Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý P1

Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý P1

BàigiảngKỹ thuậtVi xử lý

Ngành Điện tử-Viễn thôngĐại học Bách khoa Đà Nẵng

của Hồ Viết Việt, Khoa CNTT-ĐTVTTài 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 1

Các hệ thống số, mã hoá, linh kiện số cơ bản1.1 Các hệ thống số

-Hệthập phân-Hệnhị phân

-Hệthập lục phân

1.2 Các hệ thống mã hoá-ASCII

1.3 Các linh kiện điện tử số cơ bản-Các cổnglogic: AND, OR, XOR,NOT

-Các bộ giải mã, Các IC chốt, đêm

1.1Các hệ thống số

„ Hệ đếm thập phân (Decimal)

„ Còn gọi là hệ đếm cơ số mười

(Vì có quá ít người có chín ngón tay hoặc mười một ngón chân?)

1.1Các hệ thống số

„ Hệđếm nhị phân(Binary)

„ Còn gọi làHệđếm cơ số hai

„ Sửdụng hai ký hiệu(bit): 0và1

(Các hệ thống điện tử số chỉ sử dụng hai mức điện áp?)

„ Kích cỡ, LSB, MSBcủa số nhị phân

„ Sốnhị phân không dấu(Unsigned)

„ Sốnhị phân có dấu(Sốbù hai)

Sốnhị phân

„Mỗi ký hiệu0hoặc1được gọi là1 Bit (Binary Digit-Chữ số nhị phân)

„Kích cỡ của một số nhị phân là sốbitcủa nó

„MSB (Most Significant Bit): Bitsát trái

„LSB (Least Significant Bit): Bitsát phải

„ Ví dụ1.1: 1010101010101010

là một số nhị phân16-bit

Sốnhị phân không dấu

„ Chỉ biểu diễn được các giá trị không âm(>= 0)

„ Vớin-bitcó thể biểu diễn các giá trị từ0đến2n –1

„ Ví dụ1.3:Giá trịVcủa số nhị phân không dấu1101được tính:

V(1101) = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20= 8 + 4 + 0 + 1 = 13

Sốnhị phân không dấu

„ Tổng quát:Nếu số nhị phânN n-bit:N = b( n-1) b( n-2) … b1 b0

thì giá trịVcủa nó là:

V = b(n -1) x 2(n-1)+b (n-2) x2 (n-2)+

… + b1 x 21 + b0 x 20

16giá trị từ0đến15Nhị phân không dấuGiá trị thập phân

Sốnhị phân không dấu

„ Dải giátricủa các số không dấu8-bitlà[0,255] (unsigned chartrongC)

„ Dải giátricủa các số không dấubitlà[0,65535] (unsignedint trongC)

16-Chuyển đổi thập phânsangnhị phân

„Ví dụ 1.4

Chuyển 25 sang nhị phân không dấu Dùng phương pháp

chia 2 liên tiếp

Chia 2 Thương sốDư số

16giá trị từ-8đến7Nhị phân có dấuGiá trị thập phân

01100011 Kết quả (+99)

Chuyển số thập phânsangnhị phân có dấu

„ Vơí số dương:Giống như chuyển thập phânsangnhị phân không dấu rồi

thêmbit 0vào sát bên trái

„ Ví dụ:Chuyển25 sangnhị phân có dấu:

Kết quả: 011011

„ Với số âm:Chuyển đối sốsangnhị phân có dấu rồi lấy bù2

Chuyển số thập phânsangnhị phân có dấuVí dụ 1.6 Chuyển – 26 sang nhị phân

Sốthập lục phân„Quen gọi là số Hexa(Hexadecimal)

„Còn gọi là hệ đếm cơ số mười sáu

„Sửdụng16ký hiệu để biểu diễn:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

„Mỗi ký hiệu tương ứng với4-bit

„Mục đích:Biểu diễn số nhị phânởdạng ngắn gọn11110000 = F0

10101010 = AA01010101 =55

Nhị phân Thập lục phân

Mỗi ký hiệu tương ứng với4-bit

Chuyển đổi Hexa&nhị phân

1010 1011 1011 1010

„ Kết quả 2F8h = 001011111000b

ABBAh = 1010101110111010b

Chuyển đổi Hexa&nhị phân

„Kết quả: 1100101011111110b = CAFEh

1.2Các hệ thống mã hoᄠASCII: American Standard Code for

•Các dấu chấm câu: ; , : vân vân

•Các ký tự đặc biệt: $ & @ / { vân vân

•Các ký tự điều khiển: carriage return (CR) , line feed (LF), beep, vân vân

1Fh)

Bảng mãASCII

Bảng mãASCII

„ BCD (Binary Coded Decimal)

„ Quen gọi là số BCD

„ Dùng để mã hoá các số thập phân bằng các ký hiệu nhị phân

„ Mỗi chữ số thập phân được biểu diễn bằng một tổ hợp 4-bit

„ Các tổ hợp 4-bit không sử dụng gọi là các tổ hợp cấm

„ Nhiều linh kiện điện tử sử dụng mã này(Bộ giải mã BCD-LED bảy đoạn 7447)

„ Đừng nhầm mã hoáBCDvới việc

chuyển đổi thập phânsangnhị phân:Ví dụ1.9:Cho số thập phân15

MãBCDcủa nó là:00010101Sốnhị phân không dấu

8-bittương ứng là:00001111

Bit, Nibble, Byte, Word

„Bit:Một chữ số nhị phân0hoặc1

„Nibble: 4-bit (nửabyte)

„Byte: 8-bit (Còn gọi làOctet)

„G = 230= 1024 M = 1048576 K

Gb(Gigabit) = 1024 Mb = 1048576 KbGB (Gigabyte) = 1024 MB = 1048576 KB

„T = ?

1.3Các linh kiện điện tử số cơ bản

„ Phân chia linh liện số theo mật độ tích hợp: SSI, MSI, LSI, VLSI

SSI (Small Scale Integration): Vimạch tích hợp cỡ nhỏ

MSI (Medium Scale Integration): Vimạch tích hợp cỡ trungLSI (Large Scale Integration): Vimạch tích hợp cỡ lớn

VLSI (Very Large Scale Integration):Vimạch tích hợp cỡ cực lớn

„ SSI: Các cổng logic and, or, xor, not

„ MSI: Các bộ giải mã, Các chốt, đệm

„ LSI,VLSI: Các bộ vi xử lý, vi điều khiển,DSPs

Cổnglogic AND: IC 7408

Cổnglogic AND: IC 7411

Cổnglogic OR: IC 7432

Chip giải mã 74138

Chip giải mã 74138

Flip Flop kiểu D

Flip Flop kiểu D

Flip Flop kiểu D

Flip Flop kiểu D

Chốt 8-bit 74373

Chốt 8-bit 74573

IC 74244

Đệm 2 chiều 74245

Đệm2 chiều74245