Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý - Chương 3: Vi xử lý 8088-Inte - Hồ Viết Việt
Bay giảng Kỹ thuật Vi xử lý
Ngành Điện tử-Viễn thông
Đại học Bách khoa Đà Nẵng
của Hồ Viết Việt, Khoa ĐTVT
Tài liệu tham khảo
[1] Kỹ thuật vi xử lý, Văn Thế Minh, NXB Giáo
dục, 1997
[2] Kỹ thuật vi xử lý và Lập trình Assembly cho
hệ vi xử lý, Đỗ Xuân Tiến, NXB Khoa học & kỹ
thuật, 2001
Chương 3
Vi xử lý 8088-Intel
3.1 Kiến trúc và hoạt động của 8088
- Nguyên lý hoạt động
- Sơ đồ khối chức năng
3.2 Cấu trúc thanh ghi của 8088
3.3 Phương pháp quản lý bộ nhớ
3.4 Mô tả tập lệnh Assembly
Nguyên lý hoạt động của một bộ vi xử lý
Lấy - Giải mã - Thực hiện lệnh
Tìm và copy
các byte lệnh từ bộ nhớ
Tạo ra các tín hiệu điều khiển
để thực hiện lệnh
Giải mã lệnh
Chu kỳ lệnh và Chu kỳ máy
• Chu kỳ lệnh: Tổng thời gian tìm lệnh, giải
mã lệnh và thực hiện 1 lệnh
• Nói chung, Chu kỳ lệnh của các lệnh khác
nhau là khác nhau
• Chu kỳ lệnh bao giờ cũng bằng một số
nguyên lần chu kỳ máy
• Chu kỳ máy bằng nghịch đảo của tần số
hoạt động (tốc độ đồng hồ) của bộ vi xử lý
3.1 Kiến trúc và Hoạt động của 8088
Đơn vị giao tiếp Bus - BIU
• Phát các tín hiệu địa chỉ đến bộ nhớ và các
cổng I/O thông qua A-Bus
• Đọc mã lệnh từ bộ nhớ thông qua D-Bus
• Đọc dữ liệu từ bộ nhớ thông qua D-Bus
• Ghi dữ liệu vào bộ nhớ thông qua D-Bus
• Đọc dữ liệu từ các cổng I thông qua D-Bus
• Ghi dữ liệu ra các cổng O thông qua D-Bus
Đơn vị thực hiện - EU
• Bao gồm CU và ALU
• CU : Giải mã lệnh để tạo ra các tín hiệu
điều khiển nhằm thực hiện lệnh đã được
giải mã
• ALU: thực hiện các thao tác khác nhau đối
với các toán hạng của lệnh
Tổ chức của microprocessor
CPU
Control
registers
Control
ALU
BIU
Control
General
purpose
registers
Address
Data
Status
Registers
Xử lý lệnh của các vi xử lý trước 8086/8088
• Một thủ tục đơn giản gồm 3 bước:
– Lấy lệnh từ bộ nhớ
– Giải mã lệnh
– Thực hiện lệnh
• Lấy các toán hạng từ bộ nhớ (nếu có)
• Lưu trữ kết quả
Microprocessor
…...
…...
Fetch Decode
Execute
1
Fetch
2
Decode
2
Execute
2
1
1
Bus
Busy
Idle
Busy
Busy
Idle
Busy
Cơ chế Pipelining
P ipelining
B us
… ...
Fetch
1
Fetch
2
Fetch
3
Fetch
4
S tore
1
Fetch
5
Fetch
6
Load
2
Fetch
7
Instruction
U nit
D ecode
… ...
D ecode D ecode D ecode D ecode Id le
D ecode D ecode
Id le
7
1
2
3
4
5
6
E xecution
U nit
E xec.
1
E xec.
2
E xec.
3
E xec.
4
Idle
E xec.
5
E xec.
6
Id le
E xec.
