Fundamental of computer (bản dịch tiếng việt full)

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH

1.1 THUẬT TOÁN

1.2 MÔ HÌNH ĐƠN GIẢN CỦA MÁY TÍNH

1.3 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA MÁY TÍNH

1.4 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ BẰNG MÁY TÍNH

TÓM TẮT

CÂU HỎI ÔN TẬP

 

CHƯƠNG 2: BIỂU DIỄN DỮ LIỆU

 

2.1 BIỄU DIỄN KÝ TỰ TRONG MÁY TÍNH

2.2 BIỄU DIỄN CỦA CÁC SỐ NGUYÊN

2.3 BIỂU DIỄN PHẦN THẬP PHÂN

2.4 BIỄU DIỄN SỐ TRONG HỆ 16

2.5 CHUYỂN ĐỔI SỐ THẬP PHÂN SANG SỐ NHỊ PHÂN

2.6 MÃ PHÁT HIỆN SAI

TÓM TẮT

CÂU HỎI ÔN TẬP

 

CHƯƠNG 3: KHỐI NHẬP/XUẤT

 

3.1 MÔ TẢ CÁC KHỐI NHẬP CỦA MÁY TÍNH.

3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẬP KHÁC

3.3 CÁC KHỐI XUẤT CỦA MÁY TÍNH

TÓM TẮT

CÂU HỎI ÔN TẬP

 

CHƯƠNG 4: BỘ NHỚ MÁY TÍNH

 

4.1 Ô NHỚ

4.2 TỔ CHỨC BỘ NHỚ

4.3 BỘ NHỚ CHỈ ĐỌC

4.4 BỘ NHỚ TRUY XUẤT TUẦN TỰ

4.5 DỤNG CỤ VẬT LÝ DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO BỘ NHỚ

4.6 ĐĨA CỨNG TỪ TÍNH

4.7 ĐĨA MỀM

4.8 ĐĨA CD-ROM

4.9 BĂNG TỪ

TÓM TẮT

CÂU HỎI ÔN TẬP

 

 

 

CHƯƠNG 5: BỘ XỬ LÝ

 

5.1 CẤU TRÚC LỆNH

5.2 MÔ TẢ BỘ XỬ LÝ

5.3 MỘT CHƯƠNG TRÌNH NGÔN NGỮ MÁY

5.4 THUẬT TOÁN MÔ PHỎNG MÁY TÍNH GIẢ LẬP

TÓM TẮT

CÂU HỎI ÔN TẬP

 

CHƯƠNG 6: SỐ HỌC SỐ NHỊ PHÂN

 

6.1 CỘNG NHỊ PHÂN

6.2 TRỪ NHỊ PHÂN

6.3 SỐ CÓ DẤU

6.4 BIỂU DIỄN SỐ DƯỚI DẠNG BÙ 2

6.5 CỘNG/TRỪ CÁC SỐ ĐƯỢC BIỂU DIỄN DƯỚI DẠNG BÙ 2

6.6 NHÂN NHỊ PHÂN

6.7 CHIA NHỊ PHÂN

6.8 BIỂU DIỄN SỐ CÓ DẤU CHẤM ĐỘNG

6.9 CÁC PHÉP TOÁN SỐ HỌC DÙNG SỐ CÓ DẤU CHẤM ĐỘNG ĐÃ CHUẨN HÓA

TÓM TẮT

CÂU HỎI ÔN TẬP

 

CHƯƠNG 7: MẠCH LOGIC

 

7.1 GIỚI THIỆU

7.2 CHUYỂN MẠCH

7.3 PHÉP TOÁN AND/OR

7.4 PHÉP TOÁN NOT

7.5 HÀM BOOLE

7.6 CÁC TIÊN ĐỀ

7.7 NGUYÊN LÝ ĐỐI NGẪU

7.8 ĐỊNH LÝ

7.9 ĐỘ ƯU TIÊN CỦA CÁC TOÁN TỬ

7.10 BIỂU ĐỒ VEN

7.11 BẢNG CHÂN TRỊ

7.12 DẠNG CHÍNH TẮC CỦA HÀM BOOLE

7.13 MẠCH LOGIC

7.14 BỘ CỘNG SONG SONG VÀ NỐI TIẾP

7.15 DỤNG CỤ VẬT LÝ DÙNG ĐỂ CHẾ TẠO CÁC CỔNG

7.16 TRANSISTOR

7.17 MẠCH TÍCH HỢP

TÓM TẮT

CÂU HỎI ÔN TẬP

 

doc171 trang | Chia sẻ: netpro | Lượt xem: 4077 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Fundamental of computer (bản dịch tiếng việt full), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
giống như 1 đĩa mềm và được đưa vào khe ở mặt trước của máy tính (thường là ở dưới đĩa cứng). Tốc độ đọc/ghi khoảng120inch/giây và dữ liệu được chuyển với tỉ lệ 240KB/giây. Những băng từ này thường là những giao diện của một mày tính dùng mẫu ASCII. Dạng dữ liệu thường dùng trong những băng từ này là dạng chuẩn trong nghành công nghiệp và đựơc gọi là mẫu QIC (1/4 đơn vị mẫu) Ống băng từ được biết như là một “dãi băng” bởi người bán hàng. Họ thường sử dụng để sao và lưu trữ dữ liệu từ đĩa. Việc copy có thể đựơc dùng để lưu trữ lại dữ liệu trên một đĩa nếu chúng được thực hiện một cách ngẫu nhiên. Một cách lý tưởng thích đọc dữ liệu từ một đĩa lien tục và lưu trữ nó nhanh “là việc trôi chảy trên một băng từ”. Được gọi là tên Dữ liệu được mã hoá trên ống băng từ bởi một máy tính có thể đọc đựơc máy tính khác. Nếu (i) sử dụng mẫu mã hoá chuẩn là thông dụng (mẫu QIC) và (ii) giao diện dùng bởi hai máy tính đựơc dùng là chuẩn 4.9.2 ÂM THANH BĂNG TỪ SỐ (DAT) Đây là phép cộng muộn nhất cho tập băng từ. Cách dùng này 4 mm băng từ được biệt lập trong một ống. Dùng cách quét văn bản hình xoắn ốc, đọc tài liệu đựơc mã hoá sau khi viết dữ liệu tạo ra có thể phụ thuộc vào việc mã hoá. Quét văn bản mã háo là một quan điểm dùng băng từ. Đầu chuyển động tròn với tốc độ cao trong lúc băng từ di chuyển. Trạng mã hoá rất cao là đạt, chiều dài băng từ là 60 hoặc 90 mét. Dạng mã hoá dùng là “lưu trữ dữ liệu số”. DB tạo ra ba lỗi mã hoá dữ liệu để đảm bảo độ chính xác toàn vẹn. Dung lượng là 4 GB với tốc độ chuyển là 366 KB/s. Băng từ này dùng giao diện ASCII. Trong mẫu QIC, dữ liệu chuẩn và giao diện được sử dụng. Dữ liệu có thể được chuyển trong phương tiện này Đĩa từ tính thường dùng ngày nay trong máy tính vào mục đích sau đây: Kiểm tra dữ liệu mã hóa trong đĩa. Cần thiết đễ dữ liệu được lưu trữ một cách thường xuyên trên đĩa bằng một phương pháp khác, dữ liệu trên đĩa được bất ngờ viết lên. Nếu dữ liệu bị sai lệch đã định trên phần mềm của thiết bị, dữ liệu bảo vệ sẽ được viết trở lại trên đĩa. Lưu trữ dữ liệu đã được xử lý (lưu trữ kết quả thi của những sinh viên) cho tương lai. Đây gọi là văn thư lưu trữ Chuyển chương trình và dữ liệu trong sự tổ chức. Cho Vd, một người bán hàng có thể chuyển vào một hệ điều hành như là sự cập nhật hoá. Phương pháp này gọi là sự phân phối phần mềm hoặc phân phối dữ liệu Băng từ thích hợp nhất để kiểm tra dữ liệu trong đĩa ngày nay là DAT. Băng từ QIC thì hữu dụng trong sự thích hợp này. Văn thư lưu trữ tốt nhất trên DAT hoặc QIC. Phần mềm hoặc sự phân chia dữ liệu làm tốt nhất trên QIC hoặc nửa đơn vị băng từ. Dữ liệu được chuyển thành dạng DAT thì không chuẩn. Phương tiện tốt nhất là lưu trữ files riêng lẻ và lấy lại chúng một cách dể dàng dùng nửa đơn vị băng từ và nửa đơn vị hoạt động sẽ trở nên không còn hoạt động. Trong hình 4.7 chúng ta sẽ tóm lược sự khác nhau tiêu biểu trong băng từ được kiểm tra Sự xuất hiện của CD-ROM R đã phá vỡ sự độc quyền về băng từ cho sự trở lại của các files trong đĩa cứng. DVD-Rs đã nói lên với sự lưu trữ dung lượng khổng lồ trong giới hạn GB. Như vậy, trong tương lai gần đĩa khoa học sẽ là hoạt động dùng