NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 1 KIN TRÚC MÁY TÍNH KIN TRÚC MÁY TÍNH GV: Nguyn Minh Tun Mail : nmtuan@fit.hcmuns.edu.vn Web : www.is-edu.hcmuns.edu.vn/~nmtuan/1.asp NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 2 Tài Liu Tham Kho Tài Liu Tham Kho 1. M.Morris Mano, Computer System Architecture, 3 rd ed. Prentice Hall, 1993 2. Robert J. Baron & Lee Higbie, Computer Architecture, Addition-Wesley, 1992 NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 3 KIN TRÚC MÁY TÍNH KIN TRÚC MÁY TÍNH 1. Mch S 2. Mch T Hp 3. Mch Tun T 4. Thanh Ghi & B Nh 5. Biu Din D Liu 6. Vi Tác V 7. T Chc Máy Tính 8. Qui Trình Thc Hin Lnh 9. Thit K Máy Tính NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 4 1. Mch S 1. Mch S 1.1. i Cng 1.2. Cng Lun Lý 1.3. i S Bun 1.4. Bn  Karnaugh NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 5 1.1. 1.1.   i Cng i Cng  Mch s: mch đin t hot đng  hai mc đin áp là cao và thp, còn gi là mch hai trng thái.  Trng thái cao = 1  Trng thái thp = 0  Linh kin c bn đ to các mch s: - Bóng đèn đin t - Transistor. NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 6 1.1. 1.1.   i Cng (tt) i Cng (tt)  Linh kin đc ghép ni qua bng mch.  Thu nh mch  mch tích hp (IC)  Mch tích hp  Chip  Chip: v bc bng gm hoc cht do  S pin: 14 đn 100 hoc hn.  Các dng đóng gói chip: DIP, PGA, PQFP. NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 7 1.1. 1.1.   i Cng (tt) i Cng (tt)  DIP (Dual Inline Package): s pin ≤ 80  PGA (Pin Grid Array): s pin ≥ 100  PQFP (Plastic Quad Flat Pack): s pin ≥ 100 (a) (b) (c) NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 8 1.1. 1.1.   i Cng (tt) i Cng (tt)  Mc tích hp: SSI, MSI, LSI, VLSI.  SSI (Small-scale integration): < 10  MSI (Medium-scale integration): 10-200  LSI (Large-scale integration): 200-1000x  VLSI (Very-large-scale integration): >1000x NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 9 1.1. 1.1.   i Cng (tt) i Cng (tt)  Công ngh mch = h lun lý s  Mch c bn: cng NAND, NOR hoc cng đo (NOT).  Linh kin to mch c bn  tên công ngh mch.  H lun lý s: TTL, ECL, MOS, CMOS. NMT - KTMT - V3.1 - Ch1 - Ns72 - 8/1/03 10 1.1. 1.1.   i Cng (tt) i Cng (tt)  TTL (Transistor-transistor Logic): DTL (diode-transistor logic)  TTL  ECL (Emitter-coupled Logic): h thng hot đng  tc đ cao.  MOS (Metal-oxide semiconductor): mch cn mt đ thành phn cao.  CMOS (Complementary metal-oxide semiconductor): h thng cn tit kim đin. [...]... V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x = A’ A x = A’ 0 1 1 0 x=A A x=A 0 0 1 1 28 1. 3 i S Bun (tt) A B x = (AB)’ A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 X = (A+B)’ A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x = (AB)’ 1 1 1 0 A 0 0 1 1 B x = (A+B)’ 0 1 1 0 0 0 1 0 29 1. 3 i S Bun (tt) A B A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x=A B x = A’B+AB’ A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x = (A B)’ x = A’B’+AB A 0 0 1 1 B x = (A B)’ 0 1 1 0 0 0 1 1... V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x A x 0 0 1 1 15 1. 2.C ng Lu n Lý (tt) C ng NAND – Có ít nh t 2 ngõ vào – Ngõ ra có tr th p khi t t c các ngõ vào cao A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 1 1 1 0 16 1. 2.C ng Lu n Lý (tt) C ng NOR – Có ít nh t 2 ngõ vào – Ngõ ra có tr th p khi có m t ngõ vào cao A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 1 0 0 0 17 1. 2.C... x A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 0 0 0 1 12 1. 2.C ng Lu n Lý (tt) C ng OR – Có ít nh t 2 ngõ vào – Ngõ ra có tr cao khi có m t ngõ vào cao A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 0 1 1 1 13 1. 2.C ng Lu n Lý (tt) C ng NOT ( o) – Có 1 ngõ vào và m t ngõ ra – Ngõ ra ng c l i ngõ vào A NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x A x 0 1 1 0 14 1. 