Kỹ thuật vi xử lý
Kỹ thuật vi xử lý
M
M
icroprocessors
icroprocessors
Gi ng viên: Ph m Ng c Namả ạ ọ
2
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Your instructor
Your instructor
•
B môn k thu t đi n t tin h cộ ỹ ậ ệ ử ọ

Office: C9-401

Email:
•
Research:

FPGA, PSoC

Trí tu nhân t oệ ạ
•
Education:

K37 đi n t -ĐHBK Hà n i (1997)ệ ử ộ

Master v trí tu nhân t o 1999, Đ i h c K.U. Leuven, ề ệ ạ ạ ọ

v ng qu c Bươ ố ỉ

Đ tài: Nh n d ng ch vi t tay ề ậ ạ ữ ế

Ti n s k thu t chuyên ngành đi n t -tin h c, 9/ 2004, ế ỹ ỹ ậ ệ ử ọ
Đ i h c K.U. Leuven, V ng Qu c Bạ ọ ươ ố ỉ

Đ tài: qu n lý ch t l ng d ch v trong các ng d ng đa ề ả ấ ượ ị ụ ứ ụ
ph ng ti n tiên ti nươ ệ ế
3
/Chapte
r1
© DHBK 2005
N i dung môn h cộ ọ
N i dung môn h cộ ọ
1. Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
2. B vi x lý Intel 8088/8086ộ ử
3. L p trình h p ng cho 8086ậ ợ ữ
4. T ch c vào ra d li uổ ứ ữ ệ
5. Ng t và x lý ng tắ ử ắ
6. Truy c p b nh tr c ti p DMAậ ộ ớ ự ế
7. Các b vi x lý trên th c tộ ử ự ế
4
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Tài li u tham kh oệ ả
Tài li u tham kh oệ ả
•
Slides

•
Văn Th Minh, K thu t vi x lý, Nhà xu t b n giáo ế ỹ ậ ử ấ ả
d c, 1997.ụ
•
Barry B. Brey, The Intel Microprocessors:
8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486,
Pentium and Pentium Pro Processor: Architecture,
Programming, and Interfacing, Fourth Edition,
Prentice Hall, 1997.
•
Quách Tu n Ng c và c ng s , Ngôn ng l p trình ấ ọ ộ ự ữ ậ
Assembly và máy vi tính IBM-PC, 2 t p, Nhà xu t ậ ấ
b n giáo d c, 1995.ả ụ
•
C m n giáo s Rudy Lauwereins đã cho phép s ả ơ ư ử
d ng slides c a ôngụ ủ
5
/Chapte
r1
© DHBK 2005
M c đích c a môn h cụ ủ ọ
M c đích c a môn h cụ ủ ọ
•
N m đ c c u trúc, nguyên lý ho t đ ng c a b vi ắ ượ ấ ạ ộ ủ ộ
x lý và h vi x lýử ệ ử
•
Có kh năng l p trình b ng h p ng cho vi x lýả ậ ằ ợ ữ ử
•
Có kh năng l a ch n vi x lý thích h p cho các ả ự ọ ử ợ
ng d ng c thứ ụ ụ ể

•
N m đ c các b vi x lý trên th c tắ ượ ộ ử ự ế
6
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Bài t p l n và thiậ ớ
Bài t p l n và thiậ ớ
•
Bài t p l n: thi t k m t ng d ng trên vi đi u khi n: ậ ớ ế ế ộ ứ ụ ề ể
20% t ng s đi m ổ ố ể

Làm theo nhóm 2-6 sinh viên

N p danh sách các nhóm vào 25/8ộ

Các nhóm trình bày ý t ng 15/9ưở
•
Thi h c kỳ: ọ

1 câu lý thuy t, 3 câu bài t p (l p trình và thi t k )ế ậ ậ ế ế

80% t ng s đi mổ ố ể
7
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Ch ng 1ươ
Ch ng 1ươ
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử

Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
•
L ch s phát tri n c a các b vi x lý và máy tínhị ử ể ủ ộ ử
•
Phân lo i vi x lýạ ử
•
Các h đ m dùng trong máy tính ( nh c l i)ệ ế ắ ạ
•
Gi i thi u s l c v c u trúc và ho t đ ng c a h vi ớ ệ ơ ượ ề ấ ạ ộ ủ ệ
x lýử
8
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Ch ng 1ươ
Ch ng 1ươ
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
•
L ch s phát tri n c a các b vi x lý và máy tínhị ử ể ủ ộ ử

Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ

Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ

Th h 1: Vacuum tubes (1945-1955)ế ệ

Th h 2: Discrete transistors (1955-1965)ế ệ

Th h 3: Integrated circuits (1965-1980)ế ệ


Th h 4: VLSI (1980-?)ế ệ
•
Phân lo i vi x lýạ ử
•
Các h đ m dùng trong máy tính ( nh c l i)ệ ế ắ ạ
•
Gi i thi u s l c v c u trúc và ho t đ ng c a h vi ớ ệ ơ ượ ề ấ ạ ộ ủ ệ
x lýử
9
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Ch ng 1ươ
Ch ng 1ươ
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
•
L ch s phát tri n c a các b vi x lý và máy tínhị ử ể ủ ộ ử

Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ

Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ

Th h 1: Vacuum tubes (1945-1955)ế ệ

Th h 2: Discrete transistors (1955-1965)ế ệ

Th h 3: Integrated circuits (1965-1980)ế ệ


Th h 4: VLSI (1980-?)ế ệ
•
Phân lo i vi x lýạ ử
•
Các h đ m dùng trong máy tính ( nh c l i)ệ ế ắ ạ
•
Gi i thi u s l c v c u trúc và ho t đ ng c a h vi ớ ệ ơ ượ ề ấ ạ ộ ủ ệ
x lýử
10
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ
Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ
•
Bàn tính,
abacus
, đã đ c s d ng đ tính toán. ượ ử ụ ể
Khái ni m v giá tr theo v trí đã đ c x d ngệ ề ị ị ượ ử ụ
11
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ
Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ
•
Th k 12:ế ỷ
Muhammad ibn
Musa Al'Khowarizmi
đ a ư

ra khái ni m v gi i ệ ề ả
thu t ậ
algorithm
12
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ
Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ
•
Codex Madrid - Leonardo Da Vinci (1500)

V m t cái máy tính c khíẽ ộ ơ
13
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Ch ng 1ươ
Ch ng 1ươ
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
•
L ch s phát tri n c a các b vi x lý và máy tínhị ử ể ủ ộ ử

Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ

Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ

Th h 1: Vacuum tubes (1945-1955)ế ệ


Th h 2: Discrete transistors (1955-1965)ế ệ

Th h 3: Integrated circuits (1965-1980)ế ệ

Th h 4: VLSI (1980-?)ế ệ
•
Phân lo i vi x lýạ ử
•
Các h đ m dùng trong máy tính ( nh c l i)ệ ế ắ ạ
•
Gi i thi u s l c v c u trúc và ho t đ ng c a h vi ớ ệ ơ ượ ề ấ ạ ộ ủ ệ
x lýử
14
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Blaise Pascal, con trai c a m t ng i thu thu , đã ủ ộ ườ ế
ch t o m t máy c ng có nh vào năm 1642ế ạ ộ ộ ớ
15
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Năm 1801, Joseph-Marie Jacquard đã phát minh ra
máy d t t đ ng s d ng bìa đ c l đ đi u khi n ệ ự ộ ử ụ ụ ỗ ể ề ể

ho ti t d t trên v iạ ế ệ ả
•
Bìa đ c l l u tr ch ng trình: máy đa năng đ u ụ ỗ ư ữ ươ ầ
tiên
16
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
1822, Charles Babbage
nh n ra r ng các b ng ậ ằ ả
tính dùng trong hàng
h i có quá nhi u l i d n ả ề ỗ ẫ
t i vi c r t nhiêu tàu b ớ ệ ấ ị
m t tíchấ
•
Ông đã xin chính ph ủ
Anh h tr đ nghiên ỗ ợ ể
c u v máy tínhứ ề
17
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
18
/Chapte
r1

© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Babbage đã thi t k m t cái máy vi phân Difference Engine đ ế ế ộ ể
thay th toàn b b ng tính: máy th c hi n m t ng d ng c ế ộ ả ự ệ ộ ứ ụ ụ
th đ u tiên (application specific hard-coded machine)ể ầ
19
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Ada Augusta King, tr ở
thành l p trình viên đ u ậ ầ
tiên vào năm 1842 khi
cô vi t ch ng trình cho ế ươ
Analytical Engine, thi t ế
b th 2 c a Babbageị ứ ủ
20
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Herman Hollerith, ng i M , thi t k m t máy tính ừờ ỹ ế ế ộ
đ x lý d li u v dân s M 1890ể ử ữ ệ ề ố ỹ
•

Ông thành l p công ty, Hollerith Tabulating ậ
Company, sau đ y là Calculating-Tabulating-ấ
Recording (C-T-R) company vào năm 1914 và sau
này đ c đ i tên là IBM (International Business ượ ổ
Machine) vào năm 1924.
21
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Konrad Zuse, Berlin, Đ cứ , phát tri n vào nămể 1935 máy
tính Z-1 s d ng r le và s nh phânử ụ ơ ố ị
•
Chu kỳ l nh:ệ 6 giây (0.17 Hz)
22
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Máy tính c đi n t đ ng l n đa năng đ u tiên là ơ ệ ự ộ ớ ầ
máy Harvard Mark I ( IBM Automatic Sequence Control
Calculator ), phát minh b i ở Howard Aiken vào cu iố 1930
•
ASCC không ph i là máy tính có ch ng trình l u tr ả ươ ư ữ
s n mà các l nh đ c ghi vào các băng gi y.ằ ệ ượ ấ
23

/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ
•
Grace Murray Hopper found the first computer bug beaten to
death in the jaws of a relay. She glued it into the logbook of
the computer and thereafter when the machine stops
(frequently) she told Howard Aiken that they are "debugging"
the computer.
Lab book!!
Numbered pages
for USA patents
24
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Ch ng 1ươ
Ch ng 1ươ
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
Gi i thi u chung v h vi x lýớ ệ ề ệ ử
•
L ch s phát tri n c a các b vi x lý và máy tínhị ử ể ủ ộ ử

Th h -1: The early days (…-1642)ế ệ

Th h 0: Mechanical (1642-1945)ế ệ

Th h 1: Vacuum tubes (1945-1955)ế ệ


Th h 2: Discrete transistors (1955-1965)ế ệ

Th h 3: Integrated circuits (1965-1980)ế ệ

Th h 4: VLSI (1980-?)ế ệ
•
Phân lo i vi x lýạ ử
•
Các h đ m dùng trong máy tính ( nh c l i)ệ ế ắ ạ
•
Gi i thi u s l c v c u trúc và ho t đ ng c a h vi ớ ệ ơ ượ ề ấ ạ ộ ủ ệ
x lýử
25
/Chapte
r1
© DHBK 2005
Th h 1: Vacuum tubes (1945-1955)ế ệ
Th h 1: Vacuum tubes (1945-1955)ế ệ
•
Năm 1943, John
Mauchly và J.
Presper Eckert
b t đ u nghiên ắ ầ
c u v ENIACứ ề