Hà nội, 17 December 2009
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
Posts and Telecommunications Institute of Technology
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Chương II: Tổ chức hệ thống máy tính
Giảng viên: TS. Nguyễn Quý Sỹ
Email:
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. Các thành phần cơ bản của máy tính
2. Khối xử lý trung tâm (Bộ xử lý)
• Đường dẫn dữ liệu
• Khối điều khiển
3. Bộ nhớ
4. Tổ chức vào/ra
Nội dung
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. Các thành phần cơ bản của máy tính
• Bộ xử lý trung tâm
– Khối điều khiển
(CU)
– Đường dẫn dữ liệu
(thanh ghi, ALU)
• Bộ nhớ chính/trong
• Thiết bị vào và ra
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Các thanh ghi đa năng (General)
• Các thanh ghi tích luỹ (Accumulator)
• Thanh ghi đếm chương trình (PC: Program Counter),
• Thanh ghi trạng thái (SR: Status Register),
• Thanh ghi đệm TEMP (Temporary),
• Các thanh ghi địa chỉ bộ nhớ (MAR: Memory Address
Register),
• Thanh ghi số liệu bộ nhớ (MDR: Memory Data Register),
• Thanh ghi lệnh (thuộc về CU).
2.1. Đường dẫn dữ liệu – Các thanh ghi
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
2.1. Đường dẫn dữ liệu – Các thanh ghi (t)
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Lưu trữ địa chỉ của lệnh tiếp theo
• Đôi lúc, PC được gọi là thanh ghi điều khiển trình tự mà lệnh
được thi hành.
– Được tăng lên (lưu trữ địa chỉ của lệnh tiếp theo) sau khi các nội
dung được sao chép vào MAR.
– Được thay đổi cho các lệnh nhảy
2.1. Đường dẫn dữ liệu – PC
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

OP1 + OP2
Op1 Op2
OP1 + OP2

Op1
Op2
General-purpose
Registers
ALU i/p registers
ALU o/p register
Bus
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. Các phép tính số học
– Cộng
– Trừ
– Nhân
– Chia
2. Các phép tính logic (luận lý)
– AND
– OR
– XOR
– NOT
– SHIFT
– ROTATE
2.1. Đường dẫn dữ liệu-ALU
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. 74LS181-Bảng trạng thái (chân lý)
2.1. Đường dẫn dữ liệu-ALU (t)
S3
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1

0
1
1
0
0
1
1
S0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Logic Function
F = not A
F = A nand B
F = (not A) + B
F = 1
F = A nor B

F = A B
F = A (not B)
F = zero
F = A plus (A + not B) plus 1
F = A B plus (A + not B) plus 1
F = (A + not B) plus 1
F = A minus B
F = (A + not B) plus 1
F = A plus (A + B) plus 1
F = A (not B) plus (A + B) plus 1
F = (A + B) plus 1
F = A plus A plus 1
F = AB plus A plus 1
F = A (not B) plus A plus 1
F = A plus 1
Selection M = 1 M = 0, Arithmetic Functions
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. Chức năng
– Thực hiện chu kỳ Lấy-Thi hành (Fetch-Execute Cycle)
– Lấy lệnh từ bộ nhớ, giải mã và đồng bộ các hoạt động trước khi gửi
tín hiệu tới các phần của máy tính
– Tạo ra các tín hiệu điều khiển
• Di chuyển số liệu
• Thực hiện các thao tác số liệu
– Điều khiển thực hiện các lệnh tuần tự
– Chứa các thanh ghi IR (CIR-Thanh ghi lệnh hiện tại) và PC (SCR-
thanh ghi điều khiển trình tự)
2. Phân loại

• Bộ điều khiển bằng vi chương trình được dùng rộng rãi trong
các bộ xử lý CISC. Bộ xử lý này có tập lệnh phức tạp với các
lệnh có chiều dài khác nhau và có dạng thức phức tạp.
• Trong các bộ xử lý CISC, người ta cài đặt một lệnh mã máy
bằng cách viết một vi chương trình. Như vậy công việc khá
đơn giản và rất hữu hiệu. Các sai sót trong thiết kế automat
điều khiển cũng dễ sửa đổi.
2.2. CU-Khối điều khiển bằng vi chương trình
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
2.2. CU-Khối điều khiển bằng vi chương trình
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
Hà nội, 17 December 2009 Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
1. Lấy lệnh (IF)
2. Thay đổi bộ đếm chương trình (PC)
3. Xác định kiểu của chỉ thị vừa tải về (ID)
4. Xác định vị trí dữ liệu của toán hạng (trong thanh ghi, bộ
nhớ)
5. Nạp dữ liệu vào thanh ghi (trường hợp dữ liệu ở bộ nhớ)
6. Thi hành lệnh (IE)
7. Lưu kết quả vào nơi thích hợp (Restore)
8. Quay lại bước 1
• Kỹ thuật đường ống (Pipeline)-Xử lý song song các lệnh
2.2. CU-Chu kỳ thực hiện lệnh
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.