BÀI GIẢNG KIẾN TRÚC MÁY TÍNH_PHẦN 5

Chia sẻ: Nguyen Phuong Anh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài giảng kiến trúc máy tính_phần 5', công nghệ thông tin, phần cứng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG KIẾN TRÚC MÁY TÍNH_PHẦN 5

6. Vi Tác Vụ 6.1. Truyền Thanh Ghi 6.2. Vi Tác Vụ Số Học 6.3. Vi Tác Vụ Luận lý 6.4. Vi Tác Vụ Dịch 6.5. Đơn Vị Dịch Luận Lý Số Học NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 1
6.1. Truyền Thanh Ghi Một hệ thống số là một kết nối các đơn thể phần cứng nhằm thực hiện một tác vụ xử lý thông tin nào đó. Các đơn thể được tạo từ các thành phần số như thanh ghi, mạch giải mã, các phần tử tính toán. Đơn thể cơ bản nhất được tạo từ các thanh ghi với tác vụ xử lý dữ liệu trên các thanh ghi đó. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 2
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Tác vụ xử lý dữ liệu lưu trên thanh ghi gọi là một vi tác vụ. Kết quả vi tác vụ có thể thay thế dữ liệu đã lưu trước đó hoặc chuyển qua thanh ghi khác. Ví dụ các vi tác vụ: dịch, đếm, xoá và nạp. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 3
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Thường có 4 loại vi tác vụ: Vi tác vụ truyền thanh ghi chuyển thông tin nhị 1. phân từ thanh ghi này qua thanh ghi khác. Vi tác vụ số học thực hiện các phép tính số học 2. với dữ liệu số trên thanh ghi. Vi tác vụ luận lý thực hiện các tác vụ thao tác bit 3. với dữ liệu phi số trên thanh ghi. Vi tác vụ dịch thực hiện các tác vụ dịch dữ liệu 4. trên thanh ghi. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 4
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Có thể mô tả dãy vi tác vụ bằng lời, nhưng thường dài dòng. Tốt nhất là dùng một số ký hiệu phù hợp để mô tả. Ký hiệu cùng qui tắc dùng mô tả vi tác vụ gọi là ngôn ngữ truyền thanh ghi. Sau đây là một số ký hiệu và qui tắc thông dụng trong ngôn ngữ truyền thanh ghi. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 5
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Các thanh ghi được ghi bằng chữ hoa (đôi khi kèm theo một số) thể hiện chức năng của nó. Ví dụ thanh ghi lưu địa chỉ bộ nhớ gọi là thanh ghi địa chỉ bộ nhớ MAR. PC là thanh ghi đếm chương trình. IR là thanh ghi lệnh R1 là thanh ghi xử lý. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 6
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Các mạch lật trong thanh ghi n-bit được đánh số từ 0 đến n-1 tính từ phải qua trái. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 7
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Mệnh đề chuyển thanh ghi R1 sang R2 (dùng toán tử thay thế ← ), R1 không đổi: R2 ← R1 Mệnh đề If-then với P là tín hiệu điều khiển (khi P=1, truyền R1 sang R2): If (P=1) then (R2 ← R1) Dùng hàm điều khiển (là biến Boole) có trị 1 hoặc 0 (khi P=1, truyền R1 sang R2): P: R2 ← R1 NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 8
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Hình bên mô tả tác vụ truyền từ R1 sang R2. N là số bit được truyền. Biến điều khiển P điều khiển tác vụ nạp tại chuyển tiếp dương kế (thời điểm t+1) xác định bởi đồng hồ. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 9
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Bus là một tập các đường truyền dẫn các tín hiệu từ nơi này sang nơi khác. Thường dùng đường Bus chung cho mọi thanh ghi và tín hiệu điều khiển sẽ xác định thanh ghi nào được truyền. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 10
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Hình dưới là hệ thống Bus dùng cho 4 thanh ghi 4-bit gồm 4 mạch dồn 4-1 và 2 ngõ nhập chọn S1, S0. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 11
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) D C B A0 D C B A1 11 10 01 00 D C B A2 D C B A3 NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 12
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Để truyền từ Bus vào thanh ghi phải nối Bus với đường nhập của thanh ghi và có tín hiệu điều khiển nạp. Như vậy muốn truyền từ thanh ghi này qua thanh ghi kia (R1 ← C) phải thực hiện: Bus ← C, R1 ← Bus NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 13
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Có thể tạo Bus bằng cổng đệm ba-trạng thái thay cho mạch dồn. Cổng đệm ba-trạng thái là mạch số có 3 trạng thái. Hai trạng thái là tín hiệu tương đương luận lý 1 và 0 như cổng bình thường, trạng thái ba là trạng thái trở kháng cao. Trạng thái trở kháng cao hoạt động như mạch hở, lúc đó ngõ ra bị ngắt. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 14
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Hình dưới là cổng đệm ba-trạng thái, khác với cổng đệm bình thường là có thêm ngõ điều khiển. Khi bằng 0, cổng có trạng thái trở kháng cao, ngõ ra bị cấm. Khi bằng 1, hoạt động như cổng đệm thường. 1 0 NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 15
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Hình bên là Bus dùng cổng đệm ba-trạng thái. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 16
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Khi ngõ cho nhập E=0, mạch không hoạt động. Khi E=1, tuỳ theo ngõ nhập chọn S1S0, các bit A0/B0/C0/D0 của thanh ghi A/B/C/D sẽ 01 chuyển ra đường Bus. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 17
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Truyền thông tin từ một từ nhớ ra ngoài gọi là tác vụ đọc. Đưa thông tin mới vào bộ nhớ gọi là viết. Đặt M là ký hiệu của một từ nhớ. Trước khi truyền phải xác định địa chỉ của M. Đặt AR là thanh ghi chứa địa chỉ của từ nhớ và DR là thanh ghi nhận thông tin đọc từ M. NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 18
6.1. Truyền Thanh Ghi (tt) Tác vụ đọc: Read: DR ← M[AR] Tác vụ viết: Write: M[AR] ← R1 NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 19
6.2. Vi Tác Vụ Số Học Bảng sau là các vi tác vụ số học. Ký hiệu Diễn giải R3 ← R1 + R2 Cộng R1 với R2 rồi chuyển vào R3 R3 ← R1 - R2 Trừ R1 với R2 rồi chuyển vào R3 R2 ← R2’ Lấy bù-1 R2 R2 ← R2’ + 1 Lấy bù-2 R2 (âm) R3 ← R1 + R2’ + 1 R1 trừ R2, đưa vào R3 R1 ← R1 + 1 Tăng R1 lên 1 R1 ← R1 - 1 Giảm R1 bớt 1 NMT - KTMT - V3.1 - Ch6 - Ns62 - 14/1/03 20