2.C ng Lu n Lý (tt) C ng m – Có 1 ngõ vào... V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 20 1. 3 i S Bun (tt) Hàm NOT x = A’ (ho c x = NOT A) x = A’ NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 A 0 1 x 1 0 21 1.3 i S Bun (tt) Hàm AND x=A.B (ho c x = A B ho c x = A AND B) x = AB NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 0 0 0 1 22 1. 3 i S Bun (tt) Hàm OR x = A + B (ho c x = A OR B) x=A+B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1. .. tr cao là m t s l (1, 3, 5,…) A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 0 1 1 0 18 1. 2.C ng Lu n Lý (tt) C ng XNOR – Có ít nh t 2 ngõ vào – Ngõ ra có tr th p khi s ngõ vào có tr cao là m t s l (1, 3, 5,…) A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 x A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 1 0 0 1 19 1. 3 i S Bun Môn toán h c nghiên c u các m nh M t m nh có 2 giá tr úng (1) , Sai (0) B n hàm... NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 32 1. 3 i S Bun (tt) (1) x+0 =x (3) x +1 =1 (5) x+x =x (7) x + x’ = 1 (9) x+y =y+x (11 ) x+(y+z) = (x+y)+z (13 ) x(y+z) = xy+xz (15 ) (x + y)’ = x’y’ (17 ) (x’)’ = x NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 (2) (4) (6) (8) (10 ) (12 ) (14 ) (16 ) x.0= x .1= x.x= x x’ = xy = x(yz) = x+yz = (xy)’ = 0 x x 0 yx (xy)z (x+y)(x+z) x’ + y’ 33 1. 3 i S Bun (tt) (14 ) x+yz = (x+y)(x+z)... 8 /1/ 03 25 1. 3 i S Bun (tt) nh ngh a các c ng/hàm NOT, AND, OR và XOR là nh nhau n u t Cao = úng = 1 Th p = Sai = 0 T c ng t o ra m ch s T các hàm t o ra ph ng trình Bun K t lu n: M ch s Ph ng trình Bun NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 26 1. 3 i S Bun (tt) x = A.B A B A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x = A.B 0 0 0 1 x = A+B A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x = A+B 0 1 1 1 27 1. 3 i... 0 1 1 1 23 1. 3 i S Bun (tt) Hàm XOR x = A B (ho c x = A XOR B) x=A NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 B A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 x 0 1 1 0 24 1. 3 i S Bun (tt) Có m i quan h gi a m ch s và i s Bun M ch s Tín hi u: Cao, th p C ng: NOT, AND, OR, XOR nh ngh a c ng: b ng chân tr i s Bun M nh : úng, sai Phép tính/Hàm: NOT, AND, OR, XOR nh ngh a phép tính: b ng chân tr NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03.. .1. 2.C ng Lu n Lý C ng: m ch c b n g m m t/nhi u ngõ/tín hi u vào/nh p và m t ngõ/tín hi u ra/xu t C ng c b n: o (NOT), m (buffer), AND, OR, XOR, NAND, NOR, XNOR B ng chân tr : quan h gi a các ngõ nh p/xu t c a c ng NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 11 1. 2.C ng Lu n Lý (tt) C ng AND – Có ít nh t 2 ngõ vào – Ngõ ra có tr cao khi t t c các ngõ vào cao A B NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03... De Morgan (15 ) (x + y)’ = x’y’ (16 ) (xy)’ = x’ + y’ NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 34 1. 3 i S Bun (tt) nh lý DeMorgan r t quan tr ng i v i các c ng NOR và NAND Nó cho th y c ng NOR t ng ng (x + y)’ t ng ng x’y’ T ng t hàm NAND có th bi u di n theo (xy)’ ho c (x’ + y’) Vì lý do này mà c ng NOR và NAND có hai ký hi u riêng bi t nh 2 hình sau NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 35 1. 3 i S Bun . V 7. T Chc Máy Tính 8. Qui Trình Thc Hin Lnh 9. Thit K Máy Tính NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 4 1. Mch S 1. Mch S 1. 1. i Cng 1. 2. Cng Lun Lý 1. 3. i S Bun 1. 4. Bn . V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 1 KIN TRÚC MÁY TÍNH KIN TRÚC MÁY TÍNH GV: Nguyn Minh Tun Mail : nmtuan@fit.hcmuns.edu.vn Web : www.is-edu.hcmuns.edu.vn/~nmtuan /1. asp NMT - KTMT - V3 .1 - Ch1 -. KTMT - V3 .1 - Ch1 - Ns72 - 8 /1/ 03 13 1. 2.Cng Lun Lý (tt) 1. 2.Cng Lun Lý (tt)  Cng OR – Có ít nht 2 ngõ vào. – Ngõ ra có tr cao khi có mt ngõ vào cao. A B x 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 xBA NMT