BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BÀI TẬP LỚN
MÔN: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Lớp: KHMT1 – K10

Nhóm sv thực hiện: Nhóm 7
1. Trần Hữu Lộc
2. Nguyễn Thành Quang
3. Phạm Hồng Phi
4. Vũ Văn Việt
5. Đỗ Đức Vinh

Page 1


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
LỜI NÓI ĐẦU

Trong kiến trúc máy tính, bus là một hệ thống phụ chuyển dữ liệu giữa các thành phần
bên trong máy tính, hoặc giữa các máy tính với nhau.
Các bus máy tính đầu tiên theo nghĩa đen là các dây điện song song với đa kết nối,
nhưng thuật ngữ này bây giờ được sử dụng cho bất cứ sắp xếp vật lý cung cấp cùng một
chức năng như các bus điện tử song song.
Các bus máy tính hiện đại có thể dùng cả thông tin liên lạc song song và các kết
nối chuỗi bit, và có thể được đi dây trong một multidrop (dòng điện song song)
hoặc chuỗi Daisy (kỹ thuật điện tử) có cấu trúc liên kết, hoặc kết nối với các hub chuyển

..
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..
Page 3


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..
...............................................................................................................................................
...............................................................................................................................................
..

Page 4



.........................................................................................................................
6
1.............................................................................................................................................

Mục đích
.........................................................................................................................
6
2.............................................................................................................................................

Yêu cầu
.........................................................................................................................
6

Page 5


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

III...........................................................................................................................................

CẤU TẠO, CHỨC NĂNG, ỨNG DỤNG
.........................................................................................................................
7
1.
Cấu tạo và chức năng
7
a.
Sơ đồ chân

18
a.
Ứng dụng
18
b.
Thông tin tham khảo
18

Page 6


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

I.NỘI DUNG THỰC HIỆN
1.Giới thiệu:
Bus là hệ thống các đường dân dẫn vận chuyển tín hiệu điện từ phần mạch này sang
phần mạch khác trong phạm vi máy tính, được phân loại thành 3 loại:
1. Bus địa chỉ (Address Bus-Bus A): Dùng để truyền tín hiệu địa chỉ từ CPU ra

ngoài, nhằm xác định đối tượng cần trao đổi dữ liệu với CPU.
2. Bus dữ liệu (Data Bus-Bus D): Dùng để truyền tín hiệu dữ liệu giữa các phần
mạch khác nhau trong máy tính.
3. Bus điều khiển (Control Bus): Gồm nhiều đường dân dẫn điện, mỗi đường dây có
chức năng truyền một tín hiệu điều khiển khác nhau để các phần mạch trong hệ
thống máy tính làm việc với nhau được đồng bộ, tránh được sự xung đột khi thực
hiện chương trình cũng như khi thực hiện trao đổi dữ liệu.
4. Intel 8288 thuộc Control Bus làm nhiệm vụ xử lí lệnh từ CPU và điều khiển tín
hiệu.


Hiểu rõ hơn về bộ xử lí Intel 8288
Hiểu được nguyên lí hoạt động của I
ntel 8288

2.Yêu cầu:
•
•
•
•
•
•

Nêu lên được nguyên lí hoạt động của Intel 8288
Vẽ được sơ đồ kết nối với bộ xử lí chính
Vẽ được sơ đồ chân của Intel 8288
Vẽ được sơ đồ khối của Intel 8288
Giải nghĩa chức năng các chân của Intel 8288
Giải nghĩa chức năng các khối Intel 8288

•

Page 8


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

III.CẤU TẠO, CHỨC NĂNG, ỨNG DỤNG:

