intTypePromotion=3

Bài giảng ngành điện tử viễn thông - Chương 2: Kỹ thuật vi xử lý - Văn Thế Minh

Chia sẻ: Muay Thai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

0
219
lượt xem
21
download

Bài giảng ngành điện tử viễn thông - Chương 2: Kỹ thuật vi xử lý - Văn Thế Minh

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

Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý Ngành Điện tử-Viễn thông Đại học Bách khoa Đà Nẵng của Hồ Viết Việt, Khoa ĐTVT Tài liệu tham khảo [1] Kỹ thuật vi xử lý, Văn Thế Minh, NXB Giáo dục, 1997 [2] Kỹ thuật vi xử lý và Lập trình Assembly cho hệ vi xử lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2001 Chương 2 Vi xử lý và Hệ thống vi xử lý 2.1 Bộ vi xử lý - Bộ vi xử lý (Microprocessor) là gì? - Các thành phần của bộ vi xử lý - Ứng dụng của bộ vi xử lý 2.2...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng ngành điện tử viễn thông - Chương 2: Kỹ thuật vi xử lý - Văn Thế Minh

  1. Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý Bài thu Ngành Điện tử-Viễn thông Đại học Bách khoa Đà Nẵng của Hồ Viiết Việt, Khoa ĐTVT V Tài liệu tham khảo [1] Kỹ thuật vi xử lý, Văn Thế Minh, NXB Giáo [1] thu dục, 1997 [2] Kỹ thuật vi xử lý và Lập trình Assembly cho [2] thu hệ vi xử lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học & kỹ vi Đỗ thuật, 2001 thu
  2. Chương 2 Ch Vi xử lý và Hệ thống vi xử lý th 2.1 Bộ vi xử lý - Bộ vi xử lý (Microprocessor) là gì? - Các thành phần của bộ vi xử lý Các vi - Ứng dụng của bộ vi xử lý vi 2.2 Các họ vi xử lý Các vi - Họ x86 của Intel- Luật Moore - Họ 68x của Motorola 2.3 Hệ thống vi xử lý 2.3 th - Bộ nhớ nh - Các cổng I/O - Bus hệ thống: D-Bus, A-Bus, C-Bus - Thiết kế hệ thống vi xử lý?
  3. 2.1 Bộ vi xử lý 2.1 Một bộ vi xử lý là một mạch vi tích hợp chứa hàng ngàn, thậm chí hàng triệu transistor (LSI, VLSI) được kết nối với nhau Các transistor ấy cùng nhau Các làm việc để lưu trữ và xử lý dữ liệu cho phép bộ vi xử lý vi có thể thực hiện rất nhiều chức năng hữu ích Chức năng cụ thể của một Ch bộ vi xử lý được xác định vi bằng phần mềm (có thể lập trình được)
  4. Bộ v i x ử l ý Bộ vi xử lý đầu tiên của Intel,4004, được giới thiệu đượ vào năm 1971. 4004 chứa 2300 transistor. 4004 Bộ vi xử lý Pentium 4 hiện nay chứa 55 triệu transistor. Bộ vi xử lý thường được sử dụng trong các máy vi tính (microcomputer) với vai trò là CPU. Ngoài ra, chúng còn có mặt ở nhiều thiết bị khác.
  5. Các thành phần của bộ vi xử lý Các
  6. ALU và Control Unit ALU ALU Thực hiện các phép toán logic (AND, OR, XOR, NOT) và các phép toán số học (cộng, trừ, nhân, chia) Thực hiện việc chuyển dữ liệu Việc thực hiện lệnh thực sự diễn ra ở ALU Control Unit Có trách nhiệm liên quan đến việc tìm và thực hiện các lệnh bằng cách cung cấp các tín hiệu điều khiển và định thời cho ALU và các mạch khác biết phải làm gì và làm khi nào.
