Giáo trình vi xử lý đại cương

Giáo trình vi xử lý-Đại cương Giáo trình vi xử lý-Đại cương Bởi: Phạm Hùng Kim Khánh Các hệ thống số dùng máy tính loại mã Hệ thập phân (Decimal Number System) Trong thực tế, ta thường dùng hệ thập phân để biểu diễn giá trị số Ở hệ thống này, ta dùng tổ hợp chữ số để biểu diễn giá trị Một số hệ thập phân biểu diễn theo số mũ 10 Số 5346,72 biểu diễn sau: 5346,72 = 5.103 + 3.102 + 4.10 + + 7.10-1 + 2.10-2 Tuy nhiên, mạch điện tử, việc lưu trữ phân biệt 10 mức điện áp khác khó khăn việc phân biệt hai mức điện áp lại dễ dàng Do đó, người ta sử dụng hệ nhị phân để biểu diễn giá trị hệ thống số Hệ nhị phân (Binary Number System) Hệ nhị phân dùng chữ số để biểu diễn giá trị số Một số nhị phân (binary digit) thường gọi bit Một chuỗi gồm bit nhị phân gọi nibble, chuỗi bit gọi byte, chuỗi 16 bit gọi word chuỗi 32 bit gọi double word Chữ số nhị phân bên phải chuỗi bit gọi bit có ý nghĩa nhỏ (least significant bit LSB) chữ số nhị phân bên trái chuỗi bit gọi bit có ý nghĩa lớn (most significant bit - MSB) Một số hệ nhị phân biểu diễn theo số mũ Ta thường dùng chữ B cuối chuỗi bit để xác định số nhị phân Số 101110.01b biểu diễn giá trị số: 101110.01b = 1x25 + 0x24 + 1x23 +1x22 + 1x21 + + 0x2-1 + 1x2-2 • Chuyển số nhị phân thành số thập phân: Để chuyển số nhị phân thành số thập phân, ta cần nhân chữ số số nhị phân với giá trị thập phân cộng tất giá trị lại 1/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương 1011.11B = 1x23 + 0x22 + 1x21 + + 1x2-1 + 1x2-2 = 11.75 • Chuyển số thập phân thành số nhị phân: Để chuyển số thập phân thành số nhị phân, ta dùng phương pháp sau: • Phương pháp 1: Ta lấy số thập phân cần chuyển trừ 2i 2i số lớn nhỏ hay số thập phân cần chuyển Sau đó, ta lại lấy kết thực tương tự 20 dừng Trong trình thực hiện, ta ghi lại giá trị hay cho bit tuỳ theo trường hợp số thập phân nhỏ 2i (0) hay lớn 2i (1) Xét số 21 số 2i lớn 24 • Phương pháp 2: Lấy số cần chuyển chia cho 2, ta nhớ lại số dư lấy tiếp thương kết chia cho thực tương tự thương cuối Kết chuyển đổi chuỗi bit số dư lấy theo thứ tự ngược lại Chuyển 227 số nhị phân Để thực chuyển số thập phân nhỏ sang số nhị phân, ta làm sau: lấy số cần chuyển nhân với 2, giữ lại phần nguyên lại lấy phần lẻ nhân với Quá trình tiếp tục phần lẻ dừng Kết chuyển đổi chuỗi bit giá trị phần nguyên Chuyển 0.625 thành số nhị phân 0.625 × = 1.25 2/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương 0.25 × = 0.5 0.5 × = 1.0 ( 0.625 = 0.101b) Hệ thập lục phân (Hexadecimal Number System) Như biết trên, dùng hệ nhị phân cần số lượng lớn bit để biểu diễn Giả sử số 1024 = 210 cần 10 bit để biểu diễn Để rút ngắn kết biểu diễn, ta dùng hệ thập lục phân dựa sở số mũ 16 Khi đó, bit hệ nhị phân (1 nibble) biểu diễn chữ số hệ thập lục phân (gọi số hex) Trong hệ thống này, ta dùng số kí tự A F để biểu diễn cho giá trị số Thông thường, ta dùng chữ h cuối để xác định số thập lục phân Mã BCD (Binary Coded Decimal) Trong thực tế, số ứng dụng đếm tần, đo điện áp, … ngõ dạng số thập phân, ta dùng mã BCD Mã BCD dùng bit nhị phân để mã hoá cho số thập phân Như vậy, số hex A F không tồn mã BCD Số thập phân Số BCD 0101 0010 1001 Mã hiển thị Led đoạn (7-segment display) Đối với ứng dụng dùng hiển thị số liệu Led đoạn, ta dùng mã hiển thị Led đoạn 3/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Các phép toán số học Hệ nhị phân Phép cộng Phép cộng hệ nhị phân thực giống hệ thập phân Bảng thật phép cộng bit với bit nhớ (carry) sau: 4/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương S = A ⊕ B ⊕ CIN COUT = AB + CIN(A ⊕ B) Số bù (2’s component) Trong hệ thống số thông thường, để biểu diễn số âm ta cần thêm dấu - vào chữ số Tuy nhiên, hệ thống máy tính, ta biểu diễn Phương pháp thông dụng dùng bit có ý nghĩa lớn (MSB) làm bit dấu (sign bit): MSB = số âm MSB = số dương Khi đó, bit lại biểu diễn độ lớn (magnitude) số Như vậy, ta dùng bit để biểu diễn thu 256 tổ hợp ứng với giá trị 255 (số không dấu) hay -127 -0 +0 … +127 (số có dấu) Để thuận tiện việc tính toán số có dấu, ta dùng dạng biểu diễn đặc biệt số bù Số bù số nhị phân xác định cách lấy đảo bit cộng thêm Số biểu diễn : 0000 0111 có MSB = (biểu diễn số dương) Số bù : 1111 1000 + = 1111 1001 Số đại diện cho số – Ta thấy, để thực việc xác định số bù số A, cần phải: - Biểu diễn số A theo mã bù - Đảo bit (tìm số bù A) - Cộng thêm vào để nhận số bù 5/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Khi biểu diễn theo số bù 2, sử dụng bit ta có giá trị số thay đổi từ - 128 127 Phép trừ Phép trừ số nhị phân thực tương tự hệ thập phân Bảng thật phép trừ bit với bit mượn (borrow) sau: Ngoài cách trừ trên, ta thực phép trừ thông qua số bù số trừ Trong phép cộng với số bù 2, ta bỏ qua bit nhớ cuối → kết phép cộng số bù 0011 1100 Đây kết phép trừ, bit MSB = cho biết kết số dương Số 88 = 0101 1000 → số bù 1010 0111 → số bù 2: 1010 1000 Kết phép cộng số bù 1111 0101 có MSB = nên số âm Số bù 0000 1010 → số bù 2: 0000 1011 Kết 11 nên phép trừ cho kết -11 Ta thấy, để thực chuyển số bù thành số có dấu cần thực hiện: - Lấy bù bit để tìm số bù 6/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương - Cộng với - Thêm dấu trừ để xác định số âm Phép nhân Phép nhân số nhị phân tương tự số thập phân Đối với phép nhân nhân số bit có kết số bit, số bit có kết số 16 bit, … Đối với máy tính, phép nhân thực phương pháp cộng dịch phải (addand-right-shift): - Thành phần dầu tiên tổng số bị nhân LSB số nhân Ngược lại, LSB số nhân thành phần - Mỗi thành phần thứ i tính tương tự với điều kiện phải dịch trái số bị nhân i bit - Kết cần tìm tổng thành phần nói Phép chia Phép chia số nhị phân tương tự số thập phân Tương tự phép nhân, ta dùng phép trừ phép dịch trái thực phép trừ Tuy nhiên, để thuận tiện cho tính toán, thay dùng phép trừ số chia, ta thực phép cộng số bù số chia - Đổi số chia số bù 7/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương - Lấy số bị chia cộng với số bù số chia + Nếu kết có bit dấu = bit tương ứng thương = + Nếu kết có bit dấu = bit tương ứng thương = ta phải khôi phục lại giá trị số bị chia cách cộng kết với số chia • Dịch trái kết thu thực tiếp tục kết hay nhỏ số chia Hệ thập lục phân Phép cộng Thực chuyển số hex cần cộng thành số nhị phân, tính kết số nhị phân sau chuyển lại thành số hex Thực cộng trực tiếp số hex, kết cộng lớn 15 nhớ trừ cho 16 Phép trừ Thực tương tự phép cộng Các thiết bị số Cổng đệm (buffer) cổng logic (logic gate) • Cổng đệm • Cổng NOT 8/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương • Cổng AND • Cổng NAND • Cổng OR • Cổng NOR • Cổng EX-OR • Cổng EX-NOR 9/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Thiết bị logic lập trình Thay sử dụng cổng logic rời rạc, ta dùng thiết bị logic lập trình (programmable logic device) PLA (Programmable Logic Array), PAL (Programmable Array Logic) hay PROM (Programmable Read Only Memory) để liên kết thiết bị LSI (Large Scale Intergration) • PLA (hay FPLA - Field PLA): Dùng ma trận cổng AND OR để lập trình cácc phá huỷ cầu chì FPLA linh động lại khó lập trình Sơ đồ PLA • PAL: ma trận OR cố định sẵn ta lập trình ma trận AND Sơ đồ PAL • PROM: ma trận AND cố định sẵn ta lập trình ma trận OR 10/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Sơ đồ PROM AB +A B Chốt, flipflop ghi • Chốt (latch): Chốt thiết bị số lưu trữ lại giá trị số ngõ • Flipflop: CL: clear PR: Preset CLK: Clock - Nếu xuất cạnh lên tín hiệu CLK ngõ Q có giá trị theo liệu D - Nếu PR = Q = Nếu CL = Q = - Trạng thái PR = CL = trạng thái cấm, ngõ không ổn định 11/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương • Thanh ghi (register): Thanh ghi nhóm flipflop kết nối song song để lưu trữ số nhị phân Giá trị nhị phân đưa vào ngõ vào flipflop Khi có tác động cạnh lên tín hiệu CLK ngõ flipflop lưu trữ giá trị nhị phân số nhị phân đưa vào tác động cạnh len cho tín hiệu CLK Thanh ghi dạng đơn giản Trong trường hợp flipflop kết nối nối tiếp với nhau, ta có ghi dịch (shift register) Thanh ghi dịch Bộ nhớ Các kiểu nhớ • ROM (Read Only Memory): Đặc tính chung ROM liệu lưu trữ không bị không nguồn cung cấp cho ROM (tính nonvolatile - ổn định) Ta thực tác vụ đọc ROM ROM chia thành: ROM che mặt nạ (Masked ROM), PROM (ROM lập trình được), EPROM (ROM xoá tia cực tím) EEPROM (ROM xoá điện) • RAM (Random Access Memory): RAM có đặc tính tất nội dung chứa RAM bị không nguồn cung cấp cho RAM (tính volatile - không ổn định) Có loại RAM: tĩnh động 12/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương - SRAM (Static RAM): dùng ma trận flipflop để lưu trữ liệu nên ta ghi giá trị nhị phân vào RAM cách đưa liệu vào ngõ vào flipflop cấp xung clock cho flipflop - DRAM (Dynamic RAM): tạo cổng transistor lưu trữ điện tích Tuy nhiên, tượng rò rỉ điện tích theo thời gian, ta phải thực nạp điện lại Quá trình gọi làm tươi (refreshing) nhớ Thuận lợi DRAM số lượng lớn transistor đặt chip nhớ nên có dung lượng cao nhanh SRAM Cấu trúc bên nhớ (Chip Select):cho phép nhớ hoạt động (Output Enable): cho phép đọc liệu từ nhớ bên (Write Enable): cho phép ghi liệu vào nhớ Row address decoder, Column address decoder: giải mã hàng cột để chọn vị trí memory cell (flipflop hay tụ điện) Three-state driver: lái ngõ trạng thái để đệm ngõ 13/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Giới thiệu vi xử lý Các hệ vi xử lý - Thế hệ (1971 - 1973): vi xử lý bit, đại diện 4004, 4040, 8080 (Intel) hay IPM-16 (National Semiconductor) + Độ dài word thường bit (có thể lớn hơn) + Chế tạo công nghệ PMOS với mật độ phần tử nhỏ, tốc độ thấp, dòng tải thấp giá thành rẻ + Tốc độ 10 ÷ 60 µs / lệnh với tần số xung nhịp 0.1 ÷ 0.8 MHz + Tập lệnh đơn giản phải cần nhiều vi mạch phụ trợ - Thế hệ (1974 - 1977): vi xử lý bit, đại diện 8080, 8085 (Intel) hay Z80 (Zilog) + Tập lệnh phong phú + Địa đến 64 KB Một số vi xử lý phân biệt 256 địa cho thiết bị ngoại vi + Sử dụng công nghệ NMOS hay CMOS + Tốc độ ÷ µs / lệnh với tần số xung nhịp ÷ MHz - Thế hệ (1978 - 1982): vi xử lý 16 bit, đại diện 68000/68010 (Motorola) hay 8086/ 80286/80386 (Intel) + Tập lệnh đa dạng với lệnh nhân, chia xử lý chuỗi + Địa nhớ từ ÷ 16 MB phân biệt tới 64KB địa cho ngoại vi + Sử dụng công nghệ HMOS + Tốc độ 0.1 ÷ µs / lệnh với tần số xung nhịp ÷ 10 MHz - Thế hệ 4: vi xử lý 32 bit 68020/68030/68040/68060 (Motorola) hay 80386/80486 (Intel) vi xử lý 32 bit Pentium (Intel) + Bus địa 32 bit, phân biệt GB nhớ + Có thể dùng thêm đồng xử lý (coprocessor) + Có khả làm việc với nhớ ảo 14/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương + Có chế pipeline, nhớ cache + Sử dụng công nghệ HCMOS Vi xử lý (µP - microproccessor) Phân loại vi xử lý - Multi chip: dùng hay nhiều chip LSI (Large Scale Intergration: tích hợp từ 1000 ÷ 10000 transistor) cho ALU control - Microprocessor: dùng chip LSI/VLSI (Very Large Scale Intergration: tích hợp ÷ 10000 transistor) cho ALU control - Single chip microprocessor (còn gọi microcomputer / microcontroller): chip LSI/VLSI chứa toàn khối hình 1.7 Sơ đồ khối máy tính cổ điển Sơ đồ khối máy tính cổ điển - ALU (đơn vị logic số học): thực toán cho máy tính bao gồm: +, -, *, /, phép toán logic, … - Control (điều khiển): điều khiển, kiểm soát đường liệu thành phần máy tính - Memory (bộ nhớ): lưu trữ chương trình hay kết trung gian - Input (nhập), Output (Xuất): thiết bị xuất nhập liệu (còn gọi thiết bị ngoại vi) Sơ đồ khối µP Có khối chức năng: đơn vị thực thi (EU - Execution unit), (Sequencer) đơn vị giao tiếp bus (BIU - Bus interface unit) - EU: thực lệnh số học logic Các toán hạng chứa ghi liệu (data register) hay ghi địa (address register), hay từ bus nội (internal bus) 15/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương - Bộ tuần tự: gồm giải mã lệnh (instruction decoder) đếm chương trình (program counter) + Bộ đếm chương trình chứa