Tài liệu Cấu trúc máy tính P7 doc

Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S39 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh CHƯƠNG 4 Tổ chức CPU Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S40 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh ALU Cộng ACC ← ACC + toán hạng Cộng có nhớ ACC ← ACC + toán hạng + CF Trừ có mượn Trừ ACC ← ACC - toán hạng ACC ← ACC - toán hạng - CF Tăng Toán hạng ← Toán hạng + 1 Giảm Toán hạng ← Toán hạng - 1 (không ảnh hưởng CF) So sánh Nhân Chia ACC ← ACC / toán hạng R2 ← ACC mod toán hạng R2,ACC ← ACC * toán hạng 1 2 3 4 5 ACC - toán hạng 6 7 8 9 Số học Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S41 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh ALU Luận lý Not And Or Xor Dịch quay 0 CF    CF    CF    CF    CF    CF    0 CF    Trái Phải Trái Phải Số học Luận lý Không qua CF Qua CF A B C D E G F Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S42 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh 5 Nhân+==== = = dịch trái và cộng 3 × ×× × 15 0 1 0 1 0 0 1 1 × ×× × 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 1 1 1 1 . Kết quả = 00000000 . Xét các bit của số 0011 từ trái sang . Dịch trái kết quả 1 bit . Nếu bit = 1 thì kết quả = kết quả + 0101 ngược lại không làm gì cả . Hết bit của số 0011 thì ngưng . Kết q uả chính là tích số. Giải thuật bắt đầu : kết quả = 00000000 dịch trái 1 bit = 00000000 b3 = 0 : kết quả = 00000000 dịch trái 1 bit = 00000000 b2 = 0 : kết quả = 00000000 dịch trái 1 bit = 00000000 b1 = 1 : kết quả = 00000000+0101 = 00000101 dịch trái 1 bit = 00001010 b0 = 1 : kết quả = 00001010+0101 = 00001111 hết bit : kết quả = 00001111 Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S43 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Xây dựng tập lệnh opcode (địa chỉ) toán hạng 1 địa chỉ kết quả địa chỉ lệnh kế (địa chỉ) toán hạng 2 cần giải mã lệnh dùng thanh ghi PC để bỏ vùng này dùng thanh ghi PC để bỏ vùng này dùng toán hạng 1 chứa kết quả để bỏ vùng này một số lệnh dùng địa chỉ hiểu ngầm để bỏ vùng này quá dài Các phương pháp định địa chỉ toán hạng Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S44 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Các phương pháp định địa chỉ toán hạng - làm ngắn câu lệnh - đơn giản hóa câu lệnh - truy xuất toán hạng nhanh - làm câu lệnh có tính linh động Dựa vào một trong các đặc tính sau 8 phương pháp Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S45 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh trực tiếp nạp ACC,(7000) 13 7000 ACC 13 7000 bộ nhớ lệnh dấu ( ) cho biết dùng phương pháp trực tiếp ACC ← (7000) giải thích Địa chỉ trong lệnh là địa chỉ ô nhớ chứa toán hạng Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S46 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh gián tiếp cộng R1,@7000 7010 7000 R1 13 7000 bộ nhớ lệnh 2 dấu ( ) cho biết dùng phương pháp gián tiếp R1 ← R1 + ((7000)) giải thích Địa chỉ trong lệnh là địa chỉ ô nhớ chứa địa chỉ toán hạng 7010 13 + 27 27 40 Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S47 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh tức thời nạp R1,#23 7010 7000 R1 bộ nhớ lệnh R1 ← 23 giải thích Toán hạng nằm trong lệnh 13 15 23 Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S48 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh chỉ số nạp ACC,X 10 7000 IX 13 bộ nhớ lệnh IX và dấu + cho biết dùng phương pháp chỉ số ACC ← (IX + 10) giải thích Địa chỉ toán hạng là tổng của nội dung thanh ghi chỉ số với độ dời trong lệnh 7010 13 + 7000 7000 10 ACC 7A 7010 [...]... Minh C4 Tổ chức CPU / S63 Tổ chức cấu trúc máy tính Chu kỳ máy lấy lệnh T1 T2 T3 T4 CLK M/IO A19-A16 CS:IP ALE AD15-AD0 CS:IP Mã lệnh RD DT/R DEN Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S64 Tổ chức cấu trúc máy tính Chu kỳ máy đọc bộ nhớ T1 Chu kỳ máy nhập T2 T3 T4 CLK M/IO A19-A16 Địa chỉ ALE AD15-AD0 Địa chỉ Dữ liệu RD DT/R DEN Khoa Công nghệ... Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S65 Tổ chức cấu trúc máy tính Chu kỳ máy ghi bộ nhớ Chu kỳ máy xuất T1 T2 T3 T4 CLK M/IO A19-A16 Địa chỉ ALE AD15-AD0 Địa chỉ Dữ liệu WR DT/R DEN Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S66 Tổ chức cấu trúc máy tính \ 4 byte Truy xuất vector ngắt 00014h địa chỉ vật lý × 09 7C 00 00018h... chức cấu trúc máy tính MOV C7 WORD PTR [2000],1234 06 1 1 0 0 0 1 1 w mod 0 0 0 r/m (1) (00) (110) MOV 89 00 địa chỉ thấp [SI+1000],BX 9C 1 0 0 0 1 0 d w mod reg r/m (0)(1) (10) (011) (100) Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM 20 địa chỉ cao 34 dữ liệu 12 dữ liệu nếu w=1 (Thanh ghi ½än bî nhð) 00 độ dời thấp 10 độ dời cao Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S72 Tổ chức cấu trúc máy. .. CPU / S51 Tổ chức cấu trúc máy tính gián tiếp qua thanh ghi lệnh giải thích nạp bộ nhớ 7000 ACC,@ R1 ACC ← (R1) 7008 13 R1 dấu () cho biết dùng phương pháp gián tiếp thanh ghi để truy xuất toán hạng bộ nhớ 7008 ACC 13 5B Thanh ghi chứa địa chỉ ô nhớ chứa toán hạng Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S52 Tổ chức cấu trúc máy tính stack lệnh stack... Tổ chức cấu trúc máy tính Mã hóa các byte lệnh Lệnh MOV (chuyæn) Thanh ghi/bî nhð ½än/t÷ thanh ghi 100010dw Töc thñi ½än thanh ghi/bî nhð mod reg r/m 1 1 0 0 0 1 1 w mod 0 0 0 r/m Töc thñi ½än thanh ghi dữ liệu 1 0 1 1 w reg Bî nhð ½än bî t!ch lÕy dữ liệu dữ liệu nếu w=1 1010000w Bî t!ch lÕy ½än bî nhð địa chỉ thấp địa chỉ cao 1 0 1 0 0 0 1 w địa chỉ thấp Thanh ghi/bî nhð ½än thanh ghi ½oÂn dữ liệu nếu... Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S68 Tổ chức cấu trúc máy tính Mã hóa các bit của vùng reg 16-Bit(w=1) 000 AX 001 CX 010 DX 011 BX 100 SP 101 BP 110 SI 111 DI Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM 8-Bit(w=0) 000 AL 001 CL 010 DL 011 BL 100 AH 101 CH 110 DH 111 BH 00 01 10 11 đoạn ES CS SS DS Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S69 Tổ chức cấu trúc máy tính Byte lệnh thứ hai mod xxx r/m... CPU / S49 Tổ chức cấu trúc máy tính tương đối lệnh giải thích nạp bộ nhớ 7000 ACC,$ + 6 ACC ← (PC + 6) 7006 6 7006 + PC và dấu + cho biết dùng phương pháp tương đối 7000 PC 7000 13 13 ACC 7A Địa chỉ toán hạng là tổng của nội dung thanh ghi PC với độ dời trong lệnh Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S50 Tổ chức cấu trúc máy tính thanh ghi nạp... thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S57 Tổ chức cấu trúc máy tính CPU 8086/88 : Vi xử lý 16 bit Tuyến địa chỉ : A19 ÷ A0 ⇒ Quản lý 1MB bộ nhớ (100 000H) địa chỉ bộ nhớ 00000 ÷ FFFFF D7 ÷ D0 (8088) Tuyến dữ liệu : D15 ÷ D0 (8086) / Thực tế sử dụng tuyến địa chỉ dữ liệu chung : AD7 ÷ AD0 ⇒ Cần mạch tách tuyến 2 x LS573 AD15 ÷ AD0 ALE Cài A15 ÷ A0 LE LS245... 6F Thanh ghi SP chứa địa chỉ ô nhớ chứa toán hạng Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh C4 Tổ chức CPU / S53 Tổ chức cấu trúc máy tính Các nhóm lệnh của tập lệnh Bên trong Chuyển dữ liệu Bộ nhớ Xử lý dữ liệu Xuất nhập Chuyển điều khiển Quản lý trạng thái Dịch, quay Đặc biệt Nhảy Gọi Trở về Nhảy nhưng có lưu địa chỉ trở về vào stack Khoa Công nghệ thông tin Đại... DISP (DI) + DISP ( ) (BP) + DISP * (BX) + DISP DISP là số theo sau byte thứ hai của lệnh ( trước vùng dữ liệu nếu có) ( ) * : ngoại trừ nếu mod = 00 và r/m = 110 thì EA = độ dời cao : độ dời thấp Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S70 Đoạn code nhập vào bằng Debug -a 159E:0100 mov word ptr [2000],1234 159E:0106 mov . hạng nhanh - làm câu lệnh có tính linh động Dựa vào một trong các đặc tính sau 8 phương pháp Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S45 . tp.HCM Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh CHƯƠNG 4 Tổ chức CPU Tổ chức cấu trúc máy tính C4 Tổ chức CPU / S40 Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách