máy vi tính có thể chạy được nhiều chương trình cùng một lúc

- Chức năng của bus :

Bus chia làm 3 loại :+bus địa chỉ

+bus dữ liệu +bus điều khiển Chỉ có bus địa chỉ và bus dữ liệu mới có khái niệm độ rộng

Sơ đồ khối phối ghép bus

Lý do tồn tại của các loại bus:

- Bus địa chỉ :

+ CPU muốn trao đổi dữ liệu với ngăn nhớ nào, với cổng vào ra nào thì cần phải có bus địa chỉ

Bus địa chỉ vận chuyển địa chỉ từ CPU đến bộ nhớ hay cổng vào ra để xác địnhngăn nhớ nào hay cổng vào ra nào cần trao đổi thông tin

+ Bus địa chỉ nói tổng quát gồm n đường dây Ao - An-1 thì gọi độ rộng bus là

n bit và n bit này được dùng để đánh dấu địa chỉ , do đó có khả năng quản lý tối đa 2n

địa chỉ ngăn nhớ hay 2n byte nhớ ( vì bộ nhớ chính quản lý theo byte) và với Intel 32bit thì n =32 quản lý tối đa 232 byte = 4 GB

Bus dữ liệu :

+ Vận chuyển dữ liệu từ bộ nhớ đến CPU

+ Vận chuyển dữ liệu giữa các thành phần với nhau

Bus dữ liệu kí hiệu Do – Dm-1 thì độ rộng bus là m bit m trong 386 là 32 tức làvận chuyển cùng một lúc 4 byte

-Bus điều khiển dữ liệu

+ Là tập hợp các tín hiệu điều khỉên hoặc phát ra từ CPU để điều khiểnbộ nhớ hay hệ thống vào ra hoặc là từ bộ nhớ hay hệ thống vào ra đến yêu cầu CPU

c Khối quản lý bộ nhớ:

Bộ vi xử lý có khả năng quản lý bộ nhớ trực tiếp bằng cách đánh địa chỉ vật lý hay định địa chỉ ảo ( phân trang ) Khi dùng định địa chỉ vật lý, địa chỉ tuyến tính được coi là địa chỉ vật lý

Khi dùng phân trang các đoạn mã, dữ liệu, ngăn xếp, hệ thống, GDT và IDT đều được nhận phân trang, chỉ có trang vừa truy nhập là nằm trong địa chỉ vật lý Vị trí của trang ( hay còn gọi là khung trang được xác định qua hai dạng cấu trúc hệ thống :

 Một thư mục trang

 Nhiều bảng trang

Đồng hồ

Cả hai cấu trúc đều nằm trong bộ nhớ vật lý Dữ liệu lưu trữ trong thư mục trang bao gồm địa chỉ cơ sở của bảng trang, quyền truy nhập và thông tin quản lý bộ nhớ Dữ liệu lưu trữ trong bảng trang bao gồm địa chỉ vật lý của khung trang, quyền truy nhập và thông tin quản lý bộ nhớ Địa chỉ cơ sở của thư mục trang nằm trong thanh ghi điều khỉên CR3 Không gian địa chỉ tuyến tính (32 bit) được chia ra làm 3 phần : 10 bit định vị danh mục trang, 10 bit định vị bảng trang, 12 bit định vị khung trang Như vậy kích thước của một trang là 212=4 Kbyte Mỗi nhiệm vụ có thể có một danh mục trang riêng của nó, có nghĩa là hệ vi xử lý có thể quản lý được nhiều danh mục trang khác nhau

d.Khối điều khiển

Dùng để điều khiển và để đồng bộ các hoạt động của hệ thống, cụ thể:

- Điều khiển nhận lệnh từ bộ nhớ và sau đó tăng nội dung PC( bộ đếm chương trình – program counter) để trỏ sang lệnh tiếp theo

- Giải mã lệnh nằm ở thanh ghi lệnh để xác định yêu cầu của lệnh và phát ra tín hiệu điều khiển thực hịên lệnh đó

- Nhận các tín hiệu yêu cầu từ bên ngoài, xử lý và đáp ứng yêu cầu đó

Mã lệnh

- Đơn vị điều khiển gồm hai phần chính : khối giải mã lệnh và khối tạo xung nhịp điều khiển thực hiện lệnh

e Khối giải mã lệnh:

Bộ giải mã lệnh gồm ba bộ giải mã con làm việc song song: hai bộ giải mã lệnh đơn giản và một bộ giải mã phức tạp Một bộ giải mã chuyển một mã lệnh thành một hay nhiều vi lệnh ba thành phần (hai nguồn lôgic vầ một đích lôgic) Vi lệnh là những lệnh sơ đẳng được 6 bộ thực hiện của bộ vi xử lý thực hiện song song

Nhiều mã lệnh được chuyển trực tiếp thành một vi lệnh duy nhất qua bộ giải

mã lệnh đơn giản Một số mã lệnh khác được chuyển thành một hay bốn vi lệnh Bộ giải mã cũng chịu trách nhiệm giải mã phần đầu lệnh và lệnh quay vòng Bộ giải mã lệnh có thể tạo ra đến 6 vi lệnh trong một chu kỳ đồng hồ (2 từ hai bộ giải mã lệnh đơn giản và 4 từ bộ giải mã lệnh phức tạp)

Các tín hiệu điều

khiển bên ngoài

-Các thanh ghi -Vận chuyển dữ liệu giữa các thanh ghi

-ALU

đơn vị điều khiển

Cờ từ

Cờ thanh ghi

(register flag)

Tín hiệu tạo

xung nhịp

Các tín hiệu yêu cầu từ bên ngoài

Bus điều khiển

Thanh ghi lệnh