Thủ Thuật về Vi xử lý Intel 8086 có bao nhiều ngắt Mới Nhất
Bùi Thị Vân Thiện đang tìm kiếm từ khóa Vi xử lý Intel 8086 có bao nhiều ngắt được Update vào lúc : 2022-11-12 22:56:05 . Với phương châm chia sẻ Kinh Nghiệm Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi Read nội dung bài viết vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comment ở cuối bài để Tác giả lý giải và hướng dẫn lại nha.Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
LỜI NÓI ĐẦU
Khoa học ngày càng phát triển mạnh mẽ và tự tin, nhu yếu sử dụng những công
nghệ ngày càng cao, yêu cầu độ đúng chuẩn và năng suất hoạt động và sinh hoạt giải trí cao. Từ
yêu cầu đó, con người nên phải sản xuất và phát minh ra những công cụ,
sản phẩm ứng dụng và phát triển ngành công nghệ tiên tiến lập trình. Cùng với đó
nhu yếu học tập và nghiên cứu và phân tích ứng dụng công nghệ tiên tiến vi xử lý ngày càng
tăng.
Đi tiên phong thế hệ vi xử lý lập trình theo nhu yếu
mong ước con
người, nhà sản xuất chip vi xử lý Intel đã phát triển và sản xuất thành công
chip 4004 vào năm 1971. Là bộ vi xử lý 4 bit đầu tiên mở đầu cho kỷ
nguyên thế hệ vi xử lý trong máy tính.
Một mốc son quan trọng nhất mà Intel đạt được đó là hãng đã sản xuất ra
bộ vi xử lý mang tên 8086 có độ rộng tài liệu lên đến mức 16 bit với 29000 bóng
bán dẫn được tích họp bên trong, đây là bộ vi xử lý mở đầu cho họ vi xử lý
x86.
Bộ vi xử lý 8086 đã mang lại sự bùng nổ công nghệ tiên tiến
với sự xuất hiện trong
hầu hết những máy tính ở thời kỳ này. Sau đây tất cả chúng ta sẽ cùng đi tìm làm rõ
hơn về thành phần, cấu trúc và hiệu suất cao của CPU 8086.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
I.
1.
Tổng quan về vi xử lý và máy tính.
Lịch sử phát triển của máy tính và vi xử lý.
Lịch sử phát triển của vi xử lý gắn sát với sự phát triển của những vi mạch điện tử vì
vi xử lý là vi mạch điện tử sản xuất theo công nghệ tiên tiến LSI
(large scale integrated – vi xử
lý chứa khoảng chừng 3000 tới 100000 transistor) cho tới VLSI (very large scale integrated
- tích phù phù hợp với quy mô rất rộng, tức là một vi xử lý chứa khoảng chừng từ 10 triệu transistor
trở lên ).
Với sự mày mò ra transistor và phát triển của công nghệ tiên tiến sản xuất vi mạch SSI, MSI,
máy tính vẫn còn là một một nhóm gồm nhiều IC phối hợp lại với nhau, cho tới thập niên
70, với sự phát triển của công nghệ tiên tiến LSI, cấu trúc máy tính được rút gọn bởi những nhà
thiết kế và
được sản xuất thành một IC duy nhất được gọi là vi xử lý (microprocessor).
Vi xử lý kết phù phù hợp với những thiết bị khác tạo racác máy tính hoàn toàn có thể tính toán rất lớn
như máy vi tính và hoàn toàn có thể tạo ra những sản phẩm khác những máy điện thoại, những tổng đài
điện thoại, những khối mạng lưới hệ thống điều khiển tự động...
Vi xử lý đầu tiên hoàn toàn có thể xử lý 4 bit tài liệu, những vi xử lý này còn có tốc độ xử lý rất
chậm, những nhà thiết kế tăng cấp cải tiến thành vi xử lý 8 bit, sau đó là vi xử lý 16 bit và 32 bit.
Sự phát
triển về dung tích những bit của vi xử lý làm tăng thêm số lượng những lệnh điều
khiển và những lệnh tính toán phức tạp.
a. Thế hệ máy tính cơ khí.
Ý tưởng về một khối mạng lưới hệ thống tính toán đã có từ rất lâu, khoảng chừng 500 năm trước Công
nguyên, người Babylon đã sản xuất được máy tính đầu tiên mang tên là Abacus. Năm
1643, Blaise Pascal sản xuất thành công một máy tính tạo bởi những bánh răng, trong đó
số răng của bánh nọ gấp 10 lần số răng của bánh kia, nguyên tắc này sau được sử dụng
để chế
tạo những đồng hồ đo quãng đường của motor, đồng hồ đo nước...
b. Thế hệ máy tính cơ điện - điện tử.
Năm 1889, Herman Holerith phát minh ra card đục lỗ dùng để tàng trữ tài liệu, sau
đó ông sản xuất thành công máy tính cơ khí được điều khiển bởi một motor điện, nó có
thể thực hiện được những phép đếm, sắp xếp và so sánh thông tin lưu trong card đục lỗ.
Năm 1942, nhà phát minh ngưòi Đức Konrad Zure sản xuất ra máy tính điện tử Z3
dùng cho không quân Đức. Năm 1943, Alan Turing phát
minh ra khối mạng lưới hệ thống máy tính
điện tử mang tên là Collossus được thiết kế từ những đèn điện tử chân không, đây là một
máy tính chuyên được dùng thực hiện theo một chương trình cố định và thắt chặt để giải thuật những bí mật
quân sự của Đức quốc xã.
Máy tính điện tử đa dụng đầu tiên - hệ máy tính khả trình - được phát triển bởi Đại
học Pennsylvania mang tên là ENIAC (Electronics Numerical Integrator And Calculator).
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Đây là một
máy tính lớn chứa hơn 17000 đèn điện tử, nặng khoảng chừng 30 tấn và hoàn toàn có thể
thực hiện được 100000 thao tác trong một giây. ENIAC được lập trình bằng phương pháp nối
lại mạch điện, việc làm này được thực hiện bởi những công nhân và mất rất nhiểu thời
gian. Ngoài ra, việc bảo dưỡng cũng phải được thực hiện thường xuyên vì tuổi thọ của
những đèn điện tử thấp.
c. Thế hệ máy tính dùng vi xử lý.
Lịch sử phát triển của vi xử lý gắn sát với hãng Intel. Tập đoàn Intel (Integrated
Electronics)
thành lập vào ngày 18/7/1968 tại Santa Clara, California, Hoa Kỳ. Intel
sản xuất những sản phẩm như chip vi xử lý cho máy tính, bo mạch chủ, ổ nhớ flash, card
mạng và những thiết bị máy tính khác.
• Năm 1948, transistor được phát minh, đến năm 1958, Jack Kilby phát minh ra
mạch tổ hợp - đây là cơ sơ để phát triển những vi mạch số. Tháng 4 năm 1971, Marcian
T.Hoff một kỹ sư của Intel đã thiết kế ra bộ vi xử lý 4004 – mở đầu cho thời kỳ sử
dụng vi xử lý trong máy tính. 4004 là bộ vi xử
lý 4 bit, bên trong nó gồm 2300
transistor, hoàn toàn có thể quản lý được bộ nhớ có 4096 (»4K) ô nhớ, mỗi ô gồm 4 bit, tập lệnh
của 4004 gồm 45 lệnh rất khác nhau, nó được sản xuất theo công nghệ tiên tiến MOSFET kênh p có
tốc độ xử lý là 50KIPS (Kilo Instruction Per Second - nghìn lệnh/giây). 4004 được
dùng để thiết kế những khối mạng lưới hệ thống video trò chơi, khối mạng lưới hệ thống điều khiển nhỏ dùng vi xử lý. Trên
cơ sở 4004, hãng Intel sản xuất bộ vi xử lý 4040, đây cũng là bộ vi xủ lý 4 bit nhưng
có tốc độ cao hơn
4004.
• Sau năm 1971, tháng 4 năm 1972, Intel tăng cấp cải tiến và cho ra vi xử lý 8 bit có mã số
8008 hoàn toàn có thể truy xuất 16K ô nhớ 8 bit và có 48 lệnh. Đây con chip 8-bit đầu tiên, xung
nhịp 500KHz và có thé thổi lên thành 800KHz.
• Tháng 4 năm 1974, Intel tăng cấp cải tiến vi xử lý 8008 thành vi xử lý 8080, đây là một
bước tiến lớn cùa Intel. 8080 hoàn toàn có thể truy xuất 64Kbyte bộ nhớ và có nhiều lệnh hơn,
chạy nhanh gấp 10 lần so với 8008, xung nhịp được thổi lên mức 2MHz và có khà
năng nhận diện
bộ nhớ 64KB. Những máy tính để bàn đầu tiên trên thế giới sử dụng
chip 8080 này và chạy trên hệ điều hành CP/M.
• Tháng 4 năm 1976, Intel tăng cấp cải tiến vi xử lý 8080 thành vi xử lý 8085 có thêm mạch
tạo xung clock được tích hợp bên trong, có nhiều ngắt trên chip phục vụ cho nhiều ứng
dụng và tích hợp mạch điều khiển khối mạng lưới hệ thống trên chip.
• Tháng 6 năm 1978, Intel sản xuất vi xử lý 16 bit có mã số là 8086, là con chip
x86 đầu tiên của thế giới, 8086 cũng là con chip 16 bit đầu tiên của
Intel, được trang bị
29.000 bóng bán dẫn và xung nhịp đạt 5MHz, có 20 đường địa chỉ được cho phép truy xuất
1MB bộ nhớ và bus tài liệu bên trong và bên phía ngoài đều là 16bit.
• Tháng 6 năm 1979, Intel sản xuất vi xử lý 16 bit có mã số là 8088 đa phần dựa
vào vi xử lý 8086 nhưng khác với vi xử lý 8086 là bus tài liệu bên phía ngoài chỉ có 8 bit
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
nhưng bus tài liệu bên trong vi xử lý là 16 bit, mục tiêu tăng cấp cải tiến này
nhằm mục đích hạ giá
thành khối mạng lưới hệ thống và trở thành vi xử lý trong máy tính IBM-PC/XT.
• Vào thời điểm ở thời điểm cuối năm 1981 và năm đầu 1982, Intel phát hành vi xử lý 80186 và phiên
bản mở rộng của vi xử lý 8086 có hổ trợ quản lý bộ nhớ theo phân đoạn và bảo vệ bộ
nhớ, bus địa chỉ có 24 đường được cho phép truy xuất 16Mbyte bộ nhớ. 80286 được trang
bị trong máy tính PC-AT của IBM. Lúc đầu nó có xung nhịp 6MHz nhưng những phiên
bản sau này còn có đến 25MHz. Chip 80286 có 16MB address space và 134.000 bóng
bán
dẫn.
• Tháng 2 năm 1982, Intel phát hành vi xử lý 80286 cũng là vi xử lý 16 bit và chủ
yếu cũng phát triển từ vi xử lý 8086 có thêm nhiều hiệu suất cao như mạch định thời
được tích hợp, mạch điều khiển DMA, mạch điều khiển ngắt và mạch chọn chip bộ
nhớ được thiết kế riêng cho những ứng dụng nhúng với giá chip thấp.
• Tháng 10 năm 1985, Intel phát hành vi xử lý 80386 đó đó là vi xử lý 32bit, có
quản lý bộ nhớ theo trang và phân đoạn bộ nhớ, bus tài liệu bên trong và bên
ngoài
đều là 32 bit, tập thanh ghi được mở rộng. Đây là con chip 32 bit đầu tiên cùa Intel, nó
có 275.000 bóng bán dẫn, cao hơn gấp 100 lần so với chip 4004. Các phiên bản 80386
này ở đầu cuối cũng đạt mức xung nhịp 40MHz.
• Tháng 4 năm 1989, Intel phát hành vi xử lý 80486, có cải tổ kiến trúc để tăng
hiệu suất, đáp ứng bộ nhớ cache trên board, đơn vị dấu chấm động trên board, đây là
con chip x86 đầu tiên của Intel với hơn 1 triệu bóng bán dẫn (1,2 triệu). Nó cũng là
con
chip đầu tiên có cache và FPU nằm hẳn trên con chip. Có thêm 6 lệnh so với vi xử
lý 80386. Lệnh định thời được tăng cấp cải tiến để tăng hiệu suất.
• Tháng 3 năm 1993, Intel phát hành vi xử lý Pentium là vi xử lý 64 bit có đơn vị
dấu chấm động hiệu suất cao. Lệnh định thời được tăng cấp cải tiến so với 80486. Pentium là
một con chip siêu vô hướng và là một cuộc đại tu của Intel đối với dòng Chip x86.
Ban đầu nó có xung nhịp 60MHz nhưng sau đó được thổi lên đến mức 300MHz. Chip
Pentium có 3.100.000
bóng bán dẫn.
• Tháng 3 năm 1995, Intel phát hành vi xử lý Pentium Pro có 2 cấp cache có sẵn.
Là một con chip hiệu năng cao, có hiệu suất cao thực thi không theo trật tự (Out of Order
Execution) và Cache L2 nằm bên trong con Chip. Dòng Pentium Pro sau này được
quy đổi để sử dụng trong dòng máy Xeon của Intel.
• Tháng 3 năm 1997, Intel phát hành vi xử lý Pentium II - Pentium Pro + MMX.
Dựa trên nền tảng Pentium Pro, Pentium II có 7.500.000 bóng bán dẫn và được đóng
gói theo
dạng cartridge gồm có cả cache L2 bên trong. Xung nhịp đạt từ 233MHz
đến 450MHz.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
• Năm 1999, Intel phát hành vi xử lý Pentium III – IA64, mở rộng tạo luồng SIMD.
Là phiên bàn nâng cáp của Pentium II và là con chip đầu tiên sử dụng tập lệnh SSE, có
xung nhịp từ 400MHz đến 1.4GHz.
• Năm 2000, Intel phát hành vi xử lý Pentium IV, sử dụng kiến trúc Netburst của
Intel, xung nhịp 1.4GHz, hoàn toàn có thể
tăng lên tối đa 3.8GHz và có 42 triệu bóng bán dẫn.
