Đề Thi Kỹ Thuật Vi Xử Lý Ptit, Bài Giảng Kỹ Thuật Vi Xử Lý (Ts

Bài giảng môn Kỹ thuật vi xử lý – Chương 2: Bộ vi xử lý intel 8086/8088 trình bày kiến trúc bên trong, sơ đồ khối, các đơn vị chức năng, các thanh ghi, phân loại bộ nhớ trong 8086/8088; tập lệnh của 8086/8088, khái niệm về lệnh và cách mã hóa lệnh, các chế độ địa chỉ của vi xử lý 8086/8088, phân loại tập lệnh của vi xử lý, mô tả tập lệnh của 8086/8088.

Đang xem: Kỹ thuật vi xử lý ptit

*

Xem thêm: 3000 Toeic Vocabulary – Toeic Test Package (Pdf)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088Giảng viên: TS. Hoàng Xuân DậuĐiện thoại/E-mail: dauhoang

Xem thêm: Quyết Định 04/2004/Qđ-Bnv

vnn.vnBộ môn: Khoa học máy tính – Khoa CNTT1Học kỳ/Năm biên soạn: Học kỳ 1 năm học 2009-2010 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 NỘI DUNG A. Kiến trúc bên trong của 8086/8088 1. Sơ đồ khối 2. Các đơn vị chức năng của 8088/8086 3. Các thanh ghi của 8086/8088 4. Phân đoạn bộ nhớ trong 8086/8088 B. Tập lệnh của 8088/8086 5. Khái niệm về lệnh và cách mã hoá lệnh 6. Các chế độ địa chỉ của vi xử lý 8086/8088 7. Phân loại tập lệnh của vi xử lý 8. Mô tả tập lệnh của 8086/8088www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 2 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 1. Sơ đồ khối vi xử lý 8086/8088www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 3 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 2. Các đơn vị chức năng của 8088/8086 Đơn vị giao tiếp bus BIU (Bus Interface Unit) Điều khiển bus hệ thống: đưa địa chỉ ra bus và trao đổi dữ liệu với bus • Đưa ra địa chỉ • Đọc mã lệnh từ bộ nhớ • Đọc/ghi dữ liệu từ/vào bộ nhớ hoặc cổng vào/ra Các khối: • Bộ cộng để tính địa chỉ • 4 thanh ghi đoạn 16-bit: CS, DS, SS, ES • Bộ đếm chương trình/con trỏ lệnh 16-bit (PC/IP) • Hàng đợi lệnh IQ (4 bytes trong 8088 v à 6 bytes trong 8086) • Logic điều khiển buswww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 4 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 2. Các đơn vị chức năng của 8088/8086 Đơn vị thực hiện EU (Execution Unit) Chức năng: EU nhận lệnh & dữ liệu từ BIU để xử lý. Kết quả xử lý lệnh được chuyển ra bộ nhớ hoặc thiết bị I/O thông qua BIU. Các khối: • ALU • CU • 8 thanh ghi 16-bit: AX, BX, CX, DX, SP, BP, SI, DI • Thanh ghi cờ FR Bus trong (Internal Bus): liên k ết BIU và EU 16-bit A-BUS trong 8088 16-bit ALU-BUS trong 8086www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 5 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 3. Các thanh ghi của 8086/8088 Các thanh ghi đa năng: 4 thanh ghi 16 bits: • AX: Thanh ghi tổng, thường dùng để lưu kết quả • BX: Thanh ghi cơ sở, thường dùng chứa địa chỉ ô nhớ • CX: Thanh ghi đếm, thường dùng làm con đếm cho các lệnh lặp • DX: Thanh ghi dữ liệu Hoặc 8 thanh ghi 8 bits: AH AL, BH, BL, CH, CL, DH, DLwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 6 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 3. Các thanh ghi của 8086/8088 Các thanh ghi con trỏ và chỉ số: SP (Stack Pointer): con tr ỏ ngăn xếp. SP luôn chứa địa chỉ đỉnh ngăn xếp BP (Base Pointer): Con tr ỏ cơ sở – sử dụng với đoạn ngăn xếp SI (Source Index): Thanh ghi ch ỉ số nguồn. SI