thay thế cho việc trở lại của thông tin từ đĩa cứng. Bảng 4.7: Sự tiêu biểu của một vài bộ điều khiển băng từ Bộ điều khiển băng từ Phân loại và mẫu Dung lượng MB Thay đổi địa điểm Tốc độ Đọc/viết Tốc độ Ứng dụng chính Nữa inch DECTSZ07 QIC DECTZK 10 QIC DECTK 50 QIC TS/1000 QUALSTAR DAI DEL TLZ06 120 525 95 1000 4000 632 240 62.5 300 366 100 120 75 66 1 GB/1h trở lại Phần mềm chuyển đổi văn thư lưu trữ Quay lai phần mềm chuyển đổi văn thư lưu trữ Quay lai phần mềm chuyển đổi văn thư lưu trữ Quay lai phần mềm chuyển đổi văn thư lưu trữ Trở lại văn thư lưu trữ *Bộ điều khiển này có 30 rãnh quanh co được mã hoá. Tỷ trọng mã hoá là 36000 bit/inch. Sau đây chúng ta sẽ kiểm tro một số thiết bị dùng lưu trữ dữ liệu trong máy tính. Ở bảng 4.8 chúng ta sẽ tóm lược dung lượng trung bình của mỗi thiết bị, mỗi lần vào và sự lien quan trên byte lưu trữ. Từ bảng cho thấy rằng bộ nhớ bán dẫn chỏ sử dụng mạch bập bênh bán dẫn với tốc độ cao đựơc biết lá bộ nhớ lưu trữ vũ khí. Bộ nhớ lưu trữ vũ khí thì rất đắt và nhanh nhất trong tập. Chúng ta có CDROMS và DVDROMSvới dung lượng cao tốc độ thấp, nối tiếp lối vào và sự trả giá thấp cho byte. Trong hệ điều hành máy tính điều cần thiết là dùng ở trạng thái đúng của tất cả băng từ của bộ nhớ cho kết quả tốt nhất. Tình huống tương tự để có phương thức lưu trữ các files trong hộp, các files khẩn cấp nhất sẽ thực sự đựơc đề cập đến trong máy tính để bàn, gọi là bộ nhớ vũ khí, cái mà lưu trữ dữ liệu lập tức đựơc dùng. Những files mà cần để kiểm tra trong ngày thông thường được giữ trong một khay văn bản, một nơi trên bàn và có thể đựơc đưa vào bởi nhà quản lý. Chất bán dẫn chính tình cờ đưa vào bộ nhớ của máy tính thì tương tự ở trên. File mà không có sự lien quan thì ngay lập tức sẽ dễ dàng đạt tới sự quản lý và giữ trong giới hạn trong một tập ngăn kéo. Bộ nhớ của máy tính thì tương tự ở trên. Những file mà tổ chức bởi người quản lý ở trong phòng được giử và đặ trong hộp chính. Bộ nhớ băng từ tính trong máy tính thực hiện với mục đích tương tự cuối cùng, pháp lý và sách tham khảo được giử trong thư viện. CDROMS và DVDROMS htự hiện mục đích này Bảng 4.8: Sự liên quan tiêu biểu của những bộ nhớ Memory type Loại nhớ Dung lượng trung bình torng bytes Technologic Công nghệ Thời gian trung bình đưa vào 1 byte Mục đích trong một hệ máy tính Lien quan phí tổn trên byte đơn vị cache 0.5M Lộ trình hợp nhất tốc độ cao 2 NSEC Lệnh và dữ liệu lập tức đựoc dùng 10 Bộ nhớ chính 50M Cổng vào lộ trình 20 NSEC Chương trình và dữ liệu 1 Đĩa nhớ Đĩa cứng 50G Bề mặt từ tính trên đĩa cứng 10 MSEC Những files dữ liệu rộng và chương trình vượt ra ngoài bộ nhớ chính 1/100 Đĩa nhớ Mềm nhũn 10 Bề mặt từ tính trên đĩa mềm 50 MSEC Dữ liệu đưa vào là đơn vị đầu vào Dữ liệu và chương trình file của MVT 1/1000 Băng từ tính 5G Dài ¼ Bị hỏng trên ống 25 sec Files cũ. Quay trở lại đĩa. Dữ liệu và chương trình chuyển đổi 1/1000 CD ROM 600M Đĩa laze 500 msec Lưu trữ bài tập, tranh ảnh và âm thanh ở dạng rộng. Phân phối phần mềm 1/1000 DVD ROM 8G Đĩa laze 500 msec Video files 1/1000 CD ROM-R 600M Đĩa laze writable File văn thư lưu trữ 1/1000 SUMMARY. MỤC LỤC REVIEW QUESTIONS. CHƯƠNG 5: BỘ XỬ LÝ MỤC LỤC Caùc khoái xöõ ly trong maùy tính ñöa ra nhöõng leänh dòch trong 1 chöông trình vaø thöïc hieän chuùng. Boä xöõ lyù ñöôïc thieát keá ñöôïc dòch 1 con soá ñöôïc chæ ñònh cuûa maõ leänh. Moãi maõ leänh laø 1 chuoåi nhöõng soá nhò phaân. Boä xöõ lyù coù nhöõng leänh input/output, caùc leänh soá hoïc, caùc leänh logíc, leänh nhaùnh vaø nhöõng leänh ñeå caùc kyù töï vaän duïng. Soá löôïng vaø loaïi caùc leänh vaän duïng khaùc töø boä xöõ lyù ñeán boä xöõ lyù. Trong chöông naøy chuùng ta seõ minh hoaï nhöõng caáu truùc chung cuûa boä xöõ lyù vaø chæ ra caùi caùch maø nhöõng leänh ñöôïc thöõc hieän. 