• Năm 2001 Intel Itanium ra đời, nó được phát triến bởi Intel và HP, Itanium là
dòng chip 64-bit không nhờ vào nền tảng x86 được phát triển để đáp ứng kĩ năng
tính toán song song và nhắm đến đối tượng là những sever doanh nghiệp. Tuy nhiên,
Itanium đã không gặt hái được nhiểu thành công.
• Năm 2002 Intel XScale ARM: Intel phát triển XScale ARM để tiếp nối dòng chip
StrongARM cũ kỹ và trang bị cho nhiều máy PDA trong nhiều
năm liền. Tuy nhiên
sau đó họ đã bán XScale lại ho hãng Marvell vào năm 2006.
• Năm 2003 Intel Pentium-M (Centrino):Pentium-M được thiết kế dành riêng cho
máy máy tính và là loại chip Centrino đầu tiên của Intel. Nó có 77 triệu bóng bán dẫn
và xung nhịp 900MHz.
• Năm 2005 Intel Pentium-D: Đây là loại chip hai nhân đầu tiên của Intel, khởi đầu
từ phiên bản Pentium Extreme Edition. Pentium D cũng khởi đầu xu hướng dùng chip
hai nhân trên máy tính để bàn.
• Năm 2006 Intel Xeon
5300: Dòng chip 4 nhân đầu tiên của Intel dành riêng cho máy
trạm và sever. Trên thực tế thì Xeon 5300 được ghép từ 2 con chip hai nhân lại với
nhau, nâng tổng số bóng bán dẫn lên thành 582 triệu.
• Năm 2011 Intel Core i3, i5, i7:Là những dòng chip tiên tiến nhất lúc bấy giờ của Intel,
nhờ vào kiến trúc Sandy Bridge. Mỗi một con chip hoàn toàn có thể có tối đa là 8 nhân và 995
triệu bóng bán dẫn.2. Cấu trúc của máy tính dùng vi xử lý(hệ vi xử lý).
2.
Cấu trúc của máy tính dùng vi xử lý (hệ vi xử lý).
Vi xử lý là một thành phần cơ bản không thể thiếu của máy tính, ngoài ra để tạo ra
một hệ hoàn hảo nhất nên phải có những bộ phận khác ví như bộ nhớ, những thiết bị vào/ra như
bàn phím, màn hình hiển thị...
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Một máy tính (hay hệ vi xử lý) gồm có những khối hiệu suất cao sau:
• Bộ vi xử lý (CPU).
• Bộ nhớ bán dẫn (ROM, RAM).
• Mạch ghép nối vào/ra.
• Bus khối mạng lưới hệ thống để truyền thông tin Một trong những khối, bus
khối mạng lưới hệ thống gồm bus điều
khiển, bus địa chỉ và bus tài liệu.
a. Bộ vi xử lý.
Bộ vi xử lý (microprocessor) hay còn được gọi là CPU (Central Processing Unit đơn vị xử lý trung tâm) đóng vai trò là bộ não của máy tính. CPU hoàn toàn có thể được xem
như não bộ, một trong những phần tử cốt lõi nhất của máy vi tính. Nhiệm vụ chính của
CPU là xử lý những chương trình vi tính và dữ kiện. CPU có nhiều mẫu mã rất khác nhau.
Ở hình thức đơn giản nhất, CPU là một con chip với vài chục chân. Phức tạp
hơn,
CPU được ráp sẵn trong những bộ mạch với hàng trăm con chip khác. CPU là một mạch
xử lý tài liệu theo chương trình được thiết lập trước. Nó là một mạch tích hợp phức tạp
gồm hàng triệu transitor trên một bảng mạch nhỏ. Bộ xử lý trung tâm gồm có: Bộ
điều khiển và Bộ làm tính.
CPU là bộ xử lý trung ương chỉ huy những hoạt động và sinh hoạt giải trí sinh hoạt của máy tính theo lệnh và thực
hiện những phép tính. Đây là một vi mạch số với mức độ tích hợp cực lớn (VLSI) bên
trong nó gồm có nhiều khối hiệu suất cao
rất khác nhau như: đơn vị số nguyên để thao tác
tính toán với những số nguyên, đơn vị xử lý dấu phẩy động để thực hiện cấc phép tính
với số thực... Khi hoạt động và sinh hoạt giải trí, nó đọc mã lệnh (mã lệnh được ghi dưới dạng chuỗi những
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
bit 0, 1) từ bộ nhớ, đưa vào trong vi xử lý để giải thuật thành những vi lệnh, đây là những
xung điều khiển để điều khiển hoạt động và sinh hoạt giải trí của những đơn vị hiệu suất cao bên trong vi xử lý.
Các thông số
quan trọng của một bộ vi xử lý gồm:
• Tần số thao tác: là tần số xung nhịp (clock) đáp ứng cho vi xử lý, tần sô này
quyết định dến tốc độ thao tác của vi xủ lý.
• Độ rộng bus tài liệu m: là số đường dây dùng để truyền tài liệu ký hiệu từ Do
đến Dm-1. Các giá trị của m thưòng là 4, 8, 16, 32 và 64.
• Độ rộng bua địa chỉ n: quyết định đến dung tích bộ nhớ cực lớn mà vi xử lý có
thể quản lý được. Một bộ vi xử lý có n đường địa chỉ từ A 0 đến An-1 hoàn toàn có thể
quản lý được ô nhớ (mỗi
ô nhớ thường là một byte). Các giá trị của n thường
là 16, 20 và 32.
b. Bộ nhớ.
Bộ nhớ (hay còn gọi là bộ nhớ trong, bộ nhớ chính) được tạo từ những vi mạch nhớ
ROM và RAM là nơi chứa những chương trình cầp thực thi.
ROM (Read Only Memory - bộ nhớ chỉ đọc), nội dung bên trong của ROM được
nhà sản xuất nạp sẵn và vẫn tồn tại khi mất nguồn nuôi, dùng để chứa những chương
trình điểu khiển khối mạng lưới hệ thống như chương trình để kiểm tra những thiết bị mọi khi bật nguồn,
chương trình khỏi
động máy, những chương trình điều khiển trao đổi tin với những thiết bị
ngoại vi như bàn phím, màn hình hiển thị,...
RAM (Random Access Memory - bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) là bộ nhớ hoàn toàn có thể
ghi/đọc được, nghĩa là hoàn toàn có thể đọc thông tin từ bộ nhớ, xoá thông tin cũ trong bộ nhớ
hoặc ghi thông tin mới vào bộ nhớ; nội dung thông tin ghi trong bộ nhớ RAM sẽ bị
mất khi mất nguồn đáp ứng. RAM được dùng để tàng trữ mã lệnh, toán hạng và kết
quả của chương trình khi nó đang được thực hiện. Trong
máy tính, bộ nhớ RAM là những
module dạng thanh cắm trên bảng mạch chính của máy, trên mỗi module thường gắn
nhiều vi mạch RAM và thường có dung tích là một trong, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 hoặc
512MB.
c. Mạch ghép nối vào/ra.
Mạch ghép nối vào/ra có trách nhiệm tạo ra kĩ năng tiếp xúc giữa hệ vi xử lý với thế
giới bên phía ngoài. Các thiết bị vào/ra (hay còn gọi là thiết bị ngoại vi) gồm có những thiết
bị vào (bàn phím, chuột, máy quét...), thiết bị ra (màn hình hiển thị, máy in, máy vẽ...),
những
thiết bị tàng trữ (còn gọi là bộ nhớ ngoài) dùng để lưu thông tin với khối lượng lớn như
ồ đĩa cứng, ổ đĩa CD, ổ đĩa DVD...
Mạch ghép nối vào/ra hoàn toàn có thể là một vi mạch cỡ nhỏ như 8255 để ghép nối song
song, 8251 để ghép nối nối tiếp... Tuy nhiên trong những máy tính lúc bấy giờ mạch ghép
nối vào/ra là những vi mạch cỡ lớn (VLSI) được gọi là chipset, ví dụ như chipset 848P
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
của Intel được cho phép ghép
nối giữa vi xử lý với cổng đồ hoạ tốc độ cao AGP 8x, với ổ
đĩa cứng kiểu SATA, với khối mạng lưới hệ thống âm thanh 5.1, với những thiết bị vào/ra qua cổng USB
2.0,...
d. Bus khối mạng lưới hệ thống.
Bus khối mạng lưới hệ thống là tập hợp tất cả những đường dây dùng để liên lạc Một trong những khối chức
năng trong khối mạng lưới hệ thống. Dựa vào hiệu suất cao của những đường dây người ta chia chúng làm 3
nhóm:
• Bus điều khiển là những đường dây mang những tín hiệu điều khiển hoạt động và sinh hoạt giải trí hoặc
phản ánh trạng thái của những khối như /RD (read - đọc bộ
nhớ hoặc thiết bị
vào), /WR (write - ghi tài liệu vào bộ nhớ hoặc xuất tài liệu ra thiết bị ra), INT
(interrupt - ngắt vi xử lý để trao đổi tài liệu)...
• Bus tài liệu là những đường dây mang số liệu mà vi xử lý đang trao đổi với bộ nhớ
hoặc thiết bị vào/ra.
• Bus địa chỉ mang thông tin vể địa chỉ của ô nhớ hay một thiết bị vào/ra mà vi xử
lý đang trao đổi tin. tin tức về địa chỉ là vì vi xử lý phát ra để lựa chọn ra một ô
nhớ hoặc một thiết bị vào/ra mà nó cần trao đổi
tin.
II.
Vi xử lý Intel 8086.
Bộ vi xử lý 8086, được ra mắt năm 1978, là bộ vi xử lý 16 bit đầu tiên của Intel,
mở đầu cho họ vi xử lý x86. Bên trong 8086 gồm 29000 transistor, được sản xuất bằng
công nghệ tiên tiến NMOS hoặc CMOS với ba phiên bản:
- 8086 hoạt động và sinh hoạt giải trí ở tần số 4,77MHz.
- 8086-8 hoạt động và sinh hoạt giải trí ở tần số 8MHz.
- 8086-10 hoạt động và sinh hoạt giải trí ở tần số 10MHz.
Cả ba phiên bản đều được đóng gói dạng DIP 40 chân, điện áp nuôi là 5V.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
1.
Cấu trúc.
Bên trong bộ vi xử lý 8086 gồm có 2 khối chính:
• Khối thực hiện lệnh (EU- Execution Unit) là nơi giải thuật và thi hành những
lệnh.
• Khối tiếp xúc bus (BIU- Bus Interface Unit) có trách nhiệm đảm bảo việc
trao đổi thông tin giữa 8086 với linh phụ kiện bên phía ngoài.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
a. Khối thực hiện lệnh (EU- Execution Unit).
Khối thực hiện lệnh
(EU - Execution Unit) gồm có:
• Bộ xử lý số học và logic (ALU - Arithmatìc Logical Unit) là nơi thực hiện những
lệnh số học và lệnh logic.
• Các thanh ghi 16 bit chứa toán hạng.
• Thanh ghi cờ F.
• Khối điểu khiển (CU - Control Unit) có trách nhiệm tạo những tín hiệu điều khiển những
bộ phận bên trong và bên phía ngoài CPU. Bên trong khối điều khiển này còn có mạch
giải thuật lệnh. Mã lệnh được đọc vào từ bộ nhớ và đưa đến đầu vào của cục giải
mã. Các thông tin thu được từ đầu ra của mạch
giải thuật sẽ được đưa đến mạch
tạo xung điều khiển, kết quả là ta thu được những dãy xung rất khác nhau (tuỳ theo mã
lệnh) để điểu khiển hoạt động và sinh hoạt giải trí của những bộ phận bên trong và bên phía ngoài CPU.
b. Khối tiếp xúc bus (BIU- Bus Interface Unit).
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Khối tiếp xúc bus (BIU- Bus Interface Unit) có trách nhiệm đảm bảo việc trao đổi
thông tin giữa 8086 với những linh phụ kiện bên phía ngoài (những vi mạch nhớ, vi mạch ghép nối
vào/ra).
BIU gồm có:
• Một bộ cộng để tạo địa chỉ vật lý 20 bit từ những thanh ghi 16 bit.
• Bốn thanh ghi đoạn 16 bit gồm: CS, DS, SS và ES để giúp 8086 truy cập tới những
đoạn trên bộ nhớ.
• Thanh ghi con trỏ lệnh IP: IP được gọi là con trỏ lệnh vì nó phối hợp vói CS để
tạo thành địa chỉ của lệnh tiếp theo mà 8086 sẽ thi hành.
• Mạch logic điểu khiển bus có trách nhiệm đảm bảo tiếp xúc giữa 8086 với những
thiết bị bên phía ngoài (thông qua bus ngoài).
• Hàng đợi lệnh (hay còn gọi là bộ
đệm lệnh) có độ dài 6 byte là nơi chứa những mã
lệnh đọc được nàm sẵn để chờ EU xử lý. Đây là một cấu trúc mới được Intel
đưa vào bộ vi xử lý 8086 để thực hiện kỹ thuật xử lý xen kẽ liên tục dòng mã
lệnh (kỹ thuật pipeline) nhằm mục đích cải tổ tốc độ xử lý của CPU.
Thông thưòng trong những bộ vi xử lý ở những thế hệ trước, hoạt động và sinh hoạt giải trí của CPU để thực
hiện một lệnh gồm 3 quá trình:
• Đọc mã lệnh (fetch, viết tắt là F).
• Giải mã lệnh (decode, viết tắt là D).
• Thực hiện lệnh (execute,
viết tắt là E).
Với giả thiết không gặp lệnh nhảy hoặc lệnh gọi chương trình con thì hoạt động và sinh hoạt giải trí của
CPU ra mắt tuần tự: đọc mã lệnh 1, giải thuật lệnh 1, thi hành lệnh 1, đọc mã lệnh 2,
giải thuật lệnh 2, thi hành mã lệnh 2, đọc lệnh mã 3,... Trong thuở nào điểm nhất định,
CPU chỉ hoàn toàn có thể thực hiện một trong ba việc làm nói trên và vì vậy tùy theo từng giai
đoạn sẽ có những bộ phận nhất định của CPU ở trạng thái nhàn rỗi. Để khắc phục
nhược điểm này, trong bộ vi xử lý 8086, Intel sử
dụng cơ chế xử lý xen kẽ liên tục
dòng mã lệnh. CPU được phân thành hai khối hiệu suất cao và có sự phân chia việc làm
cho từng khối. Việc đọc mã lệnh là vì khối BIU đảm nhiệm, việc giải thuật và thi hành
lệnh do khối EU thực hiện. Các khối hiệu suất cao này hoàn toàn có thể thao tác đồng thời và
những bus sẽ liên tục được sử dụng. Trong khi EU lấy mã lệnh từ bộ hàng đợi lệnh để
giải thuật hoặc thực hiện những thao tác nội bộ thì BIU vẫn hoàn toàn có thể đọc mã lệnh của lệnh
tiếp theo từ bộ nhớ chính rồi đặt
chúng vào hàng đợi lệnh. Hàng đợi lệnh này thao tác
theo kiểu FIFO (First In First Out, vào trước - ra trước), nghĩa là byte nào được cất
vào trước sẽ được lấy ra xử lý trước. Nếu có sự vào/ra liên tục của dòng mã lệnh trong
hàng đợi lệnh này thì nghĩa là có sự phối hợp hoạt dộng hiệu suất cao giữa hai khối EU
và BIU, kết quả là tốc độ của CPU được cải tổ.
2.
Tập thanh ghi.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Bên trong
bộ vi xử lý 8086 có những thanh ghi 16 bit nằm trong cả hai khối BIU và
EU. Ngoài ra, cũng luôn có thể có một số trong những thanh ghi 8 bit hoặc 16 bit tại EU. Chúng ta sẽ lần
lượt xem xét những thanh ghi nói trên cùng hiệu suất cao chính của chúng.
a. Các thanh ghi đa năng.
Trong khối EU có 4 thanh ghi đa năng 16 bit lớn AX, BX, CX và DX. Điểm đặc
biệt là lúc cần chứa những tài liệu 8 bit thì mỗi thanh ghi này hoàn toàn có thể tách ra thành hai
thanh ghi 8 bit thao tác độc lập, đó là những cặp thanh ghi AH và AL, BH và
BL, CH
và CL, DH và DL (trong đó H chỉ phần cao, L chỉ phần thấp). Mỗi thanh ghi hoàn toàn có thể
được dùng một cách vạn năng để chứa nhiều chủng loại tài liệu rất khác nhau. Nhưng cũng luôn có thể có
những việc làm đặc biệt nhất định chỉ thao tác với một vài thanh ghi nào đó, chính
vì vậy những thanh ghi thường được gán cho những tên gọi đặc biệt và có ý nghĩa
riêng.
- AX (Accumulator register): thanh ghi chứa, những kết quả của những thao tác
thường được chứa ở đây. Nếu kết quả là 8 bit thì thanh ghi AL được
sử dụng.
- BX (Base register): thanh ghi cơ sở, thường chứa địa chỉ cơ sở của một
bảng khi sử dụng lệnh XLAT.
- CX (Count register): thanh ghi đếm, CX thường được dùng để chứa số
lần lặp trong trường hợp lệnh LOOP (lặp), còn CL thường chứa một số trong những lần dịch
hoặc quay trong những lệnh dịch hoặc quay thanh ghi.
- DX (Data register): thanh ghi tài liệu, DX cùng AX tham gia vào những thao
tác của phép nhân hoặc chia những số 16 bit. DX còn dùng để chứa địa chỉ của những
cổng trong những
lệnh vào/ra tài liệu trực tiếp.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
b. Các thanh ghi đoạn.
Khối BIU dưa ra trên bus địa chỉ 20 bit địa chỉ, như vậy 8086 hoàn toàn có thể phân biệt ra
được = 1048576 = 1M ô nhớ, hay 1Mbyte. Trong không khí 1Mbyte này bộ nhớ cần
được phân thành những vùng rất khác nhau dành riêng để:
• Chứa mã chương trình.
• Chứa tài liệu và kết quả trung gian của chương trình.
• Tạo ra một vùng nhớ đặc biệt gọi là ngăn
xếp dùng vào việc quản lý những thông
số của cục vi xử lý.
Trong thực tế, bộ vi xử lý 8086 có những thanh ghi 16 bit liên quan đến địa chỉ đầu của
những vùng kể trên và chúng được gọi là thanh ghi đoạn. Đó là thanh ghi đoạn mã CS
(code segment), thanh ghi đoạn tài liệu DS (data segment), thanh ghi đoạn ngăn xếp
SS (stack segment) và thanh ghi đoạn tài liệu phụ ES (extra segment). Các thanh ghi
đoạn 16 bit này chỉ ra địa chỉ đầu của 4 đoạn trong bộ nhớ, dung tích lớn số 1 của
mỗi
đoạn nhớ này là 64KB.
Nội dung những thanh ghi đoạn sẽ xác định địa chỉ của ô nhớ nằm ở đầu đoạn. Địa chỉ
này còn gọi là địa chỉ cơ sở. Địa chỉ của những ô nhớ khác nằm trong đoạn tính được
bằng phương pháp thêm vào đó vào địa chỉ cơ sở một giá trị gọi là địa chỉ lệch hay độ lệch. Độ
lệch này được xác định bỏi một thanh ghi 16 bit khác đóng vai trò thanh ghi lệch. Để
xác định địa chỉ vật lý 20 bit của một ô nhớ nào đó trong một đoạn bất kỳ thì 8086
phải dùng đến hai thanh ghi 16 bit. Từ
nội dung của hai thanh ghi này nó tạo ra địa chỉ
vật lý theo công thức:
Địa chỉ vật lý = Nội dung thanh ghi đoạn x 16 + Nội dung thanh ghi lệch.
Việc dùng 2 thanh ghi để ghi nhớ thông tin về địa chỉ thực chất tạo ra một loại địa
chỉ gọi là địa chỉ logic và được ký hiệu:
thanh ghi đoạn: thanh ghi lệch hay segment: offset.
c. Thanh ghi con trỏ và chỉ số.
Trong 8086 còn tồn tại ba thanh ghi con trỏ và hai thanh ghi chỉ số 16 bit là:
• Thanh ghi con trỏ lệnh IP (Instruction
Pointer): luôn trỏ vào lệnh tiếp theo sẽ
được thực hiện nằm trong đoạn mã CS. Địa chỉ đầy đủ của lệnh tiếp theo này là
CS: IP.
• Thanh ghi con trỏ cơ sở BP (Base Pointer): luôn trỏ vào một phần tử tài liệu
nằm trong đoạn ngăn xếp SS. Địa chỉ đầy đủ của môt phần tử trong đoạn ngăn
xếp SS là SS:BP.
• Thanh ghi con trỏ ngăn xếp SP (Stack Pointer): luôn chỉ vào đỉnh hiện thời của
ngăn xếp nằm trong đoạn ngăn xếp SS. Địa chỉ đầy đủ của đỉnh ngăn xếp là SS:
SP.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
• Thanh ghi chỉ số nguồn SI (Source Index): SI chỉ vào tài liệu trong đoạn tài liệu
DS mà địa chỉ đầy đủ là DS: SI.
• Thanh ghi chỉ số đích DI (Destination Index): chỉ vào tài liệu trong đoạn tài liệu
DS mà địa chỉ đẩy đủ là DS: DI.
Ngoài những hiệu suất cao trên, những thành ghi này đều hoàn toàn có thể được dùng như những thanh
ghi đa năng.
d. Thanh ghi cờ F.
Đây là thanh ghi khá đặc biệt trong CPU, mỗi bit của nó
được dùng để phán ánh
một trạng thái nhất định của kết qủa phép toán do ALU thực hiện hoặc một trạng thái
hoạt động và sinh hoạt giải trí của EU. Dựa vào những cờ này người lập trình hoàn toàn có thể có những lệnh thích hợp
tiếp theo cho bộ vi xử lý. Thanh ghi cờ gồm 16 bit nhưng người ta chỉ dùng hết 9 bit
của nó để làm những bit cờ.
Các cờ rõ ràng:
• C hoặc CF (Carry Flag): Cờ nhớ-cờ giữ số, CF = 1 khi có nhớ hoặc mượn.
• P hoặc PF (Parity Flag): Cờ chẵn lẻ, phản ánh tính chẵn lẻ của tổng số bit 1
có
trong kết quả. Cờ PF = 1 khi tổng số bit 1 trong kết quả là chẵn.
• A hoặc AF (Auxiliary carry Flag): Cờ nhớ phụ có ý nghĩa khi ta thao tác với
những số BCD; AF = 1 khi có nhớ hoặc mượn từ một số trong những BCD thấp (ở 4 bit thấp)
sang một số trong những BCD cao (ở 4 bit cao).
• Z hoặc ZF (Zero Flag): Cờ rỗng (cờ không), ZF = 1 khi kết quả bằng 0.
• SS hoặc SF (Sign Flag): Cờ dấu, SF = 1 khi kết quả âm.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
• OF
(Overflow Flag): Cờ tràn, OF = 1 khi kết quả là một số trong những bù 2 vượt ra ngoài
số lượng giới hạn màn biểu diễn dành riêng cho nó.
Trên đây là 6 bit cờ trạng thái phản ánh những trạng thái rất khác nhau của kết quả sau
một thao tác nào đó. Trong số đó, 5 bit cờ đầu thuộc byte thấp của thanh ghi cờ là những cờ
giống bộ vi xử lý 8085 của Intel. Ngoài ra bộ ví xử lý 8086 còn tồn tại những cờ điều khiển
sau:
• T hoặc TF (Trap Flag): Cờ bẫy, TF = 1 thì CPU thao tác ở chính sách chạy từng
lệnh một.
• I hoặc IF
(Interrupt Flag): Cờ được cho phép ngắt, nếu IF = 1 thì CPU được cho phép những
yêu cầu ngắt (che được) được tác động, nếu IF = 0 thì CPU cấm những yêu cầu
ngắt (che được) tác động trừ ngắt ở chân NM1 (Non Maskable Interrupt: ngắt
không che được).
• D hoặc DF (direction flag): Cờ hướng (cờ lùi), IF = 1 khi CPU thao tác với
chuỗi ký tự theo thứ tự từ phải qua trái.
e. Các chân của CPU 8086.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Vi xử lý 8086
được thiết kế để hoạt động và sinh hoạt giải trí ở một trong hai chính sách, tuỳ thuộc vào mức
điện áp đặt ở chân số 33 (chân MN/MX):
• Chế độ tối thiểu (chính sách MIN) được thiết lập nếu điện áp chân số 33 là 5V. Chế
độ tối thiểu là chính sách trong khối mạng lưới hệ thống chỉ có 8086 và những vi mạch nhớ, những vi
mạch ghép nối vào/ra.
• Chế độ tối đa (chính sách MAX) được thiết lập nếu điện áp chân số 33 là 0V. Chế
độ tối đa là chính sách áp dụng cho khối mạng lưới hệ thống đa xử lý (nhiều vi xử lý 8086), đồng
xử lý (8086 và bộ đồng xử lý toán
học 8087). Trong chính sách tối đa, bộ vi xử lý
hoàn toàn có thể sử dụng vi mạch điều khiển bus bên phía ngoài để giải thuật những tín hiệu trạng
thái S0, S1 và S2 và đáp ứng tất cả những tín hiệu điểu khiển bus.
Tùy thuộc vào chính sách hoạt động và sinh hoạt giải trí được thiết lập mà những chân từ số 24 đến số 31 có
hiệu suất cao xác định rất khác nhau, ví dụ như chân số 25 ở chính sách MAX mang tên là
QS0, còn ở chính sách MIN nó mang tên là ALE. Sau đây tất cả chúng ta sẽ xem xét hiệu suất cao những
chân của 8086.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Các chân mang thông tin địa chỉ:
Vi xử lý 8086 có 20 đường địa chỉ gồm có từ A 0 đến A9 trong đó 16 đưòng dây
địa chỉ thấp từ A0 đến A15 được ghép kênh với những đường dây tài liệu từ D0 đến D15
trên những chân từ AD0 đến AD15; còn 4 đường dây địa chỉ cao nhất từ A 16 đến A19 của
8086 cũng khá được ghép kênh, nhưng trong trường hợp này nó được ghép kênh vối những
tín hiệu trạng thái từ S3 đến S6 trên những chân từ A16/S3 đến A19/S6. Do đó
tại chu kỳ luân hồi
bus địa chỉ những đường dây này được sử dụng để mang thông tin địa chỉ đưa đến bộ nhớ
hoặc những cổng vào/ra. Như vậy bus địa chỉ của 8086 có độ rộng 20 bit gồm có những
đường dây từ A0 đến A19, tuy nhiên chỉ có 16 đưòng dây địa chỉ từ A 0 đến A15 được
sử dụng khi truy cập những cổng vào/ra. Điều này tạo cho 8086 một không khí địa chỉ
vào /ra độc lập 64Kbyte.
Các chân mang thông tin về tài liệu:
Vi xử lý 8086 có 16 đường dây tài liệu từ D 0 đến D15 được ghép kênh với 16
đường
địa chỉ thấp từ A0 đến A15. Khi hoạt động và sinh hoạt giải trí ở chu kỳ luân hồi bus tài liệu thì những đưòng dây này
mang thông tin về tài liệu - là tài liệu đọc ra hay viết vào bộ nhớ hay thiết bị vào/ra,
hay những mã về nhiều chủng loại ngắt từ bộ điểu khiển ngắt 8259.
Các chân tín hiệu trạng thái:
• 4 đường dây địa chỉ cao nhất từ A16 đến A19 của 8086 cũng khá được ghép kênh,
nhưng trong trường hợp này nó được ghép kênh với những tín hiệu trạng thái từ S3
đến S6. Các bit trạng thái này được đưa ra cùng thời
điểm với những tài liệu được
truyền trên những chân AD0 - AD15. Bit S3 và S4 phối hợp cùng nhau tạo ra 2 bit mã
nhị phân để xác định thanh ghi đoạn nào được sử dụng để tạo ra địa chỉ vật lý
được đưa lên bus địa chỉ trong chu kỳ luân hồi bus hiện tại.
S4
S3
0
0
1
1
0
1
0
1
Thanh ghi đoạn được sử dụng
ES
SS
CS hoặc không đoạn nào
DS
Đường dây trạng thái S 5 phản ánh trạng thái của một tính chất khác bên trong vi
xử lý, nó là mức logic
của bit cờ được cho phép ngắt bên trong (IEF).
• Tín hiệu READY: hoàn toàn có thể được đáp ứng bởi thiết bị phát xung bên phía ngoài và có
thể được đáp ứng bởi bộ nhớ hoặc khối mạng lưới hệ thống vào/ra để báo cho CPU khi nó sẵn
sàng được cho phép tài liệu truyền được hoàn thành xong. Tín hiệu này hoàn toàn có thể được sử
dụng để chèn thêm những trạng thái chờ vào chu kỳ luân hồi bus, do đó mà hoàn toàn có thể kéo dãn
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
thêm chu kỳ luân hồi đồng hồ. Điểu này rất có ích khi cần trao
đổi tin giữa 8086 với một
thiết bị ngoài có tốc độ chậm hơn nó.
Các chân tín hiệu điều khiến:
Các tín hiệu diều khiển được đáp ứng để tương hỗ cho 8086 tiếp xúc với bộ nhớ và
thiết bị vào/ra, chúng được 8086 đưa ra bus điểu khiển bên phía ngoài để điều khiển hoạt
động của những linh phụ kiện khác.
• Tín hiệu ALE (Address Latch Enable - được cho phép chốt địa chỉ) là một xung nâng
lên mức 1 để báo cho mạch ngoài biết có một địa chỉ hợp lệ ở trên bus. Tín hiệu
này được đưa vào điều
khiển một vi mạch mạch chốt ở bên phía ngoài để tách những bit
địa chỉ từ A0 đến A15 ra khỏi đường dây ghép kênh địa chỉ - tài liệu từ AD 0 đến
AD15.
• Tín hiệu (Data Enable - được cho phép tài liệu) dùng để báo cố tài liệu hợp lệ ở trên
bus bởi mức logic 0. thường được đưa tới điều khiển vi mạch đệm tài liệu trên
bus tài liệu.
• Tín hiệu M/ báo cho những mạch điện bền ngoài biết bộ nhớ hoặc thiết bị vào/ra
đang được nối với bus. Mức logic 0 tại đầu ra này báo cho những mạch ngoài biết
thiết
bị vào/ra đang được sử dụng bus, mức logic 1 báo rằng bộ nhớ đang sử
dụng bus.
• Tín hiệu DT/ dùng để báo hướng truyền tài liệu trên bus. Khi DT/ = 1 trong
suốt một phần truyền tài liệu của bus tài liệu thì bus tài liệu ở chính sách truyền. Do
đó tài liệu hoàn toàn có thể ghi vào bộ nhớ hoặc đưa ra thiết bị vào/ra. trái lại, mức
logic 0 tại chân DT/ báo hiệu ràng bus đang ở chính sách nhận. Điều này nghĩa là
tài liệu đang được đọc ra từ bộ nhớ hoặc tài liệu được đưa vào từ một cổng vào.
• Tín
hiệu (Bank High Enable - được cho phép băng cao) dùng đế báo rằng đang truy
cập băng cao hay băng thấp của cục nhớ. = 0 báo hiệu sang truy cập băng cao
của cục nhớ, ngược lại mức logic 1 ở chân này báo hiệu đang truy cập băng thấp
của cục nhớ.
• Tín hiệu (Read) và (Write) báo rằng một chu kỳ luân hồi đọc hoặc ghi đang được tiến
hành. CPU chuyển xuống mức logic 0 để báo hiệu cho những thiết bị ngoài rằng
tài liệu ghi hợp lệ hoặc tài liệu đưa ra đang ở trên bus. CPU chuyển xuống mức
logic 0 để
báo hiệu rằng CPU đang đọc tài liệu từ bộ nhớ hoặc nhận tài liệu từ
một cổng vào ra.
Các chân tín hiệu ngắt:
• Tín hiệu là một đầu vào của vi xử lý 8086 và hoàn toàn có thể được sử dụng bởi một thiết
bị ngoài để báo rằng nó dang cần dược phục vụ. Logic 1 tại chân này đại diện
cho một yêu cầu ngắt tích cực. Khi yêu cầu ngắt được nhận ra bởi CPU thì nó
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
báo sự xác nhận này cho thiết bị bên phía ngoài với mức
logic 0 tại đầu ra (Interrupt
Acknowledge).
• Tín hiệu vào cũng luôn có thể có quan hệ với giao diện ngắt bên phía ngoài. Nếu có mức logic
1 thì CPU treo hoạt động và sinh hoạt giải trí của tớ và nó chuyên đến trạng thái mà được hiểu
như trạng thái nghỉ. Khi ở trạng thái này CPU không thực hiện lệnh mà thay vào
đó nó kiểm tra lại mức logic ở đầu vào và cho tới lúc nó trở lại mức 0. Nếu
chuyển đến logic 0, quá trình lại được tiếp tục với lệnh tiếp theo trong chương
trình. Đặc điểm này hoàn toàn có thể được sử dụng để đồng
bộ hoạt động và sinh hoạt giải trí của 8086 với
những thiết bị phần cứng bên phía ngoài.
Lệnh WAIT (chờ để test) khi thực hiện sẽ tạo ra trạng thái chờ cho bộ vi xử lý ở đầu
vào /TEST. Nếu /TEST chuyển xuống mức 0 thì mói tiếp tục quá trình xử lý.
• Đầu vào ngắt không che được NMI (Non Maskable Interrupt). Khi mức logic
trên NM1 chuyển từ 0 lên 1, điều khiển dược chuyến đến chương trình con phục
vụ ngắt không che được tại thời diểm hoàn thành xong sự thực hiện của lệnh đang
chạy. NM1 là yêu cầu ngắt có mức
logic ưu tiên cao nhất và nó không thể che
được bằng phần mềm.
• Đầu vào RESET được sử dụng để thiết lập lại phần cứng cho CPU. Chuyển
RESET xuống mức logic 0 dùng để khởi tạo những thanh ghi nội của vi xử lý và
khỏi tạo chương trình con phục vụ thiết lập khối mạng lưới hệ thống.
Các chân mang tín hiệu phục vụ DMA (Direct Memory Access - truy cập bộ
nhớ trực tiếp):
Giao diện truy cập bộ nhớ trực tiếp của 8086 ở chính sách MIN gồm có hai tín hiệu
HOLD và HLDA. Khi một thiết bị ngoài
muốn giành quyền điều khiển bus khối mạng lưới hệ thống
để thực hiện truy cập bộ nhớ trực tiếp, nó báo yêu cầu này cho CPU bằng phương pháp chuyển
HOLD lên mức logic 1. Sau đó CPU chuyển sang trạng thái cô lập sau khi chu kỳ luân hồi bus
hiện tại thực hiện xong. Khi nó ở trạng thái cô lập, những đường dây tín hiệu AD 0 –
AD15, A16/S3 – A19/S6, BHE/S7, M/, DT/, , và INTR đều đặt trên trạng thái trở
kháng cao. Vi xử lý 8086 báo cho những thiết bị ngoài rằng nó đang ở trạng thái cô lập
bằng phương pháp chuyển đầu ra HLDA
của nó lên mức logic 1 và thời điểm hiện nay quyền điều khiển
bus được chuyển cho vi mạch điều khiển DMA (vi mạch 8237).
Đồng hồ khối mạng lưới hệ thống:
Thời gian cơ sở cho hoạt động và sinh hoạt giải trí đồng bộ bên trong và bên phía ngoài của vi xử lý trong
máy tính được đáp ứng bởi đầu vào CLK ở chân số 19.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Hai đầu vào X1, X2 của 8284 được nối với thạch anh có tần số xấp xỉ gấp ba lần
tốc độ của 8086. Tần số xấp xỉ của thạch anh
được chia 3 bên trong 8284 để tạo tần
số đúng bằng tần số hoạt động và sinh hoạt giải trí của 8086. Tần số này được đệm ở bên trong và được
đưa ra tại chân CLK, đầu ra này được nối trực tiếp đến đầu vào CLK của 8086.
Từ sơ đồ trên ta thấy ngoài tín hiệu đồng hồ CLK cấp cho 8086 thì 8284 còn tạo ra
hai tín hiệu xung nhịp nữa là OSC (Oscillator clock) và PCLK (Peripheral CLock).
Hai tín hiệu này dùng để kích cho những IC bên phía ngoài. Tần số của hai tín hiệu tại đầu ra
của PCLK bằng một nửa tần số của
tín hiệu tại đầu ra CLK. Tần số ở đầu ra OSC
đúng bằng tần số của xấp xỉ thạch anh. Vi mạch 8284 cũng hoàn toàn có thể được kích một
nguồn xung đồng hồ ở bên phía ngoài được đáp ứng tới chân EFI (External Frequency
Input) của 8284. Đầu vào F/C được đáp ứng để lựa chọn nguồn xung clock đáp ứng
cho 8284 là từ thạch anh hay nguồn xung đồng hồ bên phía ngoài ở chân EFI. Khi nó bị giữ
ở mức 0 thạch anh giữa X l và X2 được sử dụng. Cung cấp mức logic 1 tại chân F/C để
lựa chọn EFI là nguồn xung.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Chức năng những chân ở chính sách MAX.
Khi 8086 được thiết lập thông số kỹ thuật ở chính sách MAX, nó tạo ra những tín hiệu để thực hiện
môi trường tự nhiên thiên nhiên đa xử lý, đồng xử lý. Môi trường đa vi xử lý hoàn toàn có thể hiểu rằng có nhiều hơn nữa
một vi xử lý tồn tại trong khối mạng lưới hệ thống và mỗi vi xử lý thực hiện chương trình riêng của
mình. Thường thì trong môi trường tự nhiên thiên nhiên này một số trong những tài nguyên khối mạng lưới hệ thống dùng chung cho
tất cả những vi xử lý. Các
tài nguyên này được gọi là tài nguyên toàn cục hay tài nguyên
dùng chung. Cũng có những tài nguyên được dành riêng cho những vi xử lý xác định, những tài
nguyên này được hiểu là những tài nguyên cục bộ hay tài nguyên dùng riêng. Trong hệ
thống hoạt động và sinh hoạt giải trí ở chính sách MAX thì sự phân phát tài nguyên của khối mạng lưới hệ thống được thực
hiện thuận tiện và đơn giản bằng phương pháp chuyển quyền điều khiển bus cho những vi xử lý khác để chia sẻ
bus khối mạng lưới hệ thống.
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Ở chính sách MAX, 8086 không trực tiếp đáp ứng tất cả những tín hiệu thiết yếu để điều
khiển bộ nhớ và thiết bị vào/ra, giao diện ngắt. Đặc biệt những tín hiệu , M/, DT/, , ALE
và không được tạo ra bởi 8086. Thay vào đó, bộ điều khiển bus 8288 tạo ra những tín
hiệu này nhờ vào những đầu vào S2, S1 và S0 lấy từ 8086.
S2, S1 và S0 kết phù phù hợp với ý nghĩa như sau:
-
S0
S1
S2
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Tín hiệu khoá LOCK (Lock signal).
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Ý nghĩa
Công nhận ngắt
Đọc từ ngoại vi
Viết ra ngoại vi
Trạng thái dừng (HALT)
Tìm lệnh
Đọc bộ nhớ
Viết vào bộ nhớ
Không có hoạt động và sinh hoạt giải trí
Nguyễn Đình Vũ 0941360410 ktpm1 k9
Để thực hiện một khối mạng lưới hệ thống đa vi xử lý, một tín hiệu gọi là LOCK được đáp ứng, tín
hiệu này nghĩa là nếu đầu ra của nó có mức logic 0 mọi khi một vi xử lý muốn khoá
những vi xử lý khác đang sử dụng
bus. Tín hiệu LOCK là phù phù phù hợp với multibus, đây là
một chuẩn công nghiệp cho giao diện những vi xử lý trong một môi trường tự nhiên thiên nhiên đa vi xử lý.
- Các tín hiệu trạng thái hàng đợi (Queue status signals) QS1 và QS0.
Hai tín hiệu này kết phù phù hợp với nhau tạo ra hai bit mã trạng thái hàng đợi (queue). Mã
này báo cho những mạch bên phía ngoài biết kiểu thông tin nào vừa được đưa ra từ queue
trong suốt chu kỳ luân hồi đồng hồ lần trước. Bảng phía dưới cho biết thêm thêm 4 mã trạng thái queue
rất khác nhau:
QS1
QS0
Ý nghĩa
0
0
1
1
0
1
0
1
Không lấy tài liệu khỏi hàng đợi
Byte tài liệu vừa lấy khỏi hàng đợi là byte đầu tiên của một lệnh
Hàng đợi rỗng
Byte tài liệu vừa lấy khỏi hàng đợi là byte tiếp theo của một lệnh(không
phải byte đầu tiên)
Các tín hiệu điều khiển bus cục bộ.
Trong thông số kỹ thuật 0 chính sách MAX thì hai tín hiệu HOLD và HLDA của hai chính sách
MIN cũng khá được thay đổi. Hai tín hiệu được thay đổi bởi tín hiệu Request/Grant
RQ/GT0) và RQ/GT1).
Chúng đáp ứng quyền ưu tiên sử dụng bus cục bộ.
-
Bài thảo luận môn kiến trúc máy tinh
Tải thêm tài liệu liên quan đến nội dung bài viết Vi xử lý Intel 8086 có bao nhiều ngắt