thường dùng chứa địa chỉ ô nhớ nguồn trong các thao tác chuyển dữ liệu DI (Destination Index): Thanh ghi ch ỉ số đích. DI thường dùng chứa địa chỉ ô nhớ đích trong các thao tác chuyển dữ liệuwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 7 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 3. Các thanh ghi của 8086/8088 Các thanh ghi đoạn: CS (Code Segment): Thanh ghi đoạn mã. CS chứa địa chỉ bắt đầu đoạn mã DS (Data Segment): Thanh ghi đoạn dữ liệu. DS chứa địa chỉ bắt đầu đoạn dữ liệu SS (Stack Segment): Thanh ghi đoạn ngăn xếp. SS chứa địa chỉ bắt đầu đoạn ngăn xếp ES (Extra Segment): Thanh ghi đoạn dữ liệu mở rộng. ES chứa địa chỉ bắt đầu đoạn dữ liệu mở rộng.www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 8 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 3. Các thanh ghi của 8086/8088 Con trỏ lệnh và thanh ghi cờ: IP (Instruction Pointer): Con tr ỏ lệnh (còn gọi là bộ đếm chương trình PC). IP luôn chứa địa chỉ của lệnh tiếp theo sẽ được thực hiện; FR (Flag Register) hoặc SR (Status Register): Thanh ghi c ờ hoặc thanh ghi trạng thái. • Cờ trạng thái: Các bit của FR lưu các trạng thái của kết quả phép toán ALU thực hiện • Cờ điều khiển: trạng thái của tín hiệu điều khiển.www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 9 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 3. Các thanh ghi của 8086/8088 Các bit của thanh ghi cờ:www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 10 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 3. Các thanh ghi của 8086/8088 Các cờ trạng thái: C (Carry): cờ nhớ. C=1 có nhớ; C=0 không nhớ A (Auxiliary): cờ nhớ phụ. A=1 có nhớ phụ; A=0 không nhớ phụ P (Parity): cờ chẵn lẻ. P=1 khi tổng số bit 1 trong kết quả là lẻ, P=0 khi tổng số bit 1 trong kết quả là chẵn O (Overflow): cờ tràn. O=1 khi kết quả bị tràn Z (Zero): cờ zero. Z=1 khi kết quả bằng 0; ngược lại Z=0 S (Sign): cờ dấu. S=1 khi kết quả âm; S=0 khi kết quả không âm Các cờ điều khiển: D (Direction): cờ hướng, chỉ hướng tăng giảm địa chỉ với các lệnh chuyển dữ liệu. D=0 địa chỉ tăng. D=1 địa chỉ giảm. T (Trap/Trace): cờ bẫy/lần vết, được dùng khi gỡ rối chương trình. T=1 CPU ở chế độ chạy từng lệnh I (Interrupt): cờ ngắt. I=1 cho phép ngắt; I=0 cấm ngắtwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 11 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 Hàng đợi lệnh IQ Hàng đợi lệnh IQ (Instruction Queue): Chứa lệnh đọc từ bộ nhớ cho EU thực hiện. Trong 8088, IQ có 4 bytes, còn trong 8086, IQ c ó 6 bytes. IQ là một thành phần quan trọng của cơ chế ống lệnh giúp tăng tốc độ xử lý lệnh.www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 12 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 4. Phân đoạn bộ nhớ trong 8086/8088 VXL 8088/8086 sử dụng 20 bit để địa chỉ hoá bộ nhớ: Tổng dung lượng tối đa có thể địa chỉ hoá của bộ nhớ là 220 = 1MB; Địa chỉ được đánh từ 00000h đến FFFFFh.www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 13 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 4. Phân đoạn bộ nhớ trong 8086/8088 Bộ nhớ được chia thành các đoạn (segment): Các thanh ghi đoạn (CS, DS, SS, ES) tr ỏ đến địa chỉ bắt đầu của các đoạn Vị trí