5.1 CẤU TRÚC CÁC LỆNH. MỤC LỤC 1 leänh trong maùy tính ñöôïc chæ ra nhö sau :ñoù laø 1. nhieäm vuï ñöôïc thöïc hieän bôûi boä xöõ lyù. 2. nhöõng ñòa chæ trong boä nhôù nôi maø toaùn haïng ñöôïc tìm thaáy. 3. caùc ñòa chæ trong boä nhôù nôi maø keát quaû ñöôïc löu tröû. 4. caùc ñòa chæ trong boä nhôù nôi maø leänh tieáp theo ñöôïc thöïc hieän vaø löu tröû. Ví duï, töôûng töôïng 1 toaùn haïng löu trong ñòa chæ P trong boä nhôù thì ñöïôc theâm vaøo 1 löu trong Q vaø keát quaû ñöôïc löu trong R, sau ñoù 1 leänh ñöôïc phaân loaïi: ADD P Q R S Nhieäm vuï gì ? Ñòa chæ cuûa thao taùc ñaàu tieân Ñòa chæ cuûa thao taùc thöù hai Ñòa chæ keát quaû Ñòa chæ nôi maø leänh tieáp theo ñöôïc thöïc hieän Nhöõng leänh cho ôû treân ñöôïc bieát laø 1 leänh 4 ñòa chæ. Neáu 1 boä nhôù coù dung löôïng 256KB ñòa chæ thì moãi ñòa chæ coù ñoä daøi 18bit. 4 ñòa chæ yeâu caàu 72bit vaø boä nhôù ñöôïc yeâu caàu ñeå löu 1 leänh thì khaù lôùn. Tuy nhieân nhieàu leänh khoâng yeâu caàu taát caû ñòa chæ. Thöôøng trong 1 thuaät toaùn, caùc leänh ñöôïc thöïc hieän lieân tuïc. Neáu 1 leänh ñöôïc löu trong ñòa chæ X, sau ñoù leänh tieáp ñöôïc löu trong ñòa chæ keá tieáp, goïi laø X+1. hieám laém thì coù söï vi phaïm thöôøng lieân tuïc vaø caùc chöông trình nhaûy ñeán 1 ñòa chæ chæ ñònh. Vì theá ñòa chæ thöù 4, S, khoâng caàn chæ ra moãi leänh caùch roõ raøng. Neáu chuùng ta gôõ boû ñòa chæ thöù 4, chuùng ta coù 1 leänh 3 ñòa chæ. 3 ñòa chæ caàn 54 bit ñeå chæ ra neáu boä nhôù coù 156KB ñòa chæ. Ñoä daøi leänh naøy thì cuõng quaù daøi. Tuy nhieân,1 laàn nöõa, nhieàu leänh khoâng yeâu caàu taát caû 3 ñòa chæ. Ví duï, 1 leänh ñeå thay ñoåi thieát keá cuûa 1 soá löu trong boä nhôù maø chæ caàn ñòa chæ cuûa soá, ñeå ñôn giaûn thieát keá cuûa boä xöõ lyù, caàn coù 1 kích côû thích hôïp cho taát caû caùc leänh. Neáu chæ laø 1 ñòa chæ cho moãi leänh thì boä xöõ lyù ñöôïc thieát keá cho ñôn giaûn hôn. Tuy nhieân chuùng ta cuõng caàn 1 thanh ghi cho boä xöõ lyù nôi maø 1 toaùn haïng ñöôïc löu vaø nhöõng ñòa chæ ñoù khoâng caàn ñöôïc chæ ra roõ raøng nhöng neân haøm yù vôùi nhöõng thao taùc khaùc nhau. Thanh ghi ñoù laø thanh ghi toång. Neáu 1 boä xöõ lyù coù 1 thanh toång, sau ñoù 1 lôøi chæ daãn ñeå ADD ñöa ra sôùm hôn nhö laø 1 chuoåi 3 leänh : Laøm saïch thanh ghi toång trong boä xöõ lyù vaø ñaët toaùn haïng ñaàu tieân töø ñòa chæ P trong noù. Theâm vaøo thanh ghi toång caùc toaùn haïng löu vaøo trong Q vaø ñöu keát quaû vaøo thanh ghi toång. Löu noäi dung cuûa thanh ghi vaøo ñòa chæ R cuûa boä nhôù. Nhöûng leänh naøy ñöôïc toùm laïi nhö laø 3 leänh ñòa chæ ñôn chæ ra trong baûng 5.1. Noù neân ñöôïc hieåu roû raøng trong khi vieát chöông trình ñoù laø khi chuùng ta noùi ADD Q ñieàu ñoù khoâng coù nghóa laø theâm vaøo soá Q. chuùng ta theâm con soá löu trong boä nhôù vôùi ñòa chæ Q. Nhieäm vuï gì ? Ñòa chæ caùc toaùn haïng Leänh vieát taét Xoaù thanh ghi vaø ñaët toaùn haïng vaøo trong P CLA P Theâm toaùn haïng vaøo thanh ghi Q ADD Q Löu noäi dung cuûa thanh ghi R STO R Söï saúng saøng cuûa 1 thanh ghi toàng trong boä xöõ lyù cho pheùp nhöõng keát quaû trung gian ñöôïc giöõ trong noù vaø sau ñoù duøng maø khoâng caàn löu vaø laáy ra töø boä nhôù. Nhö laø 1 ví duï, 1 chuoåi caùc leänh ñoïc 1 taäp caùc soá, theâm vaøo chuùng vaø in keát quaû ñöa ra baûng 5.2. nhaän thaáy raèng caùc keát quaû lieân tieáp ñöôïc giöõ oå trong thanh ghi vaø ñöôïc duøng sau ñoù. Ta nhaän thaáy tieâu ñeà caùc coät laø “ñòa chæ leänh” trong chöông trình cuûa baûng 5.2. moãi leänh trong chöông trình thì ñöôïc löu trong boä nhôù. ñòa chæ nôi maø leänh ñaàu tieân cuûa chöông trình treân ñöôïc löu laø X. leänh thöù 2 ñöôïc löu trong ñòa chi keá tieáp laø X+1. caùc leänh keá tieáp ñöôïc löu tröõ trong caùc ñòa chæ keá tieáp. Kyù hieäu C(K) trong baûng 5.2 laø noäi dung cuûa ñòa chæ K trong boä nhôù. Noäi dung cuûa thieát bò ñöôïc vieát taét laø ACC ôû trong baûng. Trong 1 quaù trình moät chuoåi kyù töï ñöôïc duøng ñeå maõ hoaù caùc leänh. Ñòa chæ cuõng laø caùc soá nhò phaân. Neáu quaù trình coù 16 feùp toaùn khaùc nhau, thì caàn 4 bit ñeå bieåu dieãn moãi pheùp toaùn. Neáu boä nhôù coù kích thöôùc 4KB töø, 12bit (kyù töï) caàn ñeå bieåu dieãn moãi ñòa chæ. Daïng cuûa 1 leänh ñöôïc bieåu dieãn ôû hình 5.1 Vieäc söû duïng maõ leänh cho ôû baûng 5.3, chöông trình cuûa baûng 5.2 ñöôïc theå hieän nhö ôû baûng 5.4 Chöông trình ñöôïc löu tröû töø ñòa chæ (008)hex . Heä 16 kyù töï ñöôïc söû duïng cho ngaén goïn. Töø “ñòa chæ” ñöôïc söû duïng tröôùc tham khaûo töø ñòa chæ cuûa 1 toaùn haïng. Baûng 5.2 moät chöông trình ñeå coäng caùc soá ñaõ xaép xeáp ÑÒA CHÆ NÔI LEÄNH ÑÖÔÏC LÖU TRONG BOÄ NHÔÙ THAO TAÙC ÑÒA CHÆ TOAÙN HAÏNG CHUÙ THÍCH X X+1 X+2 X+3 X+4 X+5 X+6 X+7 X+8 X+9 X+10 READ READ READ READ CLA ADD ADD ADD STO PRINT HALT K L M N K L M N W W Ñoïc n1 vaø löu vaøo K Ñoïc n2 vaø löu vaøo L Ñoïc n3 vaø löu vaøo M Ñoïc n4 vaø löu vaøo N Di chuyeån C(K) = n1 tôùi boä chöùa ACC ! ACC + C(L) = n1+n2 ACC ! ACC + C(M) = ---------------------------n1 + n2 + n3 ACC ! ACC + C(N) = ---------------------n1 + n2 + n3 + n4 C(W) ! ACC = n1 + n2+ n3 +n4 Print C(W) = n1 + n2+ n3 +n4 Ñoä daøi cuûa toaùn haïng (soá kyù töï trong noù) thì khoâng noùi ra, neáu ta giaû thieát ñoä daøi cuûa 1 toaùn haïng baèng ñoä daøi cuûa 1 leänh, sau ñoù leänh vaø toaùn haïng coi nhö chieám 1 töø trong boä nhôù maùy tính. Ñôn vò ñòa chæ nhoû nhaát trong maùy tính laø 1 töø. Moät maùy tính trong moãi byte löu tröû coù theå nhö laø ñòa chæ rieâng bieät ñöôïc bieát nhö laø byte ñòa chæ maùy tính. Chöông trình cho trong baûng 5.4 ñöôïc bieát nhö laø chöông trình ngoân ngöõ maùy. Nhaân xeùt nhöõng leänh löu tröû trong boä nhôù baét ñaàu töø ñòa chæ 008 ñeán 012. Döû lieäu ñöôïc xöû lyù cuõng ñöôïc löu tröû trong cuøng boä nhôù töø ñòa chæ 200 ñeán 204. ñieàu ñoù thuaän tieän cho chöông trình ngoân ngöû maùy baûo ñaûm raèng vuøng chöông trình vaø vuøng döû lieäu ñöôïc rieâng reõ trong boä nhôù vaø döõ lieäu thì khoâng bò ruûi ro. Trong ñoaïn tieáp theo chuùng ta seû nghieân cöùu caáu truùc hôïp lyù 1 quaù trình phaûi thöïc hieän vôùi chöông trình ngoân ngöû maùy. Maõ Leänh Ñòa Chæ Toaùn Toá { 4bit { 12bit { Hình 5.1 daïng cuûa 1 leänh Baûng 5.4 : Caùc thao taùc daïng maõ Nhò Phaân vaø heä Thaäp Luïc Phaân THAO TAÙC MAÕ LEÄNH (Nhò Phaân) MAÕ LEÄNH (heä 16) READ CLA ADD STO PRINT HALT 1010 0001 0010 0110 1011 1111 A 1 2 6 B F Baûng 5.4 : Chöông trình ngoân ngöõ cuûa maùy tính phuø hôïp vôùi chöông trình cuûa baûng 5.2 ÑÒA CHÆ CAÁU TRUÙC (HEÄ 16) CAÂU LEÄNH NHAÄN XEÙT Quaù Trình Maõ Hoaù Soá Ñòa Chæ 008 009 00A 00B 00C 00D 00E 00F 010 011 012 A A A A 1 2 2 2 6 B F 200 201 202 203 200 201 202 203 204 204 Ñoïc n1 vaø löu vaøo 200 Ñoïc n2 vaø löu vaøo 201 Ñoïc n3 vaø löu vaøo 202 Ñoïc n4 vaø löu vaøo 203 Accumulator ! C(200) = n1 ACC ! ACC + C(201) = n1+n2 ACC ! ACC + C(202) = n1 + n2 + n3 ACC ! ACC + C(203) = n1 + n2 + n3 + n4 Print C(204) = n1 + n2+ n3 +n4 5.2 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ. MỤC LỤC Trong phaàn naøy chuùng ta seõ moâ taû quaù trình xöû lyù cuûa 1 maùy tính döïa treân giaû thuyeát caùi maø chuùng ta goïi laø HYPCOM. Boä xöû lyù cuûa HYPCOM coù 1 boä chöùa thanh ghi (ACC). Caùc thanh ghi khaùc trong boä xöû lyù naøy coù 1 thanh ghi meänh leänh (IR) vaø 1 baûng maùy ñeám (PC). Thanh ghi meänh leänh naøy ñöôïc söû duïng 1 caùch taïm thôøi löu tröû trong baûng chæ daån ñeå chôø thöïc hieän. Noù goàm 2 phaàn : phaàn 1 laø quaù trình maõ hoaù vaø 1 phaàn nöûa laø phaàn ñòa chæ.Thanh ghi PC löu tröû ñòa chæ cuûa caâu leänh tieáp theo ñeå thöïc hieän. Sô ñoà cuûa boä xöû lyù HYPCOM ñöôïc bieåu dieån ôû hình 5.2. Nhöõng baûng lieät keâ chi tieát khaùc cuûa HYPCOM laø noù coù 4KB töø ñòa chæ boä nhôù moät töø cuûa HYPCOM thì daøi 16bit moät töø cuûa HYPCOMN hoaëc ñöôïc löu tröû döôùi daïng caâu leänh hoaëc thaønh döõ lieäu ñeå xöû ly no coù 15 quaù trình maõ hoaù nhöõng caâu leänh naøy coù ñòa chæ ñôn. Chæ caàn 4 bit ñeå mieâu taû 15 quaù trình maõ hoaù. 12 bit ñeå ñaët ñòa chæ cho boä nhôù 4KB. 1 caâu leänh nhö vaäy thì daøi 16 bit noù coù 1 khoái input vaø ñöôïc xöû duïng ñeå nhaäp leänh vaø döõ lieäu. 1 töø 16 bit ñöôïc ñoïc qua khoái input vaø ñöôïc löu tröû trong boä nhôù khi söï maõ hoaù leänh ñoïc ñöôïc thöïc hieän bôûi boä xöû lyù noù coù 1 maùy in nhö laø ñôn vò hieäu xuaát cuûa noù. Caùi maø ñöôïc söû duïng ñua tôùi output 1 töø 16 bit töø boä nhôù khi söï maõ hoaù thao taùc in ñöôïc thöïc hieän bôûi ngöôøi tieán haønh. vieäc maõ hoaù caùc thao taùc cuûa HYPCOM vaø caùi maø moãi moät trong soá chuùng laøm ñöôïc ñöa ra trong baûng 5.5. nhöõng caáu truùc hôïp lyù cuûa HYPCOM ñöôïc bieåu dieãn trong hình 5.3 Nhöõng quy taéc thao taùc ñöôïc phaân ra nhö sau: Hình 5.2 : Caáu truùc loâgíc cuûa boä xöû lyù HYPCOM Nhöõng baûng lieät keâ chi tieát khaùc cuûa HYPCOM laø noù coù 4KB töø ñòa chæ boä nhôù moät töø cuûa HYPCOM thì daøi 16bit moät töø cuûa HYPCOMN hoaëc ñöôïc löu tröû döôùi daïng caâu leänh hoaëc thaønh döõ lieäu ñeå xöû ly no coù 15 quaù trình maõ hoaù nhöõng caâu leänh naøy coù ñòa chæ ñôn. Chæ caàn 4 bit ñeå mieâu taû 15 quaù trình maõ hoaù. 12 bit ñeå ñaët ñòa chæ cho boä nhôù 4KB. 1 caâu leänh nhö vaäy thì daøi 16 bit noù coù 1 khoái input vaø ñöôïc xöû duïng ñeå nhaäp leänh vaø döõ lieäu. 1 töø 16 bit ñöôïc ñoïc qua khoái input vaø ñöôïc löu tröû trong boä nhôù khi söï maõ hoaù leänh ñoïc ñöôïc thöïc hieän bôûi boä xöû lyù noù coù 1 maùy in nhö laø ñôn vò hieäu xuaát cuûa noù. Caùi maø ñöôïc söû duïng ñua tôùi output 1 töø 16 bit töø boä nhôù khi söï maõ hoaù thao taùc in ñöôïc thöïc hieän bôûi ngöôøi tieán haønh. vieäc maõ hoaù caùc thao taùc cuûa HYPCOM vaø caùi maø moãi moät trong soá chuùng laøm ñöôïc ñöa ra trong baûng 5.5. nhöõng caáu truùc hôïp lyù cuûa HYPCOM ñöôïc bieåu dieãn trong hình 5.3 Nhöõng quy taéc thao taùc ñöôïc phaân ra nhö sau: Nhöõng thao taùc di chuyeån döõ lieäu : CLA , STO Caùc pheùp tính: ADD , SUB, MUL, DIV Nhöõng thao taùc veà heä ñieàu haønh : JMP, JNE, JZE, HLT Nhöõng thao taùc nhaäp vaø ñöa döû lieäu ra : READ, PRINT Nhöõng thao taùc loâgíc: SHR, COM, EOR Maõ hoaù ñieàu khieån(heä thaäp luïc phaân) Boä nhôù söû duïng Caùch ñònh daïng caáu truùc YÙ nghóa Tình traïng thanh ghi 1 CLA 124A Xoaù boä phaän tích luyõ vaø ñònh nhöõng thaønh phaàn ñòa chæ cuûa nhöõng boä nhôù ñaëc bieät OP = 1 ADDR=24A ACC! MEM(24A) OP=2 2 ADD 24bf Theâm vaøo boä phaän tích luyõ thaønh phaàn cuûa ñòa chæ ñaëc bieät OP=2 ADDR=4BF AAÂCCCC+MEM(4BF) 3 SUB 3AFD Tröø töø boä tích luyõ noäi dung cuûa ñòa chæ ñaëc bieät OP=3 ADDR=AØD ACC! ACC-MEM(AFD) 4 MUL 4BAF Nhaän noäi dung cuûa boä tích luyõ baèng noäi dung cuûa boä ñaëc bieät OP=4 ADDR=BAF ACC! ACC*MEM(BAF) 5 DIV 545D Chia nhöõng thaønh phaàn cuûa boä nhôù bôûi nhöõng thaønh phaàn ñòa chæ chuyeân bieät vaø taùch thaønh thöông soá nguyeân trong boä nhôù OP=5 ADDR=45D ACC! ACC /MEM(45D) 6 STO 6AFE Löu giaûm thaønh phaàn cuûa boä nhôù vaøo trong nhöõng ñòa chæ chuyeân bieät trong boä nhôù OP=6 ADDR=AFE MEM(AFE)! ACC 7 JMP 7653 Laáy caáu truùc tieáp theo töø ñòa chæ 653 cuûa boä nhôù OP=7 ADDR=653 PC! ADDR=653 8 JNE 8446 Laáy nhöõng caáu truùc tieáp theo töø ñòa chæ 446 neáu nhö ACC <0 cuõng nhö caáu truùc tieáp theo ñöôïc cho trong PC OP=8 ADDR=446 IF ACC<0 THEN PC !ADDF 9 J2F 9648 Laáy nhöõng caáu truùc tieáp theo töø ñòa chæ 648 neáu nhö ACC=0 (Ngöôïc vôùi daáu hieäu cuûa ACC)cuõng nhö caáu truùc tieáp theo töø ñòa chæ cho trong PC. OP=9 ADDR=648 IF ACC =0 THEN PC! ADDR A READ A798 Nhaäp nhöõng döõ lieäu ñöôïc ñoïc vaøo trong nhöõng ñòa chæ chuyeân bieät trong boä nhôù töø nhöõng boä phaän nhaäp döõ lieäu OP=A ADDR=798 MEM(ADDR)! INPUT B PRINT B547 In nhöõng döõ lieäu ñöôïc laâyù töø nhöõng ñòa chæ chuyeân bieät trong boä nhôù OP=B ADDR=547 PRINT MEM(ADDR) C SHR C008 Chuyeån ñoåi nhöõng thaønh phaàn cuûa ACC ( khoâng keå daáu hieäu) thaønh daïng 8 bit moät caùch chính xaùc OP=C ADDR=008 SHIFT ACC RIGHT BY 8 BITS D COM D000 Boå sung nhöõng thaønh phaàn cuûa ACC, moãi moät bit cuûa ACC ñöôïc thay theá bôûi chính nhöõng thaønh phaàn cuûa noù. Neáu nhö moät bit laø 1 thì noù seõ chuyeån thaønh 0 vaø ngöôïc laïi ACC! ACC E EOR EABF Keát hôïp töøng bit cuûa ACC vôùi töøng bit cuûa thaønh phaàn cuûa nhöõng ñòa chæ chuyeân bieät,neáu nhö nhöõng bit ñöôïc xaùc ñònh seõ chuyeån töøng bit cuûa ACC=0 OP=E ADDR=ABF ACC! ACC EOR MEM (ABF) F HLT F000 Söï taïm nghæ thao taùc ñieän toaùn OP=F ADDR(NONE) Chuù yù : 1. MEM(Address) ñöôïc giaûi thích nhö laø noäi dung cuûa boä nhôù trong nhöõng ñòa chæ ñöôïc chæ ñònh. 2. ACC ! MEM(Address) ñöôïc giaûi thích laø “ söï di chuyeån vaøo ACC noäi dung cuûa boä nhôù trong nhöõng ñòa chæ ñöôïc chæ ñònh”. Caùc nhoùm döû lieäu coù theå di chueån töø boä nhôù tôùi thanh toång vaø töø thanh toång tôùi boä nhôù. Caùc nhoùm soá hoïc thöïc hieän vieäc coäng, tröø, nhaân vaø chia.Keát quaû cuûa 1 pheùp tính ñöôïc ñöa vaøo nguoàn vaø phaûi khoâng vöôït qua söùc chöùa cuûa nguoàn. Nhoùm ñieàu haønh ñöôïc ñònh ñeå thöïc hieän nhöõng