Đề tài và các yêu cầu đề ra cho đề tài

1. 
   Đề tài :
   

2. 
   Các yêu cầu đề ra :
   

• 
  Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy tính 8 bit.
  
• 
  Tìm hiểu các bộ phận cấu thành trong sơ đồ nguyên lý.
  
• 
  Vẽ sơ đồ mô phỏng trên proteus.
  
• 
  Vẽ mạch in.
  
• 
  Hoàn thiện sản phẩm.
  

1. 
   Sơ đồ nguyên lý:
   

• 
  ALU
  
• 
  RAM, ROM
  
• 
  CU
  
• 
  Thanh ghi
  

2. 
   Chức năng của các thành phần
   

1. 
   Thanh ghi (Registers)
   

• 
  Là những ngăn nhớ đặc biệt bên trong bộ vi xử lý, dùng để lưu trữ các dữ liệu tạm thời.
  
• 
  Thanh ghi gồm :
  

• 
  Bốn thanh ghi chủ yếu để thực thi lệnh là:
  

• 
  Bộ đếm chương trình (Program Counter - PC) chứa một địa chỉ lệnh, có chức năng tuần tự tạo ra địa chỉ ô nhớ mà CPU cần truy nhập. PC thực hiện vai trò một con trỏ, trỏ tới ô nhớ mà CPU cần truy nhập sau mỗi lệnh tuần tự hoặc sau mỗi lệnh rẽ nhánh.
  

Giả dụ, bộ đếm chương trình được đặt thành 0000 trước mỗi máy tính chạy. Khi bắt đầu chạy, bộ đếm chương trình gửi địa chỉ 0000 vào bộ nhớ. Bộ đếm chương trình sau đó được tăng lên để có 0001. Sau lệnh đầu được tìm nạp và thực thi, bộ đếm chương trình sẽ gửi địa chỉ 0001 vào bộ nhớ. Một lần nữa, bộ đếm chương trình tăng lên.

• 
  Thanh ghi lệnh (Instruction Register - IR) chứa lệnh được nạp gần nhất. tại đây, các mã lệnh và các toán hạng được phân tích.
  

• 
  Thanh ghi bộ nhớ đệm (Memory Buffer Register - MBR) chứa dữ liệu được ghi vào bộ nhớ hoặc được đọc ra bộ nhớ gần nhất.
  

+ Thanh ghi A (A Register):

Thanh ghi A là một thanh ghi đệm lưu trữ liên dàn xếp các câu trả lời trong quá trình chạy máy tính. Bộ tích lũy có hai đầu ra, đầu ra hai trạng thái đi trực tiếp đến bộ cộng-trừ và đầu ra ba trạng thái đi đến bus.

+ Thanh ghi B (B Register):

Thanh ghi B là một thanh ghi đệm khác. Nó được sử dụng trong các phép tính toán học. Cả hai đầu ra trạng thái của thanh ghi B điều khiển bộ cộng trừ, cung cấp số được thêm vào hoặc bị trừ khỏi nội dung của thanh ghi.

2. ALU (Arithmetic Logic Unit)

• 
  Được hiểu là đơn vị số học và logic
  
• 
  Bao gồm các thiết bị thực hiện các phép tính số học (cộng, trừ, nhân, chia, ...), các phép tính logic (AND, OR, NOT, XOR) và các phép tính quan hệ (so sánh lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau, ...)
  
• 
  Dữ liệu từ bộ nhớ hay các thiết bị vào-ra sẽ được chuyển vào các thanh ghi của CPU, rồi chuyển đến ALU.
  
• 
  Ban đầu ALU chỉ gồm khối tính toán số nguyên IU (Integer Unit). Để tăng khả năng tính toán nhất là trong dấu phẩy động. Khối tính toán hiện nay được bổ sung thêm khối tính toán dấu phẩy động FPU (Floating Point Unit)- hay còn gọi là bộ đồng xử lý (Co-processor Unit).
  
• 
  Với máy tính, ALU là khối dùng để thực hiện các phép tính toán như cộng, trừ, nhân chia, và thực hiện các phép toán về logic.
  

3. MAR (Memory Address Register)

• 
  Được hiểu là thanh ghi địa chỉ ô nhớ, chứa địa chỉ của một vị trí trong bộ nhớ.
  

• 
  Có chức năng giống thanh ghi 8-bit ở phía trên nhưng MAR chỉ chứa 4 ô nhớ có 4-bit, dùng để nhớ địa chỉ ô nhớ.
  
• 
  Ở đây, MAR có vai trò để ghi nhớ địa chỉ ô nhớ từ RAM. VD: như ở hình bên dưới, RAM đang ở vị trí 1 => MAR hiện thị 1.
  

4. 
   RAM (Random Access Memory)
   

5. CU (Control Unit)

• 
  Bộ điều khiển (Control Unit) là một phần của bộ xử lý trung tâm của máy tính (CPU), bộ phận này chỉ đạo hoạt động của bộ vi xử lý.
  
• 
  Nhận lệnh của chương trình từ bộ nhớ trong đưa vào CPU. Nó có nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu điều khiển công việc của các bộ phận khác của máy tính theo yêu cầu của người sử dụng hoặc theo chương trình đã cài đặt.
  
• 
  Khối CU điều chỉnh và tích hợp các hoạt động của máy tính. Nó chọn và truy xuất các lệnh từ bộ nhớ chính theo trình tự thích hợp và diễn giải chứng để kích hoạt các phần tử chức năng khác của hệ thống vào thời điểm thích hợp để thực hiện các hoạt động tương ứng của chúng.
  
• 
  Quy trình hoạt động diễn ra như sau:
  

• 
  Điều khiển nhận lệnh tiếp theo từ bộ nhớ đưa vào thanh ghi lệnh
  
• 
  Tăng nội dung của PC để trỏ sang lệnh tiếp theo
  
• 
  Giải mã lệnh nằm trong thanh ghi lệnh để xác định thao tác mà lệnh yêu cầu
  
• 
  Phát ra tín hiệu điều khiển lệnh đó
  
• 
  Nhận tín hiệu từ bên ngoài xử lý các tín hiệu đó
  

• 
  
  
  Download 0.96 Mb.
  
  Share with your friends: