KỸ THUẬT VI XỬ LÝ Microprocessors Dư Thanh Binh Bộ môn KTMT – Viện CNTT & TT Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội Copyright (c) 1/2007 by DTB 2 Lưu ý của tác giả  Không được tự ý sao chép hay quảng bá bài giảng này nếu chưa được sự đồng ý của tác giả.  Địa chỉ liên hệ của tác giả: Dư Thanh Bình Bộ môn Kỹ thuật Máy tính Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tel: 8696125 – Mobile: 0979859568 Email: binhdt.ktmt@gmail.com binhdt@it-hut.edu.vn Copyright (c) 1/2007 by DTB 3 Mục đích và yêu cầu  Giúp sinh viên nắm được cấu trúc phần cứng và cách lập trình điều khiển hoạt động của hệ vi xử lý Intel 8088.  Làm tiền đề để hiểu được hoạt động của các hệ vi xử lý khác.  Yêu cầu sinh viên đã có các kiến thức cơ bản về Kỹ thuật điện tử, Điện tử số và Kiến trúc máy tính.  Thời lượng: 45 tiết lý thuyết + 15 tiết thực hành. Copyright (c) 1/2007 by DTB 4 Tài liệu tham khảo  Văn Thế Minh, "Kỹ thuật Vi xử lý", NXB Giáo Dục, 1997.  Quách Tuấn Ngọc, Đỗ Tiến Dũng, Nguyễn Quang Khải, "Lập trình hợp ngữ (Assembly) và máy vi tính IBM-PC" (sách dịch), NXB Giáo Dục, 1998. Copyright (c) 1/2007 by DTB 5 Nội dung của môn học  Chương 1: Máy tính và hệ vi xử lý  Chương 2: Biểu diễn thông tin trong máy tính  Chương 3: Bộ vi xử lý Intel 8088  Chương 4: Lập trình hợp ngữ với 8088  Chương 5: Nối ghép 8088 với bộ nhớ  Chương 6: Nối ghép 8088 với hệ thống vào-ra Copyright (c) 1/2007 by DTB 6 Kỹ thuật Vi xử lý Chương 1 MÁY TÍNH VÀ HỆ VI XỬ LÝ Nguyễn Phú Bình Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Copyright (c) 1/2007 by DTB 7 Nội dung chương 1 1.1. Các thế hệ máy tính 1.2. Các thế hệ bộ vi xử lý 1.3. Tổng quan về hệ vi xử lý Copyright (c) 1/2007 by DTB 8 1.1. Các thế hệ máy tính 1. Thế hệ 1: Máy tính dùng đèn điện tử chân không (1946 - 1955) 2. Thế hệ 2: Máy tính dùng transistor (1956 - 1965) 3. Thế hệ 3: Máy tính dùng mạch tích hợp (1966 - 1980) 4. Thế hệ 4: Máy tính dùng mạch tích hợp VLSI (1981 - nay) Copyright (c) 1/2007 by DTB 9 1. Máy tính dùng đèn điện tử  1946: John Mauchley và J.Presper Eckert chế tạo ra ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) - máy tính điện tử đa năng đầu tiên:  Gồm gần 18000 đèn điện tử chân không và 1500 rơle điện tử  Nặng 30 tấn, chiếm diện tích 170m 2 , tiêu thụ 170KW  Có 20 thanh ghi, mỗi thanh ghi chứa được 1 số thập phân 10 chữ số  Xử lý số ở hệ thập phân  Bộ nhớ chỉ lưu trữ dữ liệu  Hoạt động bằng cách thiết lập vị trí của các công tắc và các cáp nối Copyright (c) 1/2007 by DTB 10 Đèn điện tử chân không [...]... 27 Intel 4004 - bộ vi xử lý 4 bit Copyright (c) 1/2007 by DTB 28 Intel 8080 - bộ vi xử lý 8 bit Copyright (c) 1/2007 by DTB 29 Intel 80286 - bộ vi xử lý 16 bit Copyright (c) 1/2007 by DTB 30 Intel 80386 - bộ vi xử lý 32 bit Copyright (c) 1/2007 by DTB 31 Intel Pentium (32-bit) Copyright (c) 1/2007 by DTB 32 Pentium III và Pentium 4 (32-bit) Pentium III Pentium 4 Copyright (c) 1/2007 by DTB 33 Itanium... cầm tay / bỏ t i (Palmtop, Pocket PC, )  Máy tính nhúng (Embedded Computer) Copyright (c) 1/2007 by DTB 23 N i dung chương 1 1.1 Các thế hệ máy tính 1.2 Các thế hệ bộ vi xử lý 1.3 Tổng quan về hệ vi xử lý Copyright (c) 1/2007 by DTB 24 1.2 Các thế hệ bộ vi xử lý  Bộ vi xử lý (Microprocessor): vi mạch tích hợp thực hiện chức năng của bộ xử lý trung tâm (CPU)  Thế hệ 4 bit (1971÷1973):  Intel 4004 (bộ... gồm hai lo i: ROM, RAM Các bộ vi i u khiển (Microcontroller): máy tính chuyên dụng được chế tạo trên một chip Copyright (c) 1/2007 by DTB 22 Các lo i máy tính hiện đ i  Máy tính lớn – siêu máy tính:   Mainframe Computer Super Computer  Máy chủ (Server)  Máy vi tính:     Máy tính để bàn (Desktop Computer) Máy trạm làm vi c (Workstation) Máy tính xách tay (Laptop Computer, Notebook) Máy tính. .. thế hệ bộ vi xử lý (tiếp)  Thế hệ 32 bit (1983÷1991):    Intel 80386, 80486, Pentium, PII, PIII và P4 (sau này) Motorola 68020, 68030, 68040, 68060 Kiến trúc RISC (máy tính v i tập lệnh rút gọn):  Power PC  SPARC  Hiện nay: bộ xử lý l i kép (Intel Core Duo, )  Thế hệ 64 bit (1992÷nay):     Intel: Itanium, Pentium D, Xeon, Intel Core 2, Digital ALPHA Power PC Super SPARC Copyright (c) 1/2007... large scale integration)  Có hơn 100,000,000 transistor trên một chip Copyright (c) 1/2007 by DTB 20 Các công nghệ SX máy tính Copyright (c) 1/2007 by DTB 21 Máy tính dùng vi mạch VLSI  Các sản phẩm của công nghệ VLSI:     Bộ vi xử lý (Microprocessor): CPU được chế tạo trên một chip Các vi mạch i u khiển tổng hợp (Chipset): các vi mạch thực hiện được nhiều chức năng i u khiển và n i ghép Bộ nhớ... nghệ IC cho phép xây dựng các siêu máy tính mạnh hơn  1976: CRAY-1 do Cray Research Corporation thiết kế  Thực hiện được 160 triệu lệnh/s  Có đến 8MB bộ nhớ  Bộ vi xử lý (microprocessor) – CPU được chế tạo trên 1 chip ra đ i (1971: Intel 4004) Copyright (c) 1/2007 by DTB 18 Siêu máy tính CRAY-1 Copyright (c) 1/2007 by DTB 19 4 Máy tính dùng vi mạch VLSI  Các công nghệ mạch tích hợp:  SSI (Small.. .Máy ENIAC Copyright (c) 1/2007 by DTB 11 Thiết kế của von Neumann/Turing  Dựa trên ý tưởng chương trình được lưu trữ (stored-program concept)  Bộ nhớ chính chứa chương trình và dữ liệu  ALU thực hiện các phép toán v i số nhị phân  Đơn vị i u khiển gi i mã lệnh từ bộ nhớ và thực hiện  Đơn vị i u khiển i u khiển hoạt động của các thiết bị vào-ra  Trở thành mô hình cơ bản của máy tính Copyright... 3 Máy tính dùng mạch tích hợp  Mạch tích hợp (Integrated Circuit – IC) hay còn g i là vi mạch, là các chip bán dẫn trong đó chứa các transistor và các linh kiện khác  So v i thế hệ trước, các máy tính thế hệ này:     Nhỏ gọn hơn Nhanh hơn Tiêu thụ ít năng lượng hơn Rẻ tiền hơn Copyright (c) 1/2007 by DTB 17 Máy tính dùng mạch tích hợp  Một số máy tính: IBM System/360, DEC PDP-11,  Công nghệ... Pentium 4 (32-bit) Pentium III Pentium 4 Copyright (c) 1/2007 by DTB 33 Itanium (64-bit) Copyright (c) 1/2007 by DTB 34 N i dung chương 1 1.1 Các thế hệ máy tính 1.2 Các thế hệ bộ vi xử lý 1.3 Tổng quan về hệ vi xử lý Copyright (c) 1/2007 by DTB 35 1.3 Tổng quan về hệ vi xử lý 1 Kiến trúc phần cứng 2 Kiến trúc phần mềm Copyright (c) 1/2007 by DTB 36 ... 1/2007 by DTB 12 Máy IAS (1947-1952)  Do John von Neumann (Hungary) thiết kế  Thực hiện ở Princeton Institute for Advanced Studies Kiến trúc Von Neumann Von Neumann và máy IAS (1947-1952) Copyright (c) 1/2007 by DTB 13 2 Máy tính dùng transistor  1947: John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley phát minh ra Transistor ở Bell Labs  Công ty DEC (Digital Equitment Corporation - 1957): chế tạo . của hệ vi xử lý Intel 8088.  Làm tiền đề để hiểu được hoạt động của các hệ vi xử lý khác.  Yêu cầu sinh vi n đã có các kiến thức cơ bản về Kỹ thuật i n tử, i n tử số và Kiến trúc máy tính.  Th i. DTB 7 N i dung chương 1 1.1. Các thế hệ máy tính 1.2. Các thế hệ bộ vi xử lý 1.3. Tổng quan về hệ vi xử lý Copyright (c) 1/2007 by DTB 8 1.1. Các thế hệ máy tính 1. Thế hệ 1: Máy tính dùng đèn i n. vào-ra Copyright (c) 1/2007 by DTB 6 Kỹ thuật Vi xử lý Chương 1 MÁY TÍNH VÀ HỆ VI XỬ LÝ Nguyễn Phú Bình Bộ môn Kỹ thuật Máy tính, Khoa Công nghệ Thông tin Trường Đ i học Bách Khoa Hà N i Copyright (c)