intTypePromotion=3

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 2- Nguyễn Kim Khánh

Chia sẻ: Codon_03 Codon_03 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

0
43
lượt xem
4
download

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 2- Nguyễn Kim Khánh

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hệ thống máy tính là nội dung chính của chương 2 thuộc bộ bài giảng Kiến trúc máy tính do Nguyễn Kim Khánh biên soạn tập trung trình bày các thành phần của máy tính; hoạt động của máy tính; liên kết hệ thống.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 2- Nguyễn Kim Khánh

  1. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Kiến trúc máy tính Nội dung giáo trình „ Chương 1. Giới thiệu chung „ Chương 2. Hệ thống máy tính Chương 2 „ Chương 3. Số học máy tính HỆ THỐNG MÁY TÍNH „ Chương 4. Bộ xử lý trung tâm „ Chương 5. Bộ nhớ máy tính „ Chương 6. Hệ thống vào-ra „ Chương 7. Kiến trúc máy tính tiên tiến Nguyễn Kim Khánh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 1 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 2 NKK-HUT NKK-HUT Nội dung của chương 2 2.1. Các thành phần của máy tính 2.1. Các thành phần của máy tính „ Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit) 2.2. Hoạt động của máy tính „ Bộ nhớ (Memory) 2.3. Liên kết hệ thống „ Hệ thống vào ra (Input/Output System) „ Liên kết hệ thống (System Interconnection) 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 3 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 4 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 1
  2. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT 1. Bộ xử lý trung tâm (CPU) Cấu trúc cơ bản của CPU „ Chức năng: „ điều khiển hoạt động của máy tính „ xử lý dữ liệu „ Nguyên tắc hoạt động cơ bản: CPU hoạt động theo chương trình nằm trong bộ nhớ chính. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 5 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 6 NKK-HUT NKK-HUT Các thành phần cơ bản của CPU Tốc độ của bộ xử lý „ Đơn vị điều khiển (Control Unit - CU): điều khiển hoạt động của máy tính theo chương trình „ Tốc độ của bộ xử lý: đã định sẵn. „ Số lệnh được thực hiện trong 1 giây „ Đơn vị số học và logic (Arithmetic and Logic „ MIPS (Million of Instructions per Second) Unit - ALU): thực hiện các phép toán số học và „ Khó đánh giá chính xác phép toán logic. „ Tần số xung nhịp của bộ xử lý: „ Tập thanh ghi (Register File - RF): lưu giữ các thông tin tạm thời phục vụ cho hoạt động của „ Bộ xử lý hoạt động theo một xung nhịp CPU. (Clock) có tần số xác định „ Đơn vị nối ghép bus (Bus Interface Unit - BIU) „ Tốc độ của bộ xử lý được đánh giá gián kết nối và trao đổi thông tin giữa bus bên trong tiếp thông qua tần số của xung nhịp (internal bus) và bus bên ngoài (external bus). 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 7 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 8 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 2
  3. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Tốc độ bộ xử lý (tiếp) 2. Bộ nhớ máy tính ƒ Dạng xung nhịp „ Chức năng: lưu trữ chương trình và dữ liệu. „ Các thao tác cơ bản với bộ nhớ: ƒ T0: chu kỳ xung nhịp „ Thao tác ghi (Write) ƒ Tần số xung nhịp: f0 = 1/T0 „ Thao tác đọc (Read) ƒ Mỗi thao tác của bộ xử lý cần kT0 „ Các thành phần chính: ƒ T0 càng nhỏ Æ bộ xử lý chạy càng nhanh „ Bộ nhớ trong (Internal Memory) ƒ Ví dụ: Máy tính dùng bộ xử lý 2GHz „ Bộ nhớ ngoài (External Memory) Ta có f0 = 2GHz = 2x109Hz Æ T0 = 1/f0 = 1/(2x109) = 0,5 ns. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 9 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 10 NKK-HUT NKK-HUT Các thành phần của bộ nhớ máy tính Bộ nhớ trong „ Chức năng và đặc điểm: „ Chứa các thông tin mà CPU có thể trao đổi trực tiếp „ Tốc độ rất nhanh „ Dung lượng không lớn „ Sử dụng bộ nhớ bán dẫn: ROM và RAM „ Các loại bộ nhớ trong: „ Bộ nhớ chính „ Bộ nhớ cache (bộ nhớ đệm) 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 11 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 12 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 3
  4. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Bộ nhớ chính (Main Memory) Bộ nhớ cache „ Bộ nhớ có tốc độ nhanh được đặt đệm „ Chứa các chương trình và dữ giữa CPU và bộ nhớ chính nhằm tăng liệu đang được CPU sử dụng. tốc độ CPU truy cập bộ nhớ „ Tổ chức thành các ngăn nhớ được đánh địa chỉ. „ Dung lượng nhỏ hơn bộ nhớ chính „ Ngăn nhớ thường được tổ „ Tốc độ nhanh hơn chức theo byte. „ Cache thường được chia thành một số „ Nội dung của ngăn nhớ có thể mức thay đổi, song địa chỉ vật lý của ngăn nhớ luôn cố định. „ Cache có thể được tích hợp trên chip vi xử lý. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 13 „ 18 March 2007 Cache có thể có hoặc không Bài giảng Kiến trúc máy tính 14 NKK-HUT NKK-HUT Bộ nhớ ngoài (External Memory) 3. Hệ thống vào-ra (Input-Output) „ Chức năng và đặc điểm „ Lưu giữ tài nguyên phần mềm của máy tính „ Chức năng: Trao đổi thông tin giữa máy „ Được kết nối với hệ thống dưới dạng các tính với thế giới bên ngoài. thiết bị vào-ra „ Các thao tác cơ bản: „ Dung lượng lớn „ Vào dữ liệu (Input) „ Tốc độ chậm „ Ra dữ liệu (Output) „ Các thành phần chính: „ Các loại bộ nhớ ngoài „ Các thiết bị ngoại vi (Peripheral Devices) „ Bộ nhớ từ: đĩa cứng, đĩa mềm „ Các mô-đun vào-ra (IO Modules) „ Bộ nhớ quang: đĩa CD, DVD „ Bộ nhớ bán dẫn: Flash disk, memory card 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 15 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 16 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 4
  5. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Cấu trúc cơ bản của hệ thống vào-ra Các thiết bị ngoại vi „ Chức năng: chuyển đổi dữ liệu giữa bên trong và bên ngoài máy tính „ Các loại thiết bị ngoại vi cơ bản „ Thiết bị vào: bàn phím, chuột, máy quét ... „ Thiết bị ra: màn hình, máy in ... „ Thiết bị nhớ: các ổ đĩa ... „ Thiết bị truyền thông: MODEM ... 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 17 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 NKK-HUT NKK-HUT Mô-đun vào-ra 2.2. Hoạt động của máy tính „ Chức năng: nối ghép các thiết bị ngoại vi 1. Thực hiện chương trình với máy tính „ Là hoạt động cơ bản của máy tính „ Mỗi mô-đun vào-ra có một hoặc một vài „ Máy tính lặp đi lặp lại hai bước: cổng vào-ra (I/O Port). „ Nhận lệnh chu trình lệnh „ Mỗi cổng vào-ra được đánh một địa chỉ „ Thực hiện lệnh xác định. „ Thực hiện chương trình bị dừng nếu „ Các thiết bị ngoại vi được kết nối và trao thực hiện lệnh bị lỗi hoặc gặp lệnh dừng. đổi dữ liệu với máy tính thông qua các cổng vào-ra. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 19 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 20 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 5
  6. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Chu trình lệnh Nhận lệnh „ Bắt đầu mỗi chu trình lệnh, CPU nhận lệnh từ bộ nhớ chính. „ Bộ đếm chương trình PC (Program Counter) của CPU giữ địa chỉ của lệnh sẽ được nhận. „ CPU nhận lệnh từ ngăn nhớ được trỏ bởi PC. „ Lệnh được nạp vào thanh ghi lệnh IR (Instruction Register). „ Sau khi lệnh được nhận vào, nội dung PC tự động tăng để trỏ sang lệnh kế tiếp. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 21 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 22 NKK-HUT NKK-HUT Minh họa quá trình nhận lệnh Thực hiện lệnh „ Bộ xử lý giải mã lệnh đã được nhận và phát tín hiệu điều khiển thực hiện thao tác mà lệnh yêu cầu. „ Các kiểu thao tác của lệnh: „ Trao đổi dữ liệu giữa CPU và bộ nhớ chính „ Trao đổi dữ liệu giữa CPU và mô-đun vào-ra „ Xử lý dữ liệu: thực hiện các phép toán số học hoặc phép toán logic với các dữ liệu. „ Điều khiển rẽ nhánh „ Kết hợp các thao tác trên. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 23 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 24 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 6