lệnh thực + Bộ giải mã thực bước cần thiết để thực thi lệnh Khi chương trình bắt đầu, đếm chương trình (PC) địa bắt đầu Địa chuyển qua nhớ thông qua address bus Khi tín hiệu Read đưa vào control bus, nội dung nhớ liên quan đưa vào giải mã lệnh Bộ giải mã lệnh khởi động phép toán cần thiết để thực thi lệnh Quá trình đòi hỏi số chu kỳ máy (machine cycle) tuỳ theo lệnh Sau lệnh thực thi, giải mã lệnh đặt PC đến địa lệnh kế Sơ đồ khối vi xử lý 16/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Sơ đồ khối hệ vi xử lý Sơ đồ khối hệ vi xử lý Mọi hoạt động hệ vi xử lý giống nhau, không phụ thuộc loại vi xử lý hay trình thực µP đọc lệnh từ nhớ (memory), thực thi lệnh sau đọc lệnh kế Quá trình đọc lệnh gọi instruction fetch trình thực gọi fetch - execute sequence Tuy nhiên có số µP nhận số lệnh bắt đầu thực thi • Các port I/O: Các port nhập (input) xuất (output) dùng để giao tiếp µP thiết bị ngoại vi (không thể nối trực tiếp với bus) Port xuất ghi Khi µP ghi liệu địa Port Port chứa liệu data bus Dữ liệu chốt Port µP ghi liệu Port Port nhập driver trạng thái Khi µP đọc vào từ địa Port, driver trạng thái lái liệu từ bên vào data bus Sau đó, µP đọc liệu từ bus • Các tín hiệu tiêu biểu µP: 17/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Các tín hiệu µP Các bus dùng để liên kết thành phần hệ thống với µP µP chọn thiết bị cần sử dụng thông qua address bus đọc hay ghi liệu thông qua data bus Data bus bus chiều, dùng chung cho tất trình trao đổi liệu Mỗi chu kỳ bus (bus cycle) việc thực trao đổi từ liệu µP ô nhớ hay thiết bị I/O Mỗi chu kỳ bus bắt đầu µP xuất địa nhằm chọn thiết bị I/O hay chọn ô nhớ Định bus Giao tiếp với nhớ Giao tiếp bus - Các bit địa thấp (giả sử 13 đường A0 ÷ A12) nối trực tiếp đến chip nhớ (giả sử RAM có dung lượng 8K × 8) - Các bit địa cao (giả sử A13 ÷ A19) nối với giải mã địa (address decoder) tạo tín hiệu cho phép chip nhớ Do đó, thiết kế ta phải xác định chip nhớ thuộc vùng địa Tập hợp vùng theo bảng gọi bảng nhớ (memory map) 18/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Giao tiếp bus Quan hệ giải mã địa bảng nhớ: Bảng nhớ Giải mã địa Dùng 74LS138 Giải mã địa dùng 74LS138 Dùng nhiều 74LS138 19/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương 74LS138 mắc cascaded (xâu chuỗi) Dùng so sánh Giải mã dùng so sánh Định nhớ • Thời gian truy xuất (access time): - Với chu kỳ đọc: thời gian truy xuất thời gian tính từ lúc địa xuất nhớ có liệu ngõ nhớ - Với chu kỳ ghi: thời gian truy xuất thời gian tính từ lúc địa xuất nhớ liệu đưa vào nhớ • Thời gian chu kỳ (cycle time): thời gian từ lúc bắt đầu chu kỳ nhớ đến bắt đầu chu kỳ 20/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Ngoài ra, µP sử dụng thêm số trạng thái chờ đọc nhớ Các đường trì hoãn giao tiếp µP với nhớ tdbuf: thời gian trì hoãn đệm liệu (data buffer) tabuf: thời gian trì hoãn đệm địa (address buffer) tOE: thời gian đáp ứng nhớ với tín hiệu cho phép ngõ (ouput enable) tCS: thời gian nhớ truy xuất từ Chip Select tACC: thời gian nhớ truy xuất từ địa chỉ, thông thường tACC = tcs tdec: thời gian trì hoãn giải mã (decoder) • Định đọc nhớ: Thời gian truy xuất tổng cộng hệ thống nhớ tổng thời gian trì hoãn đệm thời gian truy xuất (access time) nhớ Hiệu thời gian truy xuất cần thiết µP với thời gian truy xuất thật nhớ gọi biên định (timing margin) tDS (Data Setup): thời gian thiết lập liệu cung cấp hệ thống nhớ tDH (Data Hold): thời gian giữ liệu cung cấp hệ thống nhớ 21/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Định đọc nhớ • Định ghi nhớ: Định ghi nhớ taw: thời gian truy xuất ghi (access write) twp: độ rộng xung ghi tối thiểu (write pulse) tAS: thời gian địa hợp lệ trước WR = 22/23 Giáo trình vi xử lý-Đại cương Thông thường, ta không quan tâm đến địa xác nhận CS nên thường tcw = taw 23/23 [...]... thiết để thực thi lệnh Quá trình này đòi hỏi một số chu kỳ máy (machine cycle) tuỳ theo lệnh Sau khi lệnh đã thực thi, bộ giải mã lệnh sẽ đặt PC đến địa chỉ của lệnh kế Sơ đồ khối của vi xử lý 16/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Sơ đồ khối của hệ vi xử lý cơ bản Sơ đồ khối hệ vi xử lý Mọi hoạt động cơ bản của một hệ vi xử lý đều giống nhau, không phụ thuộc loại vi xử lý hay quá trình thực hiện µP sẽ đọc... bộ giải mã hàng và cột để chọn vị trí của memory cell (flipflop hay tụ điện) Three-state driver: bộ lái ngõ ra 3 trạng thái để đệm ngõ ra 13/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Giới thiệu vi xử lý Các thế hệ vi xử lý - Thế hệ 1 (1971 - 1973): vi xử lý 4 bit, đại diện là 4004, 4040, 8080 (Intel) hay IPM-16 (National Semiconductor) + Độ dài word thường là 4 bit (có thể lớn hơn) + Chế tạo bằng công nghệ... (Intel) + Bus địa chỉ 32 bit, phân biệt 4 GB bộ nhớ + Có thể dùng thêm các bộ đồng xử lý (coprocessor) + Có khả năng làm vi c với bộ nhớ ảo 14/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương + Có các cơ chế pipeline, bộ nhớ cache + Sử dụng công nghệ HCMOS Vi xử lý (µP - microproccessor) Phân loại vi xử lý - Multi chip: dùng 2 hay nhiều chip LSI (Large Scale Intergration: tích hợp từ 1000 ÷ 10000 transistor) cho ALU và... nhớ thuộc vùng địa chỉ nào Tập hợp các vùng này theo bảng gọi là bảng bộ nhớ (memory map) 18/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Giao tiếp bus cơ bản Quan hệ giữa giải mã địa chỉ và bảng bộ nhớ: Bảng bộ nhớ Giải mã địa chỉ Dùng 74LS138 Giải mã địa chỉ dùng 74LS138 Dùng nhiều 74LS138 19/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương 74LS138 mắc cascaded (xâu chuỗi) Dùng bộ so sánh Giải mã dùng bộ so sánh Định thì bộ nhớ... (Data Hold): thời gian giữ dữ liệu cung cấp bởi hệ thống bộ nhớ 21/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Định thì đọc bộ nhớ • Định thì ghi bộ nhớ: Định thì ghi bộ nhớ taw: thời gian truy xuất ghi (access write) twp: độ rộng xung ghi tối thiểu (write pulse) tAS: thời gian địa chỉ hợp lệ trước khi WR = 0 