7
M em ory request
M em ory request
3.2 Cấu trúc thanh ghi của 8088
8088 có 14 thanh ghi 16-bit
Cấu trúc thanh ghi của họ x86
General Purpose
Special Registers
AH
BH
CH
DH
AL
BL
CL
DL
Index Registers
Accumulator
AX
BX
CX
DX
Instr Pointer
Flags
IP
EAX
EIP
Stack Pointer
SP
BP
DI
FLAG
ESP
Base
Count
Data
EFLAG
Base Pointer
EBX
ECX
EDX
EBP
Dest Index
Segment Registers
EDI
CS
Code Segment
Source Index
SI
DS
ESI
Data Segment
ES
Extra Segment
SS
Stack Segment
FS
GS
Cấu trúc thanh ghi 8086/8088
7
0 7
0
0
0
Accumulator
Base
AL
BL
CL
DL
AH
BH
CH
DH
AX
BX
CX
DX
Counter
Data
15
15
Code Segment
Data Segment
Stack Segment
Extra Segment
CS
DS
SS
ES
}
Instruction Pointer
Stack Pointer
Base Pointer
IP
SP
BP
SI
}
}
Source Index
Destination Index
DI
Các thanh ghi đa năng
7
0 7
0
Accumulator
Base
AX
BX
CX
DX
AL
BL
CL
DL
AH
BH
CH
DH
Counter
Data
- Có thể truy cập như các thanh ghi 8-bit
- Lưu trữ tạm thời dữ liệu để truy cập nhanh hơn
và tránh khỏi phải truy cập bộ nhớ
- Có công dụng đặc biệt đối với một số câu lệnh
Các thanh ghi segment
15
0
Code Segment
Data Segment
Stack Segment
Extra Segment
CS
DS
SS
ES
- Lưu trữ địa chỉ segment của một ô nhớ cần truy cập
- Kết hợp với các thanh ghi offset nhất định
Các thanh ghi offset
Instruction Pointer
Stack Pointer
Base Pointer
IP
SP
BP
SI
Source Index
Destination Index
DI
- Lưu trữ địa chỉ offset của một ô nhớ cần truy cập
- Kết hợp với các thanh ghi segment nhất định
Thanh ghi cờ
15
0
x x x x OF DF IF TF SF ZF x AF x PF x CF
- Không phải tất cả các bit đều được sử dụng
- Mỗi bit được sử dụng được gọi là một cờ
- Các cờ đều có tên và có thể được Lập/Xoá
riêng lẽ
- Bao gồm các cờ trạng thái và các cờ điều
khiển
Flags register
AC (Alignment check)
(VM) Virtual mode
(RF) Resume
(NT) Nested task
(IOPL) Input/output
privilege level
(O) Overflow
(D) Direction
(I) Interrupt
(T) Trace
(S) Sign
(Z) Zero
(A) Auxiliary Carry
(P) Parity
(C) Carry
8086, 8088, 80186
80286
80386, 80486DX
80486SX
3.3 Phương pháp quản lý bộ nhớ
- Bộ nhớ được xem là một tập hợp các ô nhớ
- Mỗi ô nhớ được nhận dạng bằng một Địa chỉ
vật lý duy nhất 20-bit
- Trong hoạt động truy cập một ô nhớ, Địa chỉ
vật lý của nó được tạo ra từ hai giá trị 16-bit:
Địa chỉ segment và Địa chỉ Offset
- Địa chỉ logic = Địa chỉ segment:Địa chỉ offset
Mối liên hệ giữa ĐCVL và ĐCLG
A=Bus
19
0
Địa chỉ vật lý
15
0
15
0
Thanh ghi Segment
0000
Thanh ghi offset.
Tải về để xem bản đầy đủ
122 trang
25240
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật Vi xử lý - Chương 3: Vi xử lý 8088-Inte - Hồ Viết Việt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_ky_thuat_vi_xu_ly_chuong_3_vi_xu_ly_8088_inte_ho_v.pdf
