intTypePromotion=3

Báo cáo: Cấp vi lập trình

Chia sẻ: Bùi Trọng Quốc Viễn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

0
76
lượt xem
3
download

Báo cáo: Cấp vi lập trình

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

Nghiên cứu vấn đề: Đơn vị xử lý trung tâm CPU; cách một chip CPU giao tiếp với bộ nhớ và các thiết bị ngoại vị. Giao tiếp CPU với các phần còn lại thông qua các chân: xuất tín hiệu từ CPU; nhận tín hiệu từ bên ngoài, thực hiện nhận/xuất tín hiệu

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo: Cấp vi lập trình

  1. Caáp vi lập trình Mục tieâu Nghieân cöùu caùc vaán ñeà: - Ñôn vò xöû lyù trung taâm CPU - Caùch moät chip CPU giao tieáp vôùi boä nhôù vaø caùc thieát bò ngoaïi vi
  2. Caáp logic soá Chip vi xöû lyù Giao tieáp CPU vôùi caùc phaàn coøn laïi thoâng qua caùc chaân: - Xuaát tín hieäu töø CPU - Nhaän tín hieäu töø beân ngoaøi - Thöïc hieän nhaän/xuaát tín hieäu Caùc chaân goàm 3 loaïi: Ñòa chæ / Döõ lieäu / Ñieàu khieån 1. Ñaët ñòa chæ boä nhôù cuûa chæ thò 2. Thoâng baùo cho boä nhoù yeâu leân chaân ñòa chæ caàu ñoïc qua ñöôøng ñieàu khieån Chaân ñòa chæ Chaân ñieàu khieån Boä nhôù CPU Chaân döõ lieäu 3. Boä nhôù ñöa döõ lieäu leân 4. Vi xöû lyù nhaän vaø chaân döõ lieäu vaø xaùc laäp tín thöïc thi chæ thò hieäu hoaøn taát
  3. Caáp logic soá Chip vi xöû lyù Hai thoâng soá chính ñeå xaùc ñònh hieäu suaát moät boä vi xöû lyù: * Soá chaân ñòa chæ: - Moät chip m chaân ñòa chæ coù theå ñòa chæ hoùa 2m byte boä nhôù - Giaù trò thöôøng duøng cuûa m laø 16, 20, 24, 32 vaø 36 * Soá chaân döõ lieäu: - Moät chip n chaân döõ lieäu, coù theå ñoïc hoaëc ghi moät töø (word) n-bit vôùi moät thao taùc ñôn - Giaù trò thöôøng duøng cuûa n laø 8, 16, 32 vaø 64
  4. Caáp logic soá Chip vi xöû lyù Caùc loaïi chaân khaùc cuûa boä vi xöû lyù: Chaân caáp nguoàn - Chaân tieáp ñaát - Chaân tín hieäu clock - Caùc chaân ñieàu khieån: - * Ñieàu khieån Bus * Xöû lyù ngaét * Phaân xöû Bus * Ñoàng xöû lyù * Traïng thaùi * Khaùc
  5. Caáp logic soá Bus - Bus laø moät nhoùm caùc ñöôøng daãn chung giöõa nhieàu thieát bò - Phaân loaïi theo muïc ñích: * System bus: keát noái boä nhôù vaø I/O * Local bus: keát noái caùc boä ñoàng xöû lyù/boä nhôù cuïc boä
  6. Caáp logic soá Phöông thöùc laøm vieäc cuûa Bus Khaùi nieäm: - Thieát bò chuû: khôûi ñoäng vieäc truyeàn treân bus - Thieát bò phuï thuoäc: chôø caùc yeâu caàu ñöôïc göûi qua bus Göûi yeâu caàu ghi/ñoïc döõ lieäu Ñóa CPU Göûi yeâu caàu nhaän döõ lieäu Boä nhôù Ñóa ñoïc töø ñóa - Bus coù 3 loaïi: ñòa chæ / döõ lieäu / ñieàu khieån - Tốc độ vaø baêng thoâng cuûa bus phuï thuoäc: * Ñoàng boä bus * Cô cheá phaân xöû bus * Cô cheá xöû lyù ngaét * Cô cheá xöû lyù loãi