của ô nhớ trong đoạn được xác định bằng địa chỉ lệch Offset: 0000h-FFFFh Địa chỉ logic đầy đủ của một ô nhớ là Segment:Offset Địa chỉ vật lý 20-bit của một ô nhớ được xác định bằng phép cộng giữa địa chỉ đoạn 16-bit được dịch trái 4 bít (nhân với 16) và địa chỉ lệch 16-bit. VD: CS:IP chỉ ra địa chỉ lệnh sắp thực hiện trong đoạn mã. Nếu CS=F000h và IP=FFF0h thì: CS:IP F000h x 16 + FFF0h = F0000h + FFF0h = FFFF0hwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 14 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 5. Khái niệm về lệnh và cách mã hoá lệnh Lệnh (instruction) là gì? Là một từ nhị phân Lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ Lệnh được nạp vào CPU để thực hiện Mỗi lệnh có một nhiệm vụ cụ thể Các nhóm lệnh thông dụng: vận chuyển dữ liệu, điều khiển chương trình, tính toán, vv. Các pha (phase) chính thực hiện lệnh: Đọc lệnh (IF: Instruction Fetch) Giải mã lệnh (ID: Instruction Decode) Thực hiện lệnh (EX: Instruction Execution)www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 15 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 5. Khái niệm về lệnh và cách mã hoá lệnh Chu kỳ lệnh (instruction cycle) Là khoảng thời gian CPU thực hiện xong 1 lệnh Mỗi pha của lệnh gồm một số chu kỳ máy Mỗi chu kỳ máy gồm một số chu kỳ nhịp đồng hồ Một CK lệnh có thể gồm: • Chu kỳ đọc lệnh • Chu kỳ đọc bộ nhớ (dữ liệu) • Chu kỳ ghi bộ nhớ (dữ liệu) • Chu kỳ đọc I/O (dữ liệu) • Chu kỳ ghi I/O (dữ liệu) • Chu kỳ chấp nhận ngắt • Bus rỗiwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 16 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 5. Khái niệm về lệnh và cách mã hoá lệnh Dạng lệnh Dạng tổng quát của lệnh: 2 thành phần: mã lệnh và địa chỉ của các toán hạng Độ dài của từ lệnh: 8, 16, 24, 32 và 64 bit. Lệnh của 8086/8088 có thể có độ dài 1-6 byte Opcode Operands Mã lệnh Các toán hạng Mã lệnh Đích, Gốc MOV AX, 100 AX 100www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 17 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 5. Khái niệm về lệnh và cách mã hoá lệnh Mã hoá lệnh Opcode: mã lệnh gồm 6 bít; Mã lệnh của MOV là 100010 D: bít hướng, chỉ hướng vận chuyển dữ liệu; D=1: dữ liệu đi đến thanh ghi cho bởi 3 bit REG; D=0: dữ liệu đi ra từ thanh ghi cho bởi 3 bit REG; W: bít chỉ độ rộng toán hạng; W=0: toán hạng 1 byte; W=1: toán hạng 2 byteswww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 18 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 5. Khái niệm về lệnh và cách mã hoá lệnh Mã hoá lệnh REG: 3 bít là mã của thanh ghi toán hạng theo hướng chuyển dữ liệu D: • Nếu D=1, REG biểu diễn toán hạng Đích • Neu D=0, REG biểu diễn toán hạng Gốcwww.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 19 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ CHƯƠNG 2 – BỘ VI XỬ LÝ INTEL 8086/8088 5. Khái niệm về lệnh và cách mã hoá lệnh Mã hoá lệnh MOD (2 bit) và R/M (3 bít): MOD và R/M kết hợp với nhau để biểu diễn các chế độ địa chỉ của 8086/8088 DispL: khoảng dịch chuyển phần thấp DispH: khoảng dịch chuyển phần cao.www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 20 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH – KHOA CNTT1

Viết một bình luận