  7. Các thanh ghi (Registers) Các Thanh ghi là nơi mà bộ vi xử lý có thể lưu trữ được một số nhị phân (Kích cỡ của thanh ghi tính bằng bit) Bộ vi xử lý dùng các thanh ghi để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình thực hiện chương trình Các thanh ghi có thể được truy cập bằng các câu lệnh ngôn ngữ máy thường được gọi là các thanh ghi người sử dụng có thể nhìn thấy được (có thể truy cập được) Các thanh ghi điều khiển và các thanh ghi trạng thái được CU dùng để điều khiển việc thực hiện chương trình. Đa số các thanh ghi này người sử dụng không thể nhìn thấy được
  8. 2.2 Các họ vii xử lý 2.2 ác v Hiện nay, có rất nhiều nhà sản xuất ra các Hi chip vi xử lý:Intel, AMD, Motorola, Cyrix … Thông thường, một họ vi xử lý là các chip Thông vi vi xử lý được sản xuất bởi một nhà sản xuất nào đó. Trong phạm vi một họ vi xử lý, theo thời Trong vi gian và theo công nghệ chế tạo có các đời (thế hệ) vi xử lý khác nhau phân biệt theo Độ dài Từ của chúng (bit) và tốc độ (Hz). và (Hz). Độ dài Từ (Word Length) của một chip vi xử lý là kích cỡ tối đa của các toán hạng nhị phân mà nó có thể thực hiện các phép toán trên đó.
  9. Tốc độ của họ vi xử lý x86 của Intel The Continuing Evolution of Intel Microprocessors CIS105 December 2002 1600 1,400 1400 1200 1000 Speed (MHZ) 800 550 600 400 400 400 333 233 200 200 200 100 33 12 8 2 0.74 0 1971 1974 1979 1982 1985 1989 1993 1995 1997 1998 1998 1999 1999 2000 Year
  10. Họ vi xử lý x86 của Intel Năm sản xuất Số lượng Transistor Model Model 1971 2,300 4004 1972 2,500 8008 1974 5,000 8080 1978 29,000 8086 1982 120,000 80286 1985 275,000 80386™ processor 1989 1,180,000 80486™ DX processor 1993 3,100,000 Pentium® processor 1997 7,500,000 Pentium II processor 1999 24,000,000 Pentium III processor 2000 55,000,000 Pentium 4 processor
  11. Họ vi xử lý x86 của Intel 70’s 4004 8008 8080 8086 11/15/71 4/1/72 4/1/74 6/8/78 Introduced 108KHz 200KHz 2MHz 5MHz, 8MHz, 10MHz Clock Speeds 4 bits 8 bits 8 bits 16 bits Bus Width 2,300 3,500 6,000 29,000 Number of (10 microns) (10 microns) (6 microns) (3 microns) Transistors 640 bytes 16 KBytes 64 KBytes 1 MB Addressable Memory -- -- -- -- Virtual Memory First microcomputer Data/character 10X the performance 10X the performance Brief Description chip, Arithmetic manipulation of the 8008 of the 8080 manipulation
  12. Họ vi xử lý x86 của Intel 80’s Intel486TM Intel386TM DX Intel386TM SX DX CPU 80286 Microprocessor Microprocessor Microprocessor 2/1/82 10/17/85 6/16/88 4/10/89 Introduced 6MHz, 8MHz, 10MHz, 16MHz, 20MHz, 16MHz, 20MHz, 25MHz, 33MHz, Clock Speeds 12.5MHz 25MHz, 33MHz 25MHz, 33MHz 50MHz 16 bits 32 bits 16 bits 32 bits Bus Width 134,000 275,000 275,000 1.2 million Number of (1.5 microns) (1 micron) (1 micron) (1 micron) Transistors (.8 micron with 50MHz) 16 megabytes 4 gigabytes 16 megabytes 4 gigabytes Addressable Memory 1 gigabyte 64 terabytes 64 terabytes 64 terabytes Virtual Memory 3-6X the performance First X86 chip to 16-bit address bus Level 1 cache on chip Brief Description of the 8086 handle 32-bit data sets enabled low-cost 32-bit processing