  7. Caáp logic soá Bus ñoàng boä - Coù moät ñöôøng caáp tín hieäu daïng soùng vuoâng goïi laø xung clock - Caùc hoaït ñoäng treân bus (chu kyø bus) ñeàu chieám moät soá nguyeân chu kyø xung clock - Caùc chu kyø bus gioáng nhau giöõa caùc caëp thieát bò Bus khoâng ñoàng boä - Chu kyø bus coù chieàu daøi baát kyø - Caùc chu kyø bus khoâng gioáng nhau giöõa caùc caëp thieát bò
  8. Caáp logic soá Bus ñoàng boä Chu kyø ñoïc Chu kyø T1 CPU baét ñaàu T2 T3 ñaët ñòa T1 4 MHz,250 nsec chæ boä nhôù leân ñöôøng ñòa ∅ chæ TAD Ñòa chæ TDS Döõ lieäu TML TMH MREQ TRL TRH RD TDH SMREQ vaø RDTc ñònhT2, u,gian MREQ vaø0RD khoâ m --uoáMHthôøitrình chuckyø ML nsec RL nsecñòa= 5ñòan ñònhngiaù TSauquaù TRH xaùñoïn=110 vaø T nhôù ng DS oån ñònh ñòa chæ röôùc vaø gian caà döõ thôøBoä ñöôø giaûi maõ oå chæ vaø ñöa T t khi CPU AD T lieä i caàn coù T ñeå chæ nsec ñaû g drò n oånic chosau t u nhôù ñoïc döõ lieä t Mmôù leân Bus -cöõoREQ laäp döõ lieäboäCPU ñang ñöôïcutruy xuaát baû lieäu ñònh bieákhi oø xaù -- RD xaùaùcvñònh vieäc ñoïc döõ lieäu töø boä nhôù n bus sau RD MDH x c nhaän thôøi gian duy trì döõ lieäu treâ T REQ aø RD ñöôïc thieát laäp khoâng coøn xaùc laäp
  9. Caáp logic soá Phaân xöû Bus * Phaân xöû Bus taäp trung (Phöông phaùp ñoä öu tieân 1 möùc) Nhieäm vuï: quyeát ñònh thieát bò 1. Phaùt sinh yeâu caàu Bus keá tieáp laø thieát bò chuû Yeâu caàu Bus Boä Caáp Bus phaân xöû Bus 2. Boä phaân xöû xaùc laäp 1 2 3 4 ñöôøng caáp bus 3. Thieát bò gaàn nhaát kieåm Ñuùng: thieát bò tieáp quaûn tra coù phaûi chính noù ñöa bus vaø khoâng truyeàn tieáp tín yeâu caàu Bus khoâng? hieäu xuoáng thieát bò keá tieáp
  10. Caáp logic soá Phaân xöû Bus * Phaân xöû Bus taäp trung (Phöông phaùp ñoä öu tieân n möùc) Yeâu caàu Bus möùc 1 Yeâu caàu Bus möùc 2 Boä phaân Caáp Bus 1 xöû Bus Caáp Bus 2 1 2 3 4
  11. Caáp logic soá Phaân xöû Bus * Phaân xöû Bus khoâng taäp trung (Moâ hình Multibus) 1. Ñeå chieám bus: Kieåm tra bus coù raûnh khoâng vaø tìn hieäu ngoû vaøo IN xaùc laäp ñöôïc khoâng? Yeâu caàu Bus Traïng thaùi (Busy) Khi khoâng coù yeâu caàu bus, ñöôøng phaân xöû truyeàn tôùi taát caû caùc thieát bò Ñöôøng phaân xöû In Out In Out In Out In Out bus +5v 3 4 1 2 2. IN xaùc laäp  OUT khoâng xaùc laäp, thieát bò trôû thaønh thieát bò chuû  xaùc laäp ñöôøng BUSY
  12. Caáp logic soá Noái 8 chip ñieàu khieån I/O vôùi 8 Xöû lyù ngaét ngoõ vaøo yeâu caàu ngaét IRx * Xöû lyù ngaét (Ví dụ: Chip 8259A) 1. Thieát bò gaây ngaét xaùc laäp tín hieäu IRx 3. Neáu coù theå, CPU göûi xung INTA trôû laïi 8259A 2. 8259A xaùc laäp tín hieäu Chaân yeâu caàu ngaét ngaét INT, ñieàu khieån chaân yeâu caàu ngaét Chaân traû I/O 1 INT IR0 lôøi ngaét INTA IR1 I/O 2 Ñieàu IR2 CPU khieån RD IR3 ngaét WR IR4 5. CPU taïo caùc 8259A vector ngaét, IR5 I/O 3 D0-D7 tìm ñòa chæ thuû IR6 tuïc ngaét vaø IR7 I/O 4 thöïc thi trình 4. 8259A xuaát soá ngoõ phuïc vuï ngaét vaøo leân bus döõ lieäu
