Ệ Ử Ề Ô
ĐH CNKT ĐI
Ệ
N T
Ử
TRUY
Ề
N TH
Ô
NG K5
Giản
g
viên: Kiều Xuân Th
ự
c
Khoa Điện tử
Đại học công nghiệp Hà Nội
THÔNG TIN CHUNG MÔN HỌC
 Giảng viên:
 Họ tên: KIỀU XUÂN THỰC
 Email: ; VP: Tầng 12-A1
 Mục tiêu môn học:

Biểudiễn thông tin trong máy tính

Biểu

diễn

thông


u
 Ngắt và xử lý ngắt của 8086
¾
Phân tích/Thiết kế được các hệ thống đo

HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
¾
Phân tích/Thiết kế được các hệ thống đo

lường/điều khiển sử dụng 8086
2
THÔNG TIN MÔN HỌC
 Giáo trình và tài liệu tham khảo:
1. N
g
ô Diên Tập
(
Chủ biên
)
, “Giáo trình Vi xử l
ý
và cấu trúc
g ( )
ý
MT”, NXB Giáo dục, 2007.
2
Barry B Brey
“
The Intel microprocessor 8086/8088 80186

g
ic and com
p
uter desi
g
n
gpg
fundamentals”, Practice Hall, 2004.
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
3
 Phần mềm cần thiết:

8086 emulator
8086

emulator
 Proteus
 Đánh giá:
 Đánh giá quá trình (kiểm tra, thí nghiệm, chuyên cần, thi
giữa kỳ): hệ số 1

Thi kết thúc HP (project + vấn đáp): hệ số 2

Thi

kết

thúc


3.
Hiểu bài tại lớp
3.
Hiểu bài tại lớp
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
5
CHƯƠNG 1
TỔNG
Q
UAN VỀ KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Q
Nội dung:
1. Lịch sử phát triển của máy tính
2. Thông tin & biểu diễn thông tin trong MT
ế ú ể ì
3. Ki
ế
n tr
ú
c MT đi
ể
n h
ì
nh
4. Các thiết bị ngoại vi thông dụng
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
1. Lịch sử phát triển của MT
Thế hệ máy tính cơ khí:


hế
t
MT

t
bởi
á
bá h

Nă
m
1643
,
Bl
a
i
se
P
asca
l

c
hế
t
ạo
MT

t
ạo

motor
,

đồng
hồ
đo
điện/nước…
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
8
Thế hệ máy tính cơ điện - điện tử:

Năm 1889 Herman Holerith phát minh ra card đụclỗ dùng để lưutrữ

Năm

1889
,
Herman

Holerith

phát

minh

ra

card


á
c
đè
n
điệ
n
tử
c
hâ
n
khô
ng,
đâ
y
là
m
ột
m
á
y
tính chuyên dụng thực hiện theo một chương trình cố định để giải mã
các bí mật quân sự của Đức quốc xã.

Máy tính điệntử đadụng đầutiên
–
hệ MT lậptrìnhđược
−
được phát
Máy


HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
ENIAC

đ
ược
lậ
p
t
r
ì
n
h

bằ
ng c
á
c
h
n
ối

l
ạ
i
mạc
h

điệ
n

i
n
h
ra

mạc
h
tổ
hợ
p–c
ơ
s
ở
để
p
hát
t
r
iể
nc
á
c
IC

số.
 Năm 1971, Marcian T.Hoff mộtkỹ sư củaIntel đãthiếtkế ra
bộ
VXL 4004

–

FET

kê h
P

ó
tố
độ
ử
lý
là 50KIPS (Kil

n
ghệ
MOS
-
FET

kê
n
h
P

c
ó
tố
c
độ
x
ử

Intel phát triển bộ vi xử lý 8085 (tương thích với Z80 của hãng Zilog) là
bộ VXL 8 bit đadụng nhanh hơn 8080.
bộ

VXL

8

bit

đa

dụng

nhanh

hơn

8080.
 Năm 1978, Intel giới thiệu bộ VXL16 bit tên là 8086 có tốc độ xử lý là
2,5MIPS (Millions Instruction Per Second – triệu lệnh/giây) và có thể
quản lý được 1MB bộ nhớ. Bộ vi xử lý 80286 cũng là bộ VXL16 bit
ể
nhưng nó có th
ể
quản lý được tới 16MB bộ nhớ.
 Năm 1986, Intel giới thiệu VXL 32 bit có tên là 80386 có thể quản lý
được 4GB bộ nhớ. Năm 1989, Intel giới thiệu bộ VXL 80486 có thể
thựchiện được 50MIPS Năm 1993 Intel giớithiệu 80586 (còn gọilà
thực

11
 Năm 2003, Intel đã xuất xưởng VXL Pentium IV có tốc độ 3,06MHz với
kiến trúc đa luồng (HT − hyper threading − đa luồng – 01 VXL vật lý
t ơng đơng nh 02 VXL logic) để nâng cao hiệ s ấtsử d ng các
t
ư
ơng

đ
ư
ơng

nh
ư
02

VXL

logic)

để

nâng

cao

hiệ
u
s
u


hãng

sản

xuất

đã

chuyển

từ

hướng tăng tần số làm việc sang thiết kế các bộ VXL nhiều lõi/ nhân,
mỗi bộ VXL lúc này thực chất là nhiều bộ VXL (multi core – nhiều lõi)
đóng vỏ chung trong một vi mạch.
ầ ấ ắ

Đầ
u năm 2006, Intel đã xu
ấ
t xưởng bộ VXL 64 bit hai nhân, gọi t
ắ
t là
duo (viết tắt của dual core – hai lõi)
 Các bộ vi xử lý bốn nhân (quad core) được SX: core i5, i7
 …
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
12

vi

từ
0

đến9 để biểudiễncácgiátrị.
Vd: 5934 = 5.10
3
+ 9.10
2
+ 3.10
1
+ 4.10
0
 Hệ nhị phân: chỉ sử dụng 2 số là 0 và 1 để biểu
diễncácgiátrị số.
Vd
: 101011
=
12
5
+02
4
+12
3
+02
2
+12
1
+12

.
2
+

1
.
2

43
trong
hệ thập phân.
 Hệ thậplục phân: hệđếmcơ số 16 sử dụng các
số
từ
0

đến
9

và
các
chữ
cái
từ
A

đến
F

để

3
12
C
3
3
12
C
4 4 13 D
5 5 14 E
6 6 15 F
7 7 16 10
8 8 17 11
Vd: FA9h = 15.16
2
+ 10.16
1
+ 9.16
0
= 409 trong hệ thập phân.
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
14
CHUYỂN ĐỔI HỆ ĐẾM
 Hệ 2 sang hệ 10
(b
n
b
n
1
.b

(b
n
b
n
-
1
…
.b
1
b
0
)B b
n

×
2
+ b
n
-
1

×
2
+
…
+ b
1

×
2

p
hé
p
chu
yể
n đ
ổ
i chính là dã
y
các số
p
hần n
g
u
y
ên của
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
pp y y p gy
các phép nhân.
15
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
16
Hệ 16 sang hệ 10: như 2 sang 10

Hệ 10 hệ 16 hư 10 2

Hệ 10
san



Hệ 16
san
g hệ 2
:
tá
c
h
m
ỗi
s
ố từ t
r
ái
qua

phải để đổi thành từng nhóm 4 bit
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
17
Các phép toán số học với số hệ nhị phân
Phép cộng
0 + 0 0 0 + 1 1
0 + 0
=
0 0 + 1
=
1
1 + 0 = 1 1 + 1 = 0 nhớ 1

Bảng
mã
ASCII

tiêu
chuẩn
sử
dụng
7 bit

để
mã
hoá
các
ký
tự

Bảng
mã
ASCII

tiêu
chuẩn
sử
dụng
7 bit

để
mã
hoá

ự
ặ
ệ
từ 128 đến 255.
VD: mã ASCII của ‘A’ là 65 (01000001), của ‘a’ là 97 (01100001).
 Mã Unicode:

Hi
ệp
h
ộ
i Unicode xuất bản
p
hiên bản đầu
ệp ộ
p
tiên củachuẩn Unicode năm 1991, và vẫn liên tục hoàn
thiện chuẩn (hiện nay đã đến phiên bản 4.0)
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
19
3. Kiến trúc MT điển hình
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
20
21
Bộ vi xử lý
 Bộ VXL (microprocessor) hay còn được gọi là CPU
(
Central Processin

Khi hoạt động
,
VXL đọc mã lệnh (mã lệnh được ghi

dưới dạng chuỗi các bit 0, 1) từ bộ nhớ, đưa vào trong
VXL để giải mã thành các vi lệnh - là những xung điều
khiển để điều khiển hoạt động của các đơn vị chức

khiển để điều khiển hoạt động của các đơn vị chức

năng bên trong VXL.
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
22
 Các thông số quan trọng củamộtbộ vi xử lý:

Tần
số
làm
việc
:

là
tần
số
xung
nhịp
(clock)

cung


Độ
r
ộng
b
u
s

dữ
liệ
u
m
:

là
số
đường
dâ
y
dùng
để
truyềndữ liệukýhiệutừ D
0
đếnD
m-1
. Các giá trị
của m: 4, 8, 16, 32 và 64.
 Độ rộn
g
bus

một byte). Các giá trị của n: 16, 20 và 32.
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
23
Bộ nhớ
 Bộ nhớ (bộ nhớ trong, bộ nhớ chính) tạo từ các vi
m
ạ
ch nhớ ROM và RAM là nơi chứa các chươn
g
trình
ạ g
cần thực thi.
 ROM (Read Only Memory – bộ nhớ chỉ đọc), nội dung
bên trong của ROM không bị mất khi mất nguồn nuôi

bên trong của ROM không bị mất khi mất nguồn nuôi
.

ROM dùng để chứa các chương trình điều khiển hệ
thống: chương trình khởi động máy, các chương trình
điều khiển trao đổi tin như bàn phím màn hình
điều khiển trao đổi tin như bàn phím
,
màn hình
,…
 RAM (Random Access Memory – bộ nhớ truy cập ngẫu
nhiên) là bộ nhớ có thể ghi/đọc được, nội dung thông
ti hi t bộ hớ RAM ẽ bị ất khi ất ồ


 Mạch ghép nối vào/ra: tạo ra khả năng giao tiếp giữa
hệ VXLvới thế giới bên ngoài. Các thiết bị vào/ra (hay
còn
g
ọi là thiết bị n
g
oại vi) bao
g
ồm các thiết bị vào

(bàn phím, chuột, máy quét…), thiết bị ra (màn hình,
má
y
in, má
y
vẽ…
)
, các thiết bị lưu trữ
(
còn
g
ọi là bộ

yy) (g
nhớ ngoài) dùng để lưu thông tin với khối lượng lớn
như ổ đĩa cứng, ổ đĩa CD, ổ đĩa DVD…

Mạch ghép nối vào/ra có thể là một vi mạch cỡ nhỏ



n
g â
m
th
an
h 5
.
1
,

với các thiết bị vào/ra qua cổng USB 2.0…
25
Bus hệ thống
 Bus hệ thống: tậphợpcácđường dây dùng để liên lạc
g
iữacáckhốichứcnăn
g
tron
g
h
ệ
thốn
g
.

g
g
g
ệ
g

số
liệu
mà
VXL

đang
trao đổivớibộ nhớ hoặcthiếtbị vào/ra.
 Bus địachỉ mang thông tin vềđịachỉ củaô nhớ hay một
thiết
bị
vào
/
ra
mà
VXL

đang
trao
đổi
tin

Thông
tin

về
thiết
bị
vào
/
ra

Bus

điều
khiển
:
các
đường
dây
mang
các
tín
hiệu
điều
khiển
hoạt động hoặcphảnánhtrạng thái củacáckhốinhư /RD (read
- đọcbộ nhớ hoặcthiếtbị vào), /WR (write - ghi dữ liệuvàobộ
nhớ
hoặc
xuất
dữ
liệu
ra
thiết
bị
ra
), INT (interrupt
–
ngắt
VXL
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY

Faculty of Electronic Engineering
27
Trả lời các câu hỏi & làm các BT cuối
chương 1 của Giáo trình
chương 1 của Giáo trình
.

Đọc Chapter 10 từ 10 1 đến 10 7

Tài


Đọc Chapter 10
,
từ 10
.
1 đến 10
.
7

–
Tài

liệu tham khảo số 3.
Đọc trước Chương 2 của Giáo trình.
HANOI UNIVERSITY OF INDUSTRY
Faculty of Electronic Engineering
29