  13. Họ vi xử lý x86 của Intel 90’s Intel486TM SX Pentium® Pentium® Pro Pentium® II Microprocessor Processor Processor Processor 4/22/91 3/22/93 11/01/95 5/07/97 Introduced 16MHz, 20MHz, 60MHz,66MHz 150MHz, 166MHz, 200MHz, 233MHz, Clock Speeds 25MHz, 33MHz 180MHz, 200MHz 266MHz, 300MHz 32 bits 64 bits 64 bits 64 bits Bus Width 1.185 million 3.1 million 5.5 million 7.5 million Number of (1 micron) (.8 micron) (0.35 micron) (0.35 micron) Transistors 4 gigabytes 4 gigabytes 64 gigabytes 64 gigabytes Addressable Memory 64 terabytes 64 terabytes 64 terabytes 64 terabytes Virtual Memory Identical in design to Superscalar Dynamic execution Dual independent bus, Brief Description Intel486TM DX but architecture brought architecture drives dynamic execution, Intel MMXTM without math 5X the performance of high-performing the 33-MHz Intel486TM coprocessor processor technology DX processor
  14. 2.3 Hệ thống vi xử lý th
  15. Luật Moore Lu Dr. Gordon E. Moore, Chairman Emeritus of Intel Corporation, dự đoán rằng Cứ một năm rưỡi thì số lượng transistor được tích hợp trên chip vi xử lý tăng gấp đôi
  16. 2.3 Hệ thống vi xử lý th Address Bus I/O Ports MEMORY Microprocessor Data Bus Control Lines (Control Bus) Sơ đồ khối chức năng của một hệ thống vi xử lý
  17. Hệ thống vi xử lý th Gồm 3 khối chức năng: Vi xử lý, Bộ nhớ,nh Các cổng I/O Bộ nhớ được thực hiện bằng các chip nhớ nh nh bán dẫn ROM hoặc RWM, là nơi lưu trữ bán là chương trình và dữ liệu. Đối với vi xử lý, ch Đố bộ nhớ là một tập hợp các ô nhớ phân biệt theo địa chỉ của chúng. Các cổng I/O được thực hiện bằng các chip Các MSI hoặc LSI, là phần mạch giao tiếp giữa vi xử lý với các thiết bị I/O. Bộ vi xử lý I/O. cũng phân biệt các cổng I/O theo địa chỉ I/O theo của chúng.
  18. Hệ thống vi xử lý th 3 khối chức năng: Vi xử lý, Bộ nhớ, Các kh nh cổng I/O của một hệ thống vi xử lý trao đổi tín hiệu với nhau thông qua Bus hệ thống. th Bus hệ thống là một tập hợp các đường Bus truyền dẫn dùng chung, bao gồm: Bus địa chỉ (A-Bus), Bus dữ liệu (D-Bus) và Bus ch (A điều khiển (C-Bus) Các tín hiệu địa chỉ di chuyển trên A-Bus Các theo hướng từ vi xử lý đến Bộ nhớ và các theo vi nh cổng I/O. Số lượng đường truyền dẫn của I/O. A-Bus (gọi là Độ rộng của A-Bus) tính bằng bit, phản ánh khả năng quản lý bộ ph nhớ của chip vi xử lý. nh
  19. Hệ thống vi xử lý th Các tín hiệu dữ liệu di chuyển trên D-Bus Các theo cả 2 hướng từ vi xử lý đến Bộ nhớ và theo vi nh các cổng I/O và ngược lại (mỗi lúc một hướng). Số lượng đường truyền dẫn của D- ). Bus (gọi là Độ rộng của D-Bus) tính bằng bit, phản ánh một phần tốc độ trao đổi dữ ph liệu của chip vi xử lý vớI các khối chức li năng khác. Đa số các tín hiệu trên C-Bus là các tín hiệu điều khiển riêng lẽ, có tín hiệu xuất phát từ vi xử lý, có tín hiệu đi vào vi xử lý. phát vi Vi xử lý sử dụng các tín hiệu này để điều khiển hoạt động và nhận biết trạng thái của các khối chức năng khác.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

YOMEDIA
Đồng bộ tài khoản