  13. Caáp logic soá Chip 8088 (Intel) - Coù 40 chaân 40 GND 1 - 20 chaân ñòa chæ A0-A19 giöõ ñòa chæ boä nhôù vaø I/O 39 A14 2 A15 38 S3 A13 3 A16 37 S4 A12 4 A17 - 8 chaân döõ lieäu D0-D7 gheùp cuøng chaân A0-A7 36 S5 A11 5 A18 35 S6 A10 6 A19 - 4 chaân traïng thaùi S3-S6 gheùp chung A16-A19 34 A9 7 MN/MX 33 A8 8 - Chaân 33 xaùc laäp cheá ñoä toâi thieåu/toái ña RD 32 D7 A7 9 RQ/GT0 31 D6 A6 10 RQ/GT1 30 D5 A5 11 - 3 chaân traïng thaùi S0-S2 xaùc ñònh loaïi chu kyø bus LOCK 29 D4 A4 12 S2 28 D3 A3 13 - Chaân 32 RD: CPU ñang ôû chu kyø ñoïc boä nhôù S1 27 D2 A2 14 S0 26 D1 A1 15 - Chaân 29 Lock: ngaên caûn thieát bò chuû khaùc 25 D0 A0 16 24 17 khoâng ñöôïc söû duïng bus INTR 23 18 22 READY 19 - Chaân 22 Ready: tín hieäu saün saøng ñöa döõ lieäu 21 RESET 20 leân bus Chaân ra vaät lyù - Chaân 18 INTR: tín hieäu ngaét - 2 chaân 30,31: yeâu caàu bus vaø caáp bus (phaân xöû bus) - Chaân 21 Reset: thieát laäp laïi traïng thaùi cho CPU
  14. Caáp logic soá Bus IBM PC töông thích vôùi chip 8088 (Intel) - Ñöôïc khaéc treân board maïch chuû (mother board) - Coù 62 ñöôøng, bao goàm: * Loaïi tín hieäu töø bus vaøo board meï (In) * Loaïi tín hieäu taïo ra töø board meï xuaát leân bus (Out) - Taàn soá tín hieäu xung clock (OSC) cua bus = 14.31818 MHz Vì taàn soá hoaït ñoäng toái ña cuûa 8088 laø 5 MHz  Chia 3 taàn soá OSC ñeå coù tín hieäu 4.77 MHz goïi laø xung clock chuû (CLK)
  15. Caáp logic soá Bus IBM PC töông thích vôùi chip 8088 (Intel) Caùc tín hieäu treân IBM PC Bus Tín hieäu Soá ñöôøng In Out Chöùc naêng OSC 1 x Tín hieäu clock 70 nsec (14.31 Mhz) CLK 1 x Tín hieäu clock 210 nsec (4.77 Mhz) RESET 1 x Traïng thaùi ban ñaàu CPU A0-A19 20 x 20 ñöôøng ñòa chæ D0-D7 8 x x 8 ñöôøng döõ lieäu ALE 1 x Cho pheùp choát ñòa chæ MEMR 1 x Ñoïc boä nhôù MEMW 1 x Ghi boä nhôù IOR 1 x Ñoïc I/O IOW 1 x Ghi I/O AEN 1 x CPU thaû noåi bus IO CHCHK 1 x Kieåm tra keânh I/O (loãi chaún leû) IO CH RDY 1 x Keânh I/O saün saøng Power 5 +-5V/12V GND 3 Ñaát
  16. Caáp logic soá Bus IBM PC töông thích vôùi chip 8088 (Intel) OSC Boä taïo xung CLK 8284A RESET 14.31 Mhz CLK RESET 20 A0-A19 A0-A19 74LS373 Boä choát 8088 CPU IBM PC Bus 74LS245 8 D0-D7 D0-D7 Boä thu phaùt INT 3 ALE S0-S2 MEMR 8288 MEMW READY Ñieàu khieån bus IOR IOW Boä ñieàu khieån IO CH RDY ngaét 8259A IRQ2-IRQ7
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản