Tài liệu Microprocessor System Design docx

University of Technology 1 Microprocessor System Design BÙI QUỐC BẢO (buiquocbao@hcmut.edu.vn) University of Technology 2 Tóm tắt • Tổng quan về hệ vi xử lý • Bộ nhớ • I/O University of Technology 3 Tổng quan General-purpose microprocessor • CPU for Computers • No RAM, ROM, I/O on CPU chip itself • Example ： Intel’s x86, Motorola’s 680x0 CPU General- Purpose Micro- processor RAM ROM I/O Port Timer Serial COM Port Data Bus Address Bus Many chips on mother’s board General-Purpose Microprocessor System University of Technology 4 Microcontroller : • A smaller computer • On-chip RAM, ROM, I/O ports • Example ： Motorola’s 6811, Intel’s 8051, Zilog’s Z8 and PIC 16X RAM ROM I/O Port Timer Serial COM Port CPU Microcontroller A single chip University of Technology 5 Microprocessor vs. Microcontroller Microprocessor • CPU là một chip riêng, RAM, ROM, I/O, timer là các phần riêng biệt • Người thiết kế tùy ý chọn kích cỡ bộ nhớ, các cổng I/O … • Có thể mở rộng được • Đa chức năng • Đa mục đích Microcontroller • CPU, RAM, ROM, I/O và timer đều trong 1 chip • On-chip ROM, RAM và I/O port là cố định • cho ứng dụng mà giới han về giá cả, năng lượng và không gian • Chỉ có 1 mục đích University of Technology 6 Hệ thống nhúng (Embedded System) • Hệ thống nhúng nghĩa là một vi xử lý hoặc vi điều khiển được “nhúng” vào một ứng dụng cụ thể. • Một sản phẩm nhúng dùng 1 vi xử lý hoặc 1 vi điều khiển để làm 1 công việc cụ thể. • Trong 1 hệ thống nhúng, chỉ có 1 chương trình ứng dụng được nạp vào trong ROM. • Ví dụ ： printer, keyboard, video game player University of Technology 7 Các tiêu chuẩn để lựa chọn vi điều khiển • Thỏa mãn các yêu cầu về khả năng hoạt động và giá cả – Tốc độ, dung lượng ROM, RAM, số lượng ngoại vi… – Dễ dàng nâng cấp – Giá cả • Các phần mềm phát triển: – assemblers, debuggers, C compilers, emulator, simulator, technical support • Các chương trình nguồn đầy đủ và đáng tin cậy. University of Technology 8 Tiến trình thiết kế (Design Process) Hardware, Firmware and Software University of Technology 9 Design Process Steps • Đặt yêu cầu • Đưa ra giải pháp. • Thiết kế phần cứng • Thiết kế phần mềm • Thử nghiệm University of Technology 10 Ưu và nhược điểm của hệ vi xử lý Ưu điểm: • Dễ thiết kế • Dễ dàng sửa chữa, nâng cấp hệ thống • Thực hiện được các công việc phức tạp Nhược điểm: • Không ổn định bằng hệ thống các mạch số • Trong các ứng dụng đơn giản, chi phí đắt hơn sử dụng vi mạch số [...]... bus), bus dữ liệu (data bus) và bus điều khiển (control bus) • Bus địa chỉ: là bus 1 chiều, dùng để chỉ địa chỉ ô nhớ, ngoại vi mà vi xử lý muốn chuyển thông tin VD: một vi xử lý có độ rộng address bus là 16 sẽ quản lý được 216 = 64K địa chỉ University of Technology 15 • Bus dữ liệu: là bus 2 chiều, dùng để chuyển dữ liệu giữa vi xử lý và các phần khác của hệ thống Độ rộng của bus dữ liệu sẽ quyết... phần tử nhớ? 2n • Bộ nhớ đó có m đường dữ liệu, vậy mỗi phần tử nhớ sẽ chứa bao nhiêu bit? m Do đó, dung lượng bộ nhớ trên là 2n x m bit University of Technology 26 Ngoại vi (Periferal) • • • • • • • Phân loại ngoại vi: nhập (I), xuất (O) Bus I/O và các module giao tiếp Bus I/O và bus bộ nhớ I/O cách ly và I/O ánh xạ bộ nhớ Giao tiếp I/O Các vấn đề truyền dữ liệu Các phương pháp điều khiển I/O University . University of Technology 1 Microprocessor System Design BÙI QUỐC BẢO (buiquocbao@hcmut.edu.vn) University of Technology. Technology 16 • Bus dữ liệu: là bus 2 chiều, dùng để chuyển dữ liệu giữa vi xử lý và các phần khác của hệ thống Độ rộng của bus dữ liệu sẽ quyết định độ