Tài liệu đồ án vi mạch hệ vi xử lý 8085A, chương 1 docx

Chương 1: Giới thiệu về Hệ vi xử lý I. Sơ lược về Hệ thống Vi xử lý: Hệ thống Vi xử lý bao gồm: bộ xử lý trung tâm (CPU: Central Processing Unit), bộ nhớ và bộ giao tiếp thiết bò ngoại vi. Các khối này liên lạc với nhau thông qua các bus đòa chỉ, bus dữ liệu và bus điều khiển. Sơ đồ khối của một hệ Vi xử lý Chức năng của từng khối: Bộ xử lý trung tâm CPU Bộ nhớ (Memory) ROM-RAM Bộ giao tiếp vào ra (I/O) Các thiết bò vào ra Bus đòa chỉ Bus điều khiển Bus dữ liệu 1. Khối xử lý trung tâm (CPU:Central Processing Unit): Là khối quan trọng nhất và được xem là bộ não của cả hệ thống. Các hệ Vi xử lý, các máy tính sử dụng các bộ Vi xử lý làm đơn vò trung tâm xử lý dữ liệu (CPU). CPU điều khiển tất cả các linh kiện còn lại trong hệ thống thông qua mã lệnh. CPU có rất nhiều chức năng như thực hiện giao tiếp với bên ngoài, thực hiện các phép toán số học-logic, vận chuyển số liệu, xuất kết quả, điều khiển giao tiếp với các thiết bò khác. 2. Bộ nhớ (Memory): Có vai trò quan trọng trong một hệ vi xử lý, là nơi lưu trữ chương trình điều khiển, các dữ liệu, kết quả trung gian trong qúa trình tính toán, xử lý. Được chia thành hai loại: - ROM (Read Only Memory): chứa chương trình điều khiển của hệ thống, các dữ liệu nạp trong ROM không bò xóa đi khi hệ Vi xử lý hoạt động và không bò mất đi khi hệ thống bò mất nguồn điện cung cấp. - RAM (Random Access Memory): khi hệ Vi xử lý hoạt động thì chương trình hệ thống sẽ thiết lập trong RAM những vùng nhớ cần thiết cho hoạt động của hệ thống để chứa một phần chương trình ứng dụng và các kết quả của chương trình. 3. Khối giao tiếp vào-ra (I/O Interface): Đây là chiếc cầu nối giữa CPU với thế giới bên ngoài. Một hệ thống Vi xử lý muốn đưa dữ liệu ra để điều khiển các thiết bò bên ngoài hoặc muốn nhận các dữ liệu từ bên ngoài vào để xử lý thì phải thông qua bộ giao tiếp vào ra. Các bộ giao tiếp còn được gọi là các bộ xử lý ngoại vi (PPU: Peripheral Processing Unit). 4. Hệ thống Bus: Hệ thống các Bus (nhóm nhiều dây hay tín hiệu có cùng chức năng liên lạc) đảm bảo cho sự liên lạc được thông suốt giữa CPU, các bộ nhớ và bộ giao tiếp ngoại vi. Có ba loại bus: - Bus đòa chỉ (address bus): dùng để xác đònh vò trí, dò tìm thông tin trên bộ nhớ, bộ giao tiếp ngoại vi, chỉ có một chiều là truyền từ CPU ra. - Bus dữ liệu (data bus): được nối song song từ CPU ra các bộ nhớ và bộ giao tiếp ngoại vi. Bus này là hai chiều nhưng tại một thời điểm chỉ là thu hoặc phát thông tin. - Bus điều khiển (control bus): là bus chỉ đònh cho nhiều động tác khác nhau. CPU dùng để điều khiển trạng thái các linh kiện bên ngoài. Mỗi đường trong Control bus chỉ là hoặc ra hoặc vào đối với CPU. II. Giới thiệu về Vi xử lý: Vi xử lý là một vi mạch điện tử có mật độ tích hợp cao, trong đó bao gồm các vi mạch số có khả năng nhận, xử lý và xuất dữ liệu. Vi xử lý có chức năng hoạt động như là một đơn vò xử lý trung tâm (CPU - Central Processing Unit) trong máy tính số. Hoạt động chính của Vi xử lý là xử lý dữ liệu, quá trình này được điều khiển theo một chương trình gồm tập hợp các lệnh từ bên ngoài mà người sử dụng có thể thay đổi tùy theo yêu cầu của công việc. Một Vi xử lý có khả năng hiểu và thực hiện rất nhiều yêu cầu điều khiển khác nhau một cách chính xác trong thời gian rất ngắn. Vi xử lý phải nằm trong một Hệ thống Vi xử lý thì nó mới phát huy được tác dụng, có nghóa là Vi xử lý phải được kết nối với các mạch điện bên ngoài và các thiết bò giao tiếp khác. Chức năng chính của Vi xử lý là xử lý dữ liệu. Để thực hiện được công việc này, Vi xử lý phải có các mạch logic cho việc xử lý, điều khiển dữ liệu và các mạch logic điều khiển khác. Các mạch logic sẽ chuyển dữ liệu từ nơi này đến nơi khác và thực hiện các phép toán trên dữ liệu còn mạch điều khiển sẽ quyết đònh mạch điện nào cho việc xử lý dữ liệu. Các công việc mà Vi xử lý thực hiện được điều khiển bằng một hay nhiều lệnh. Tập hợp các lệnh để thực hiện xong một yêu cầu đặt ra được gọi là một chương trình. Quá trình thực hiện một lệnh của Vi xử lý là đầu tiên Vi xử lý sẽ đón lệnh từ bộ nhớ, sau đó các mạch logic điều khiển sẽ giải mã lệnh nhằm xác đònh xem lệnh này yêu cầu Vi xử lý thực hiện công việc gì, cuối cùng Vi xử lý sẽ thực hiện đúng công việc của các lệnh đã yêu cầu. III. Cấu trúc và hoạt động của Vi xử lý: 1. Cấu trúc cơ bản của một Vi xử lý: Một Vi xử lý về cơ bản gồm có ba khối chức năng: Đơn vò thực thi, bộ điều khiển tuần tự và bus giao tiếp. Data Register Address Register ALU Instruction Decoder Program Counter Control Logic Sơ đồ khối cấu trúc cơ bản của một Vi xử lý. . Chương 1: Giới thiệu về Hệ vi xử lý I. Sơ lược về Hệ thống Vi xử lý: Hệ thống Vi xử lý bao gồm: bộ xử lý trung tâm (CPU: Central. về Vi xử lý: Vi xử lý là một vi mạch điện tử có mật độ tích hợp cao, trong đó bao gồm các vi mạch số có khả năng nhận, xử lý và xuất dữ liệu. Vi xử lý