22/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Thông thường, ta không quan tâm đến địa chỉ cho đến khi xác nhận... giản và phải cần nhiều vi mạch phụ trợ - Thế hệ 2 (1974 - 1977): vi xử lý 8 bit, đại diện là 8080, 8085 (Intel) hay Z80 (Zilog) + Tập lệnh phong phú hơn + Địa chỉ có thể đến 64 KB Một số bộ vi xử lý có thể phân biệt 256 địa chỉ cho thiết bị ngoại vi + Sử dụng công nghệ NMOS hay CMOS + Tốc độ 1 ÷ 8 µs / lệnh với tần số xung nhịp 1 ÷ 5 MHz - Thế hệ 3 (1978 - 1982): vi xử lý 16 bit, đại diện là 68000/68010... chỉ (address register), hay từ bus nội (internal bus) 15/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương - Bộ tuần tự: gồm bộ giải mã lệnh (instruction decoder) và bộ đếm chương trình (program counter) + Bộ đếm chương trình chứa các lệnh kế tiếp sẽ thực hiện + Bộ giải mã sẽ thực hiện các bước cần thiết để thực thi lệnh Khi chương trình bắt đầu, bộ đếm chương trình (PC) sẽ ở địa chỉ bắt đầu Địa chỉ này được chuyển qua... nhân, chia và xử lý chuỗi + Địa chỉ bộ nhớ có thể từ 1 ÷ 16 MB và có thể phân biệt tới 64KB địa chỉ cho ngoại vi + Sử dụng công nghệ HMOS + Tốc độ 0.1 ÷ 1 µs / lệnh với tần số xung nhịp 5 ÷ 10 MHz - Thế hệ 4: vi xử lý 32 bit 68020/68030/68040/68060 (Motorola) hay 80386/80486 (Intel) và vi xử lý 32 bit Pentium (Intel) + Bus địa chỉ 32 bit, phân biệt 4 GB bộ nhớ + Có thể dùng thêm các bộ đồng xử lý (coprocessor)... tín hiệu tiêu biểu của một µP: 17/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Các tín hiệu cơ bản trong µP Các bus dùng để liên kết các thành phần của hệ thống với µP µP sẽ chọn một thiết bị cần sử dụng thông qua address bus và đọc hay ghi dữ liệu thông qua data bus Data bus là bus 2 chiều, dùng chung cho tất cả các quá trình trao đổi dữ liệu Mỗi chu kỳ bus (bus cycle) là vi c thực hiện trao đổi một từ dữ liệu... thành: ROM che mặt nạ (Masked ROM), PROM (ROM lập trình được), EPROM (ROM có thể xoá bằng tia cực tím) và EEPROM (ROM có thể xoá bằng điện) • RAM (Random Access Memory): RAM có đặc tính là tất cả nội dung chứa trong RAM sẽ bị mất đi khi không còn nguồn cung cấp cho RAM (tính volatile - không ổn định) Có 2 loại RAM: tĩnh và động 12/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương - SRAM (Static RAM): dùng các ma trận flipflop ... driver: lái ngõ trạng thái để đệm ngõ 13/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Giới thiệu vi xử lý Các hệ vi xử lý - Thế hệ (1971 - 1973): vi xử lý bit, đại diện 4004, 4040, 8080 (Intel) hay IPM-16... đệm • Cổng NOT 8/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương • Cổng AND • Cổng NAND • Cổng OR • Cổng NOR • Cổng EX-OR • Cổng EX-NOR 9/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương Thiết bị logic lập trình Thay sử dụng... (coprocessor) + Có khả làm vi c với nhớ ảo 14/23 Giáo trình vi xử lý- Đại cương + Có chế pipeline, nhớ cache + Sử dụng công nghệ HCMOS Vi xử lý (µP - microproccessor) Phân loại vi xử lý - Multi chip: dùng