  7. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT 2. Ngắt (Interrupt) Hoạt động ngắt „ Khái niệm chung về ngắt: Ngắt là cơ chế „ Sau khi hoàn thành mỗi một lệnh, bộ xử lý kiểm cho phép CPU tạm dừng chương trình tra tín hiệu ngắt đang thực hiện để chuyển sang thực hiện „ Nếu không có ngắt Æ bộ xử lý nhận lệnh tiếp một chương trình khác, gọi là chương trình theo của chương trình hiện tại con phục vụ ngắt. „ Nếu có tín hiệu ngắt: Tạm dừng chương trình đang thực hiện „ Các loại ngắt: „ „ Cất ngữ cảnh (các thông tin liên quan đến chương trình „ Ngắt do lỗi khi thực hiện chương trình, ví dụ: bị ngắt) tràn số, chia cho 0. „ Thiết lập PC trỏ đến chương trình con phục vụ ngắt „ Ngắt do lỗi phần cứng, ví dụ lỗi bộ nhớ RAM. „ Chuyển sang thực hiện chương trình con phục vụ ngắt „ Ngắt do mô-đun vào-ra phát tín hiệu ngắt đến „ Cuối chương trình con phục vụ ngắt, khôi phục ngữ CPU yêu cầu trao đổi dữ liệu. cảnh và tiếp tục chương trình đang bị tạm dừng 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 25 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 26 NKK-HUT NKK-HUT Hoạt động ngắt (tiếp) Chu trình lệnh với ngắt 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 27 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 28 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 7
  8. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Xử lý với nhiều tín hiệu yêu cầu ngắt 3. Hoạt động vào-ra „ Xử lý ngắt tuần tự „ Khi một ngắt đang được thực hiện, các ngắt khác sẽ „ Hoạt động vào-ra: là hoạt động trao đổi bị cấm. dữ liệu giữa mô-đun vào-ra với bên trong „ Bộ xử lý sẽ bỏ qua các ngắt tiếp theo trong khi đang máy tính. xử lý một ngắt „ Các yêu cầu ngắt vẫn đang đợi và được kiểm tra „ Các kiểu hoạt động vào-ra: sau khi ngắt đầu tiên được xử lý xong „ CPU trao đổi dữ liệu với mô-đun vào-ra „ Các ngắt được thực hiện tuần tự „ Mô-đun vào-ra trao đổi dữ liệu trực tiếp với „ Xử lý ngắt ưu tiên bộ nhớ chính (DMA- Direct Memory Access). „ Các ngắt được định nghĩa mức ưu tiên khác nhau „ Ngắt có mức ưu tiên thấp hơn có thể bị ngắt bởi ngắt ưu tiên cao hơn „ Xẩy ra ngắt lồng nhau 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 29 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 30 NKK-HUT NKK-HUT 2.3. Liên kết hệ thống Kết nối mô-đun nhớ 1. Luồng thông tin trong máy tính „ Các mô-đun trong máy tính: „ CPU „ Mô-đun nhớ „ Mô-đun vào-ra Î cần được kết nối với nhau 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 31 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 32 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 8
  9. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Kết nối mô-đun nhớ (tiếp) Kết nối mô-đun vào-ra „ Địa chỉ đưa đến để xác định ngăn nhớ „ Dữ liệu được đưa đến khi ghi „ Dữ liệu hoặc lệnh được đưa ra khi đọc (lưu ý: bộ nhớ không phân biệt lệnh và dữ liệu) „ Nhận các tín hiệu điều khiển: „ Điều khiển đọc (Read) „ Điều khiển ghi (Write) 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 33 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 34 NKK-HUT NKK-HUT Kết nối mô-đun vào-ra (tiếp) Kết nối CPU „ Địa chỉ đưa đến để xác định cổng vào-ra „ Ra dữ liệu (Output) „ Nhận dữ liệu từ CPU hoặc bộ nhớ chính „ Đưa dữ liệu ra thiết bị ngoại vi „ Vào dữ liệu (Input) „ Nhận dữ liệu từ thiết bị ngoại vi „ Đưa dữ liệu vào CPU hoặc bộ nhớ chính „ Nhận các tín hiệu điều khiển từ CPU „ Phát các tín hiệu điều khiển đến thiết bị ngoại vi „ Phát các tín hiệu ngắt đến CPU 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 35 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 36 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 9
  10. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Kết nối CPU (tiếp) 2. Cấu trúc bus cơ bản „ Bus: tập hợp các đường kết nối dùng để „ Phát địa chỉ đến các mô-đun nhớ hay vận chuyển thông tin giữa các mô-đun của các mô-đun vào-ra máy tính với nhau. „ Đọc lệnh và dữ liệu „ Các bus chức năng: „ Đưa dữ liệu ra (sau khi xử lý) „ Bus địa chỉ „ Phát tín hiệu điều khiển đến các mô-đun „ Bus dữ liệu nhớ và các mô-đun vào-ra „ Bus điều khiển „ Nhận các tín hiệu ngắt „ Độ rộng bus: là số đường dây của bus có thể truyền các bit thông tin đồng thời (chỉ dùng cho bus địa chỉ và bus dữ liệu) 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 37 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 38 NKK-HUT NKK-HUT Sơ đồ cấu trúc bus cơ bản Bus địa chỉ „ Chức năng: vận chuyển địa chỉ để xác định ngăn nhớ hay cổng vào-ra „ Độ rộng bus địa chỉ: cho biết số lượng ngăn nhớ tối đa được đánh địa chỉ. „ N bit: AN-1, AN-2, ... A2, A1, A0 Î có thể đánh địa chỉ tối đa cho 2N ngăn nhớ (không gian địa chỉ bộ nhớ) „ Ví dụ: „Bộ xử lý Pentium có bus địa chỉ 32 bit Î có khả năng đánh địa chỉ cho 232 bytes nhớ (4GBytes) (ngăn nhớ tổ chức theo byte) 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 39 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 40 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 10
  11. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Bus dữ liệu Bus điều khiển „ Chức năng: „ vận chuyển lệnh từ bộ nhớ đến CPU „ Chức năng: vận chuyển các tín hiệu „ vận chuyển dữ liệu giữa CPU, mô đun nhớ, điều khiển mô đun vào-ra với nhau „ Các loại tín hiệu điều khiển: „ Độ rộng bus dữ liệu: Xác định số bit dữ liệu có thể được trao đổi đồng thời. „ Các tín hiệu điều khiển đọc/ghi „ M bit: DM-1, DM-2, ... D2, D1, D0 „ Các tín hiệu điều khiển ngắt „ M thường là 8, 16, 32, 64,128 bit. „ Các tín hiệu điều khiển bus „ Ví dụ: Các bộ xử lý Pentium có bus dữ liệu 64 bit 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 41 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 42 NKK-HUT NKK-HUT Một số tín hiệu điều khiển điển hình Một số tín hiệu điều khiển điển hình (tiếp) „ Các tín hiệu (phát ra từ CPU) điều khiển „ Các tín hiệu điều khiển ngắt: đọc-ghi: „ Interrupt Request (INTR): Tín hiệu từ bộ điều khiển „ Memory Read (MEMR): điều khiển đọc dữ liệu vào-ra gửi đến yêu cầu ngắt CPU để trao đổi vào- từ một ngăn nhớ có địa chỉ xác định lên bus dữ ra. Tín hiệu INTR có thể bị che. liệu. „ Interrupt Acknowledge (INTA): Tín hiệu phát ra từ „ Memory Write (MEMW): điều khiển ghi dữ liệu CPU báo cho bộ điều khiển vào-ra biết CPU chấp có sẵn trên bus dữ liệu đến một ngăn nhớ có địa nhận ngắt để trao đổi vào-ra. chỉ xác định. „ Non Maskable Interrupt (NMI): tín hiệu ngắt không „ I/O Read (IOR): điều khiển đọc dữ liệu từ một che được gửi đến ngắt CPU. cổng vào-ra có địa chỉ xác định lên bus dữ liệu. „ Reset: Tín hiệu từ bên ngoài gửi đến CPU và các „ I/O Write (IOW): điều khiển ghi dữ liệu có sẵn thành phần khác để khởi động lại máy tính. trên bus dữ liệu ra một cổng có địa chỉ xác định. 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 43 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 44 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 11
  12. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Một số tín hiệu điều khiển điển hình (tiếp) Đặc điểm của cấu trúc đơn bus „ Các tín hiệu điều khiển bus: „ Bus hệ thống chỉ phục vụ được một yêu cầu trao đổi dữ liệu tại một thời điểm „ Bus Request (BRQ) hay là Hold: Tín hiệu từ mô-đun điều khiển vào-ra gửi đến yêu cầu „ Bus hệ thống phải có tốc độ bằng tốc độ bus của mô-đun nhanh nhất trong hệ thống CPU chuyển nhượng quyền sử dụng bus. „ Bus hệ thống phụ thuộc vào cấu trúc bus (các „ Bus Grant (BGT) hay là Hold Acknowledge tín hiệu) của bộ xử lý Æ các mô-đun nhớ và (HLDA): Tín hiệu phát ra từ CPU chấp nhận các mô-đun vào-ra cũng phụ thuộc vào bộ xử chuyển nhượng quyền sử dụng bus. lý. „ Lock/ Unlock: Tín hiệu cấm/cho-phép xin „ Khắc phục: phân cấp bus Æ cấu trúc đa bus chuyển nhượng bus 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 45 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 46 NKK-HUT NKK-HUT 3. Phân cấp bus trong máy tính Một số bus điển hình trong PC „ Bus của bộ xử lý (Front Side Bus - FSB): có tốc „ Tổ chức thành nhiều bus trong hệ thống độ nhanh nhất máy tính „ Bus của bộ nhớ chính (nối ghép với các mô-đun „ Cho các thành phần khác nhau: RAM) „ Bus của bộ xử lý „ AGP bus (Accelerated Graphic Port) - Bus đồ họa „ Bus của bộ nhớ chính tăng tốc: nối ghép card màn hình tăng tốc. „ Các bus vào-ra „ PCI bus(Peripheral Component Interconnect): nối „ Các bus khác nhau về tốc độ ghép với các thiết bị ngoại vi có tốc độ trao đổi dữ liệu nhanh. „ Bus bộ nhớ chính và các bus vào-ra „ IDE (Integrated Device Electronics): Bus kết nối không phụ thuộc vào bộ xử lý cụ thể. với ổ đĩa cứng hoặc ổ đĩa CD, DVD „ USB (Universal Serial Bus): Bus nối tiếp đa năng 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 47 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 48 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 12
  13. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Máy tính Pentium 4 dùng Chipset 845 Chipset 865 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 49 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 50 NKK-HUT NKK-HUT Chipset 955 Chipset 975 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 51 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 52 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 13
  14. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Ví dụ về bo mạch chính 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 53 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 54 NKK-HUT NKK-HUT 4. Các vấn đề liên quan đến thiết kế bus „ Các kiểu bus „ Phân xử bus „ Định thời bus 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 55 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 56 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 14
  15. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Các kiểu bus Phân xử bus „ Bus dành riêng (Dedicated): „ Có nhiều mô-đun điều khiển bus „ Các đường địa chỉ và dữ liệu tách rời „ Ưu điểm: điều khiển đơn giản „ ví dụ: CPU và bộ điều khiển vào-ra „ Nhược điểm: có nhiều đường kết nối „ Chỉ cho phép một mô-đun điều khiển „ Bus dồn kênh (Multiplexed) bus ở một thời điểm. „ Các đường dùng chung cho địa chỉ và dữ liệu „ Phân xử bus có thể là tập trung hay „ Có đường điều khiển để phân biệt có địa chỉ phân tán. hay có dữ liệu „ Ưu điểm: có ít đường dây „ Nhược điểm: „ Điều khiển phức tạp hơn „ Hiệu năng hạn chế 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 57 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 58 NKK-HUT NKK-HUT Phân xử bus (tiếp) Định thời bus (Timing) „ Phân xử bus tập trung „ Phối hợp các sự kiện trên bus „ Có một Bộ điều khiển bus (Bus Controller) „ Bus đồng bộ hay còn gọi là Bộ phân xử bus (Arbiter) „ Các sự kiện trên bus được xác định bởi „ Có thể là một phần của CPU hoặc mạch một tín hiệu xung nhịp xác định (clock) tách rời. „ Bus Điều khiển bao gồm cả đường Clock „ Phân xử bus phân tán „ Tất cả các mô-đun có thể đọc đường clock „ Mỗi một mô-đun có thể chiếm bus „ Bus không đồng bộ „ Có đường điều khiển đến tất cả các mô- „ Không có đường tín hiệu Clock đun khác „ Kết thúc một sự kiện này trên bus sẽ kích hoạt cho một sự kiện tiếp theo 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 59 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 60 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 15
  16. Bài giảng Kiến trúc máy tính 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Giản đồ định thời Bus đồng bộ Giản đồ định thời thao tác đọc của Bus không đồng bộ 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 61 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 62 NKK-HUT NKK-HUT Giản đồ định thời thao tác ghi của Bus không đồng bộ Hết chương 2 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 63 18 March 2007 Bài giảng Kiến trúc máy tính 64 Nguyễn Kim Khánh - ĐHBKHN 16

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản