1
BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM
(Central Processing Unit -CPU)
2
Nộidung
4.1. CấutrúccơbảncủaCPU
4.2. Tậplệnh
4.3. Hoạt độngcủaCPU
4.4. Cấutrúccủacácbộxửlýtiêntiến
4.5. KiếntrúcIntel
4.6. CPU 8086
3
CấutrúccơbảncủaCPU
Xemlạichương1
4
CấutrúccơbảncủaCPU
• Đơnvịđiềukhiển(Control Unit –CU)
• Đơnvịsốhọcvàlogic (Arithmetic and
Logic Unit -ALU)
•Tậpthanhghi(Register File -RF)
• Đơnvịnốighépbus (Bus Interface Unit -
BIU)
•Bus bêntrong(Internal Bus)
5
NhiệmvụcủaCPU
•Nhậnlệnh(Fetch Instruction): CPU đọclệnhtừ
bộnhớ
•Giảimãlệnh(Decode Instruction): Xác định
thaotácmàlệnhyêucầu
•Nhậndữliệu(Fetch Data): nhậndữliệutừbộ
nhớ hoặccáccổngvào-ra
10
Tínhiệu đếnC.U.
•Clock: tínhiệunhịptừmạchtạodao
độngbênngoài.
•Mãlệnhtừthanhghilệnh đưa đến để
giảimã.
•Cáccờtừthanhghicờchobiếttrạng
tháicủaCPU.
•Cáctínhiệuyêucầutừbus điềukhiển
11
Tínhiệu điềukhiểncủaC.U.
•Cáctínhiệu điềukhiểnbêntrong
CPU:
– Điềukhiểncácthanhghi
– ĐiềukhiểnALU
•Cáctínhiệu điềukhiểnbênngoài
CPU:
– Điềukhiểnbộnhớ
– Điềukhiểncácmôđunvào-ra
12
Tậpthanhghi
•TậphợpcácthanhghinằmtrongCPU
•Chứacácthôngtin tạmthờiphụcvụchohoạt
động ở thời điểmhiệntạicủaCPU
• Đượccoilàmứcđầutiêncủahệthốngnhớ
•Tuỳ thuộcvàobộxửlýcụthể
•Sốlượngthanhghinhiều à tănghiệunăng
củaCPU
•Cóhailoạithanhghi
–Cácthanhghilậptrình được
đượcnhậnvào
•Saukhimộtlệnh đượcnhậnvào, nội
dung PC tựđộngtăng để trỏ sang
lệnhkếtiếp.
16
Thanhghicon trỏ dữ liệu
•Chứa địachỉ củangănnhớ dữ liệumà
CPU muốntruycập
•Thườngcómộtsốthanhghicon trỏ
dữ liệu
–DS, ES,…
17
Ngănxếp(Stack)
•Ngănxếplàvùngnhớ cócấutrúcLIFO (FILO)
–Last In –First Out (First In –Last Out)
•Ngănxếpthườngdùng để phụcvụcho
chươngtrìnhcon
• Đáyngănxếplàmộtngănnhớ xác định
• Đỉnhngănxếplàthôngtin nằm ở vị trítrên
cùngtrongngănxếp
• Đỉnhngănxếpcóthể bị thay đổi
18
Con trỏ ngănxếpSP
Stack Pointer
•SP chứa địachỉ củangănnhớđỉnhngăn
xếp
•Khicấtmộtthôngtin vàongănxếp:
–Nộidung củaSP tựđộnggiảm
–Thôngtin đượccấtvàongănnhớđượctrỏ bởi
SP
Status Register
•Còngọilàthanhghicờ(Flag Register)
•Chứacácthôngtin trạngtháicủaCPU
–Cáccờphéptoán: báohiệutrạngtháicủa
kếtquả phéptoán
–Cáccờđiềukhiển: biểuthị trạngthái điều
khiểncủaCPU
25
Status Register
Vídụcờphéptoán:
•CờZero (cờ rỗng): đượcthiếtlậplên1 khikếtquả của
phéptoánbằng0.
•CờSign (cờ dấu): đượcthiếtlậplên1 khikếtquả phép
toánnhỏ hơn0
•CờCarry (cờ nhớ): đượcthiếtlậplên1 nếuphéptoán
cónhớ rangoàibit caonhất
–cờbáotrànvớisốkhôngdấu.
•CờOverflow (cờ tràn): đượcthiếplậplên1 nếucộng
haisốnguyêncùngdấumàkếtquả códấungượclại
–cờbáotrànvớisốcódấu.