Bài giảng Cấu trúc máy tính và lập trình hợp ngữ - Chương 2: Tổ chức CPU

Chương 2 gồm có những nội dung chính sau: Giới thiệu hệ thống số, bộ xử lý trung tâm CPU, hệ thống Bus, bộ thanh ghi, cơ chế định vị địa chỉ, các đặc tính thiết kế liên quan đến hiệu suất CPU họ Intel, các đặc trưng của CPU họ Intel. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chương : Tổ chức CPU Mục tiêu : Nắm chức CPU Hiểu thành phần bên CPU Nắm cách CPU giao tiếp với thiết bị ngoại vi Biết đặc tính CPU họ Intel Chuong : Tổ chức CPU 2.1 Giới thiệu hệ thống số 2.2 Bộ xử lý trung tâm CPU 2.3 Hệ thống Bus 2.4 Bộ ghi 2.5 Cơ chế định vị địa 2.6 Các đặc tính thiết kế liên quan đến hiệu suất CPU họ Intel 2.7 Các đặc trưng CPU họ Intel 2.8 Câu hỏi ôn tập Chuong : Tổ chức CPU 2.1 Hệ thống số Hệ đếm Cơ số số ký số dạng ký số ký tự biểu diễn số nhị phân 2 bát phân 8 01234567 thập phân thập lục phân 10 10 Ex : 12d 16 16 A B C D EF Ex : 3F8h Chuong : Tổ chức CPU Ex : 1010b Ex : 24o Hệ thống số Hệ thống số ? Vào thờI điểm đó, việc dùng que để đểm ý tưởng vĩ đại!! Còn việc dùng ký hiệu thay cho que đếm vĩ đại hơn!!!! Một cách để biểu diễn số sử dụng hệ thống số đếm decimal Có nhiều cách để biểu diễn giá trị số Ngày xưa, ngườidùng que để đếm sau học vẽ hình mặtđất giấy thí dụ số lần đầu biểu diễn |    |    |    |    |  (bằng que) Sau chữ số La Mã bắt đầu dùng ký hiệu khác để biểu diễn nhiều số gọn Thí dụ số biểu diễn bởI que | | | số thay V cịn số 10 thay X Chuong : Tổ chức CPU Hệ thống số Sử dụng que để đếm ý nghĩa vĩ đạI thời điểm này.Và việc dùng ký hiệu để thay cho que đếm vĩ đại hơn!!! Một cách tốt dùng hệ thống số thập phân (decimal system) Chuong : Tổ chức CPU Decimal System Con người ngày dùng hệ 10 để đếm.Trong hệ 10 có 10 digits 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Những ký số biểu diễn giá trị nào, thí dụ : 754 Chuong : Tổ chức CPU Vị trí ký số quan trọng, thí dụ ta đặt "7" cuối thì: 547 giá trị khác : Chuong : Tổ chức CPU Binary System MT khơng thơng minh ngườI,nó dùng trạng thái điện tử : on and off, or and MT dùng binary system, binary system có digits: 0, Như số (base) Mỗi ký số (digit) hệ binary number gọi BIT, bits nhóm Chuong : Tổ chức CPU tạo thành thành NIBBLE, bits tạo thành BYTE, bytes Hexadecimal System Hexadecimal System Hexadecimal System dùng 16 digits: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F số (base) 16 Hexadecimal numbers are compact and easy to read Ta dễ dàng biến đốI số từ binary system sang hexadecimal system and ngược lại, nibble (4 bits) biến thành hexadecimal digit : Ex : 1234h = 4660d Chuong : Tổ chức CPU Các phép toán hệ nhị phân cộng : 0+0=0 0+1=1 trừ : - = 1=0 1+ = 1 + = nhớ - = mượn 1 – = 1- Nhân : coi phép cộng liên tiếp Chia : coi phép trừ liên tiếp Chuong : Tổ chức CPU 10 Bus ISA-16 bits : a chạy tốc độ đồng hồ 812 MHz truyền tải liệu tối đa MB/s b chạy tốc độ đồng hồ 32 MHz truyền tải liệu tối đa 12MB/s c chạy tốc độ đồng hồ 4.77 MHz truyền tải liệu tối đa 12MB/s d chạy tốc độ đồng hồ 16MHz truyền tải liệu tối đa 12MB/s Chuong : Tổ chức CPU 98 Bus PCI : a truyền tải liệu tối đa 528 MB/s b truyền tải liệu tối đa 128MB/s c truyền tải liệu tối đa 512MB/s d truyền tải liệu tối đa 64MB/s Chuong : Tổ chức CPU 99 Dẫn đầu Chipset có thị trường : a.AMD b.ALI c.Intel d.Mac Chuong : Tổ chức CPU 100 Hệ thống Bus hệ thống xa lộ thông tin bên PC giúp trao đổi: a.thông tin máy tính b.dữ liệu thiết bị ngọai vi c liệu VXL thiết bị khác d tất Chuong : Tổ chức CPU 101 Mọi họat động máy tính từ CPU đến nhớ RAM thiết bị I/O phảI thông qua nốI kết gọi chung : a.Chuẩn giao tiếp b.Bus c.BIOS d.CMOS Chuong : Tổ chức CPU 102 BÀI TẬP Bài : Cho biết giá trị chuổi ‘XY’ lưu trữ MT dướI dạng số hex dạng số bin? Bài : Cho biết giá trị hệ 10 số nguyên có dấu sau : a.10000000b b.01111111b Bài : Cho đoạn code sau : MOV AH,7F INT 20H MOV AX,1234 Hãy cho biết giá trị MOV BH,AL ghi AX,BX ? Chuong : Tổ chức CPU 103 BÀI TẬP Bài 4: Cho đoạn code sau : MOV AL,81 ADD AL, 0FE INT 20H Giả sử số số có dấu Giải thích kết chứa ghi AL đoạn code thực thi Sử dụng giá trị hệ 10 để giải thích Chuong : Tổ chức CPU 104 BÀI TẬP Bài 5: Giả sử ghi MT bạn dài 24 bits, cho biết giá trị số dương lớn mà ghi chứa hệ hệ 16? Bài : Biến đổI địa sau thành địa tuyệt đối a 0950:0100 b 08F1:0200 Chuong : Tổ chức CPU 105 MAINBOAR D Chuong : Tổ chức CPU 106 MAINBOAR D Chuong : Tổ chức CPU 107 MAINBOAR D Chuong : Tổ chức CPU 108 Chuong : Tổ chức CPU 109 Chuong : Tổ chức CPU 110 MAINBOARD Chuong : Tổ chức CPU 111 Chuong : Tổ chức CPU 112 ... (piple line) Chuong : Tổ chức CPU 24 Hệ đa xử lý (MultiProccessor) CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU CPU Shared memory Bus Hệ MultiProccessor sử dụng đường Bus Chuong : Tổ chức CPU 25 Hệ đa xử lý (MultiProccessor)... 15Ah A Chuong : Tổ chức CPU 15 2.2 Bộ xử lý trung tâm CPU Chuong : Tổ chức CPU 16 2.2 Bộ xử lý trung tâm CPU CPU (Central Processing Unit) Bộ xử lý trung tâm – Chức : thực chương trình lưu nhớ... 25 Hệ đa xử lý (MultiProccessor) Local CPU CPU CPU CPU Memory CPU CPU CPU CPU Shared memory Bus Hệ MultiProccessor sử dụng nhiều nhớ cục Chuong : Tổ chức CPU 26 Bus Bus đường truyền Thông tin