&+ѬѪ1*1:
&Ѫ6Ӣ KӺ THUҰT VI XӰ LÝ
BÀI 1: Giӟi thiӋu

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

1

Máy tính sӕ, vi xӱ lý, vi ÿiӅu khiӇn
• Máy tính sӕ ÿLӇn hình là loҥi thiӃt bӏ xӱ lý các dӳ
liӋu, tín hiӋu sӕ có ba bӝ phұn chính:
– Bӝ xӱ lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU).
– Bӝ nhӟ (memory) gӗm:
• Bӝ nhӟ FKѭѫQJ trình (program memory - PM)
• Bӝ nhӟ dӳ liӋu (data memory - DM)

– Bӝ nhӟ trên các máy tính:
• Bӝ nhӟ Vѫ cҩp (primary memory – ROM, RAM)
• Bӝ nhӟ thӭ cҩp(secondary memory – FDD, HDD, CD …)

– HӋ thӕng vào/ ra (Input/Output - I/O)
– Sӵ giao tiӃp giӳa các bӝ phұn trên ÿѭӧc thӵc hiӋn
trên mӝt hӋ thӕng các ÿѭӡng dүn gӑi là bus.
&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

2


CPU
• Là thành phҫn quan trӑng nhҩt – trung
tâm cӫa hӋ thӕng.
• Chӏu trách nhiӋm ÿLӅu khiӇn toàn bӝ luӗng
thông tin giӳa các bӝ phұn cӫa máy tính,
xӱ lý dӳ liӋu bҵng cách thӵc hiӋn các
phép toán sӕ (digital)

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

3

Các kiӇu CPU và máy tính
• Single board CPU - gӗm các modul xây dӵng
trên mӝt mҥch ÿѫQ
– Máy tính xây dӵng trên Single board CPU gӑi là máy
tính nhӓ: minicomputer.

• One chip CPU - ÿѭӧc xây dӵng (tích hӧp) trong
mӝt chíp ÿѫQ gӑi là bӝ vi xӱ lý : microprocessor..
– Máy tính xây dӵng vӟi bӝ vi xӱ lý gӑi là máy vi tính:
micro computer – máy tính cӵc nhӓ.
– TuǤ theo ӭng dөng, máy vi tính ÿѭӧc tích hӧp thiӃt bӏ
vào/ra và bӝ nhӟ, ví dө máy tính cá nhân (PC) có

thiӃt bӏ vào/ra ÿLӇn hình là bàn phím/chuӝt và màn
hình/máy in.
&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

4


Các kiӇu CPU và máy tính (tiӃp)
• HӋ thӕng gӗm CPU + memory + I/O tích hӧp
trên mӝt chíp ÿѫQ gӑi là bӝ vi ÿLӅu khiӇn :
microcontroller
• Microcontroller - One-chip computer:
– Có khҧ QăQJ ghép nӕi trӵc tiӃp vӟi phҫn cӭng và
thӵc hiӋn ÿLӅu khiӇn các chӭc QăQJ cӫa ӭng dөng.
– Không cҫn hoһc cҫn rҩt ít các thiӃt bӏ hӛ trӧ - ӭng
dөng nhúng – embedded
– Khҧ QăQJ xӱ lý sӕ rҩt mҥnh
– Khҧ QăQJ lұp trình và ÿLӅu khiӇn mҥnh
– Khҧ QăQJ thӵc hiӋn các ӭng dөng ӣ mӭc ÿӝ cao QKѭ
là ÿLӅu khiӇn ôtô, thiӃt bӏ sӕ…
&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

5


Ĉһc ÿiӇm các ӭng dung vӟi
microcontroller
• Các hӋ thӕng “nhúng” WKѭӡng ÿòi hӓi khҧ QăQJ
thӵc hiӋn real–time (thӡi gian thӵc) và multi-task
(ÿD nhiӋm):
• Thӵc hiӋn real-time tӭc là bӝ ÿLӅu khiӇn phҧi có
khҧ QăQJ nhұn, xӱ lý và ÿѭD ra thông tin rҩt nhanh
khi hӋ thӕng cҫn hay nói cách khác nó không tҥo
thành nút cә chai thông tin trong hӋ thӕng.
• ĈD nhiӋm là khҧ QăQJ thӵc hiӋn nhiӅu công viӋc
cùng lúc.

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

6


Quá trình phát triӇn (tiӃp)
• 1854: George Boolse pháWPLQKUDÿҥi sӕ lôgic tӭc là
thӵc hiӋn các quy luұt lôgic bҵng toán hӑc,ÿk\FKính là
FѫVӣ cӫa máy tính sӕ.
• 1890: Phát minh ra máy tíQKFѫNKí chҥy bҵQJÿLӋn.
• 1906: Phát minh ra bóQJFKkQNK{QJKD\ÿèn chân
không ba cӵc.
– Các phép toán có thӇ thӵc hiӋn bҵQJÿLӋn tӱ chӭ không phҧi
bҵQJFѫNKí.
– Thӡi gian thӵc hiӋn phép toán giҧm tӯ giây xuӕng miligiây.


• 1938: Máy tính sӕÿLӋn tӱÿҫu tiên
&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

7

Quá trình phát triӇn (tiӃp)
• 1946: Máy tính sӕ cӥ lӟn xuҩt hiӋn: Vӟi tên gӑi ENIAC -
(OHFWURQLF1XPHULFDO,QWHUJUDWLRQDQG&DOFXODWLRQÿѭӧc
TXkQÿӝi Mӻ sӱ dөng.
• KíFKWKѭӟc: 30 tҩn, 18000 bóng chân không
• Công suҩt tiêu hao:130kW
• TӕFÿӝ: nhân 2 sӕ hӃt 3 ms

• 1947: Transistor bán dүQÿѭӧc phát minh.
• 1954: Phát triӇn máy tính dùng Transistor
• 1957: Xuҩt hiӋn các ngôn ngӳ cҩp cao QKѭ FORTRAN,
COBOL,…
&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

8


Quá trình phát triӇn (tiӃp)

• 1959: Mҥch tích hӧp (IC-,QWHJUDWHG&LUFXLW) ÿѭӧc phát
minh: mӝt mҥFKÿѭӧc tә hӧp tӯ rҩt nhiӅu Tranzitor trên
mӝt mҧnh silicon có kíFKWKѭӟc rҩt nhӓ.
• 1964: Máy tính tӯ mҥch tích hӧp ÿѭӧc IBM phát triӇn
• 1970: Phát triӇn mҥch tích hӧp cӥ lӟn (LSI – Large scale
- IC).
– SSI: mұWÿӝ vàLWUăPWUDQVLVWRUWUrQPӝt chip silicon.
– MSI: mұWÿӝ vài ngàn transistor trên mӝt chip silicon.
– LSI: mұWÿӝ vài chөc ngàn transistor trên mӝt chip silicon

• 1971: Bҳt ÿҫu thӡi kǤ cӫa vi xӱ lý:
– Bӝ vi xӱ lý 4004 ÿҫu tiên do Intel chӃ tҥo. Ĉk\ là loҥi vi xӱ lý 4
bit vӟi công nghӋ LSI.

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

9

Lӏch sӱ phát triӇn các vi xӱ lý (Intel)
4004

1971

4

First microprocessor.


4040

1972

4

Enhanced version of the Intel 4004 processor.

8008

1972

8

First 8-bit microprocessor.

8080

1974

8

Successor to Intel 8008 CPU.

8085

1976

8


Enhanced version of Intel 8080 CPU.

8086

1978

16

First generation of Intel 80x86 processors.

8088

1979

8/16

8 bit (external) version of Intel 8086 CPU.

80186

1982

16

Next generation of 80x86 processors. Used
mostly as embedded processor.

80188

1982


8/16

Next generation of 80x86 processors. Used
mostly as embedded processor.

80286

1982

16

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Second generation of 80x86 processors:
new instructions, protected mode, support for
16MB of memory.

Bài 1: Giӟi thiӋu

10


Lӏch sӱ phát triӇn các vi xӱ lý (Intel)
80376

1989

32


Embedded 32-bit microprocessor based on
Intel 80386.

80386

1985

32

Third generation of 80x86 processors: 32 bit
architecture, new processor modes.

80486

1989

32

Fourth generation of 80x86 processors:
integrated FPU, internal clock multiplier.

80486
overdrive

19??

32

Overdrive/Upgrade processors for Intel 80486

family.

Pentium

1993

32

Fifth generation of x86 processors: superscalar
architecture, MMX.

Pentium II

1997

32

Sixth generation of x86 processors.

Celeron

1998

32

Low-cost version of Pentium II, Pentium III and
Pentium 4 processors.

32


Low-cost microprocessor with integrated
peripherals (never released)

Timna
&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

11

Lӏch sӱ phát triӇn các vi xӱ lý (Intel)
Pentium III

1999

32

Pentium 4

2000

32, 64

Pentium M

2003

32


Pentium microprocessor specifically
designed for mobile applications

Celeron D

2004

32, 64

Low-cost version Pentium 4 desktop
processors.

Celeron M

2004

32

Low-cost microprocessor specifically
designed for mobile applications

Pentium D

2005

64

Dual-core CPUs based on Pentium 4
architecture.


Pentium
Extreme
Edition

2005

64

Dual-core CPUs based on Pentium 4
architecture.

Xeon

200?

32, 64

80860

1989

32

Embedded 32-bit microprocessor with
integrated 3D graphics.

80960

1988?


32

Embedded 32-bit microprocessor.

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Enhanced and faster version of Pentium II.
New generation of Pentium processors.

High-performance version of Pentium 4 CPU.

Bài 1: Giӟi thiӋu

12


Lӏch sӱ phát triӇn các vi xӱ lý (Intel)
Itanium

2001

64

High-performance 64-bit microprocessor.

Core Solo

2006


32

32-bit single-core microprocessor.

Core Duo

2006

32

32-bit dual-core microprocessor.

Core 2

2006

64

64-bit microprocessor.

Pentium
Dual-Core

2007

64

64-bit low-cost microprocessor.

Celeron

Dual-Core

2008

64

64-bit low-cost microprocessor.

Atom

2008

32, 64

Ultra-low power microprocessor.

Core i7

2008

32, 64

64-bit microprocessor.

Core i5

2009

32, 64


64-bit microprocessor.

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

13

Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình
Intel 4004 microprocessor family
•
•
•
•
•
•
•

4-bit microprocessor
740 KHz
4 KB program memory
640 bytes data memory
3-level deep stack
No interrupts
16-pin DIP

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ


Bài 1: Giӟi thiӋu

14


Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình
Intel 8085 microprocessor family
•
•
•
•
•
•
•
•

8-bit microprocessor
Up to 8 MHz
64 KB RAM
Single voltage
On-chip peripherals
256 I/O ports
8080 object-code compatible
40-pin DIP
44-pin PLCC

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu


15

Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình
Intel 8085 microprocessor family

AMD AM8085A-2DC / C8085A-2
• 5 MHz
• 40-pin ceramic DIP
• Purple ceramic/gold top/gold pins

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

16


Mӝt sӕ vi xӱOê,QWHOÿLӇn hình
Intel 8085 microprocessor family
NEC8085 die

&+ѬѪ1*1: &Ѫ6Ӣ
KӺ THUҰT VI XӰ LÝ

Bài 1: Giӟi thiӋu

17