với ngoại vi. Trong chế độ này, 8288 cho phép thực hiện lệnh ghi ngoại vi(hoặc
đọc) mà không cần chờ xử lí. Khi vi xử lý khởi tạo một lệnh vào/ra, 8288 ngay
lập tức cho phép các đường tín hiệu lệnh sử dụng MCE/PDEN# và DT/R# để điều
khiển mạch thu phát vào/ra bus. Chế độ vào/ra bus tiện lợi để sử dụng trong hệ
thống đa xử lý mà các thiết bị ngoại vi kết nối với một bộ xử lý. Khi IOB = 0, 8288
làm việc trong chế độ bus hệ thống thì không tín hiệu nào được cho phép hoạt
động. Chế độ này được dùng trong hệ thống chỉ có một bus hệ thống mà trên đó
kết nối các thiết bị ngoại vi và bộ nhớ.
<Clock> Ngõ vào
CLK
2
I
lấy từ xung nhịp hệ
thống
Đây là đầu vào nối các xung đồng hồ hệ thống (từ mạch 8284) và dùng để đồng
bộ tất cả các xung điều khiển đi ra từ mạch 8288
Các tín hiệu lấy
trực tiếp từ µP. Tùy
theo các giá trị mà
3, 18, 19
I
S0#, S1#, S2#
8288 sẽ đưa ra các
tín hiệu theo bảng
tạo tín hiệu
Các chân tạo tín hiệu của Intel 8288, tùy vào tín hiệu nhận được mà tạo ra các
lệnh khác nhau.

Page 10


<Address Enable>
chờ thời gian trễ
khoảng 150ms sẽ tạo
các tín hiệu điều
AEN#
6
I
khiển ở đầu ra của
8288 để đảm bảo
rằng địa chỉ sử dụng
đã hợp lệ
AEN# (chân 6) – (cho phép địa chỉ), điều khiển để các tín hiệu của 8288 chờ sau
khoảng từ 110ns đến 250ns để dành cho các địa chỉ đã chốt ra ngoài bus địa chỉ.
Điều
MRDC#
khiển đọc bộ nhớ
Lệnh cho phép đọc bộ nhớ
Điều
MWTC#
khiển ghi bộ nhớ
Lệnh cho phép ghi bộ nhớ
<Advanced MWTC>
8
O

<Advanced IOWC>
Giống IOWC
nhưng hoạt động
12
O
sớm hơn, dùng cho
AIOWC#
các ngoại vi chậm
đáp ứng kịp tốc độ
µP
Cũng là lệnh cho phép ghi ngoại vi nhưng hoạt động sớm hơn lệnh IOWC#
Điều
IORC#
khiển đọc ngoại vi
Lệnh cho phép đọc ngoại vi
Ngõ
ra thông báo µP
14
O
INTA#
chấp nhận yêu cầu
ngắt của thiết bị
ngoại vi
INTA#(chân 14), Xử lí yêu cầu ngắt của thiết bị ngoại vi
Cho phép

Chân số

Chức năng

Định
MCE/PDEN#
17
O
chế độ làm việc cho
mạch điều khiển
ngắt PIC 8259
Thay đổi chức năng nhờ IOB. Khi IOB = 1(chế độ vào/ra bus), thì MCE/PDEN# =
0 cho phép dữ liệu cho bus vào/ra hoặc bus hệ thống. Khi IOB = 0(chế độ bus hệ
thống), thì MCE/PDEN# = 1 phục vụ cho chấp nhận yêu cầu ngắt trong hệ thống
chuỗi ngắt gồm các mạch PIC(có master và các slaves). Hệ thống ngắt chỉ có 1
PIC thì MCE không có ý nghĩa
Cung cấp năng
V
20
CC
lượng (+5V)
10
Bã (0V)
GND

c. Bảng tạo tín hiệu:

S2#


Tạo tín hiệu
INTA#
IORC#
IOWC#AIOWC#
Không tạo
MRDC#
MRDC#
MWTC#,AMWC#
Không tạo


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

d. Sơ đồ khối:

S0#
S1#

Bộ tạo tín hiệu
các lệnh

Giải mã trạng
thái

S2#

MRDC#


e. Chức năng khối:
 Giải mã trạng thái: Khối giải mã nhận lệnh từ các tín hiệu 3 chân: S0#, S1#,

S2# để nhận dạng trạng thái tức thời của hệ thống
 Bộ tạo tín hiệu các lệnh: Kết hợp với khối giải mã trạng thái tạo ra tín hiệu cho
phép các lệnh hoạt động
 Logic điều khiển: Dựa vào trạng thái tức thời của hệ thống và tín hiệu điều
khiển các lệnh để đưa ra trình tự hợp lí nhất cho các lệnh
 Bộ tạo tín hiệu điều khiển: Tạo ra tín hiệu điều khiển nhằm cho phép chốt địa
chỉ, thu hay phát dữ liệu điều khiển ngắt

Page 14

Chốt địa
chỉ, thu
phát dữ
liệu điều
khiển
ngắt


BỘ CÔNG THƯƠNG

f.

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Sơ đồ kết nối với CPU 8086 và các mạch phụ trợ tạo bus hệ thống:
A19/S6 – A16/S3

AD7 – AD0
dữ
liệu
nội
bộ
8086/8088
RAM
CP
8284
U

Bus cục bộ
Bộ tạo nhịp
đồng hồ

RE RE
SE AD
TĐiều
Y khiển

Tạo nhịp đồng hồ
hệ thống (8284)

Điều khiển DMA
(8237A)
Điều khiển ngắt
(8259A)

(8288)


A7 – A0
LE
OE#

OE#
DIR

D15 – D8

74HC245
OE#
DIRD7 – D0
74HC245

Bộ thích ứng
MRDC#
S0#
Điều khiển
MWTC#
đồ họa(6845)
S1#
busAMWC#
S2#
CLK

AEN#
Điều
khiển

IORC#


Page 16

Các khe mở rộng BHE#/S7


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

h. Biểu đồ đọc đơn giản:

Page 17


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

i. Biểu đồ ghi đơn giản:

Page 18


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Page 19


ta thấy việc truy nhập bộ nhớ kéo dài trong khoảng thời gian từ T1 – T3(gần 3
chu kỳ đồng hồ 3*T = 600ms). Trong tổng số thời gian này phải tính đến thời
gian trễ khi chuyền địa chỉ ttrễ địa chỉ = 110ns, thời gian giữ của dữ liệu khi đọc
tgiữR = 30ns và thời gian trễ do việc truyền tín hiệu qua các mạch đệm nhiều
nhất là t trễ đệm = 40ns. Như vậy các bộ nhớ nối với 8086 – 5MHz cần phải có
thời gian truy nhập nhỏ hơn:
3*T – ttrễ địa chỉ - tgiữR – ttrễ đệm = 600 – 110 – 30 – 40 = 420ns.
Mặt khác với CPU 8086 5MHz thì độ rộng xung đọc là TRD = 325ns, đó là thời
gian đủ dài để cho bộ nhớ với thời gian truy nhập cỡ 420ns làm việc.
Trong biểu đồ thời gian ghi ta thấy phải có một thời gian giữ dữ liệu tối thiểu để
ghi TgiữW = 88ns sau khi WR# đột biến từ 0 lên 1. Trong thực tế thời gian này
gần như bằng 0 đối với bộ nhớ thông dụng.
2) Ứng dụng:
j.

Page 20


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

a) Ứng dụng:

Như đã biết, vi mạch 8288 là mạch điều khiển, nó lấy một số tín hiệu điều khiển
của CPU và cung cấp tất cả tín hiệu điều khiển cần thiết co hệ vi xử lí 8088 làm
việc ở chế độ MAX. Tùy theo các tín hiệu trạng thái lấy thẳng từ CPU mà mạch
8288 sẽ tạo ra các tín hiệu khác nhau tại các chân của nó để điều khiển hoạt động
của các thiết bị nối với CPU
b) Thông tin tham khảo:

trên 1000 memory cells.
Năm 1971, M.E.Hoff, S.MazerF.Faggin (công ty Intel, Mỹ) tạo ra bộ vi xử lý 4004 với
trên 2,200 con transistor.
Năm 2004, công ty Intel (Mỹ) chế tạo chip Pentium 4 với trên 42 triệu con transistor.
Cùng năm 2004, Intel tung ra chip Itanium 2 (9MB cache) phục vụ máy chủ, với số
transistor lên tới 592 triệu con.

Page 22


BỘ CÔNG THƯƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Năm 2005, ê kíp liên kết giữa IBM, SONY, SONY Computer Entertainment, và
Toshiba giới thiệu chip CELL đa lõi (multicore), hoạt động ở tốc độ 4GHz, đạt tốc độ xử
lý lên tới 256 GFLOPS.
Chưa đầy 50 năm kể từ ngày Kilby đề xuất ra ý tưởng về IC, ngành công nghệ vi
mạch đã đạt được những thành tựu rực rỡ. Sự tăng trưởng ở tốc độ chóng mặt của ngành
công nghệ vi mạch là chìa khóa quan trọng bậc nhất trong cuộc cách mạng công nghệ
thông tin hiện nay.

Page 23