oâ quyeát ñònh trong baûng ñoà löu löôïng. Nhöûng bieåu dieån thoâng thöôøng cuûa caùc leänh ñöôïc söûa ñoåi khi nhöõng leänh nhaûy ñöôïc thöïc hieän. Chöùc naêng cuûa nhoùm input, output thì roû raøng. Nhoùm loâgíc ñöôïc söû duïng cho thao taùc treân caùc caâu leänh. Nhöõng thao taùc excluse-or (EOR) thì höõu duïng cho vieäc coù hay khoâng noäi dung nhöõng noäi dung cuûa 2 leänh tring boä nhôù ñöôïc ñoàng nhaát. Baûng 5.6 ñònh nghæa nhöõng thao taùc EOR giöõa caùc bit. Noù ñöôïc thaáy raèng neáu EOR cuûa nhöõng bit töông öùng ñöa ra taát caû caùc soá 0, khi ñoù 2 leänh ñöôïc ñoàng nhaát. Baûng 5.6 Exclusive-or operator A B A EOR B 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 Töø 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 Töø 2 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 Töø 1 EOR Töø 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.3 CHƯƠNG TRÌNH NGÔN NGƯ MÁY TÍNH. MỤC LỤC Baây giôø chuùng ta caàn vieát 1 chöông trình ngoân ngöõ maùy cho HYPCOM. Chöông trinhø naøy ñöôïc so saùnh vôùi 2 soá X&Y vaø ñöa ra 1 caùi lôùn hôn. Chöông trình ñöa ra trong baûng 5.7. Trong coät 2&3 trong baûng naøt chöùa nhöng leänh cuûa maùy. Coät 1 ñöa ra ñöa ra ñòa chæ maø caøc leânh töï ñöôïc löu. Thoâng tin naøy thì caàn cho vieät vieát chöông trình . Ví duï ,trong chöông trình ñöa ra trong baûn 5.7 leänh 8007 löu tröõ ô ñòa chæ 004 vaø leänh keá ñöôïc thöïc hieän laáy ra ôû ñòa chæ 007 neáu noäi dung cuûathanh ghi toång nhoû hôn 0. Moåt ngöôøi laäp trình phaûi bieát leänh naøo ñöôïc löu tröõ trong ñòa chæ 007. Baûng 5.7: 1 chöông trìng ngoân ngöõ maùy ñeå tìm ra soá lôùn hôn trong 2 soá ÑÒA CHÆ NÔI MAØ LEÄNH ÑÖÔÏC LÖU CAÙC LEÄNH MAÙY Giaûi thích caùc leänh Maõ leänh Ñòa chæ toaùn haïng 000 001 002 003 004 005 006 007 008 A A 1 3 8 B F B F 625 626 625 626 007 625 000 626 000 Ñoïc töø khoái input vaø löu noù trong ñòa chæ 625 MEM(625) ! X Ñoïc töø khoái input vaø löu noù trong ñòa chæ 625 MEM(625) ! Y ACC ! MEM(625) = X ACC ! X-MEM(626) ² ACC !X – Y Neáu (X-Y) < 0 thì laáy leänh tieáp khoûi ñòa chæ 007; coøn khoâng thì tieáp tuïc (X-Y) >=0 neáu ñieàu khieån ñeán töø leänh naøy. Trong tröôøng hôïp naøy xuaát ra X Halt (X-Y) < 0 neáu ñieàu khieån ñeán töø ñaây. Trong tröôøng hôïp naøy xuaát ra Y Halt Coät cuoái cuøng trong baûng 5.7 trình baøy moãi leänh naøo trong ngoân ngöû maùy ñöôïc thöïc hieän. Söï giaûi thích laø chuû yeáu ñeå hieåu chöông trìng. Baây giôø chuùng ta seõ kieåm tra caùi caùch maø chuùng ta ñöôïc dòch vaø thöïc hieän bôûi boä söû lyù HYPCOM. Böôùc 1: Chöông trìng ñöôïc ñoïc qua khoái INPUT vaø löu trong ñòa chæ thích chôïp trong boä nhôù . Caùi leänh ñaàu tieân löu trong ñòa chæ 000, leänh thöù 2 löu trong ñòa chæ 001……Leänh cuoái cuøng ñöôïc löu trong ñòa chæ 008. Böôùc naøy laø 1 phaàn laáy chöông trình ra. Traïng thaùi boä nhôù HYPCOM ôû phaàn keát thuùc cuûa vieäc laáy chöông trình ra cuûa baûng 5.7ñöôïc chæ ra trong baûng 5.8 Baûng 5.8: Traïng thaùi cuûa boä nhôù sau khi ñöôïc laáy ra Ñòa chæ boä nhôù Noäi dung ñòa chæ 000 001 002 003 004 005 006 007 008 A625 A625 1625 3626 8007 B625 F000 B626 F000 Böôùc 2: Ñòa chæ cuûa leänh ñaàu tieân ñöôïc thöïc hieän döa tôùi thanh ghi BC trong boä xöû lyù. Khi chöông trình ñöôïc löu tröõ baét ñaàu vôùi ñòa chæ 000, con soá baét ñaàu trong thanh ghi BC laø 000 PC ! 000 Böôùc 3 : Leänh töø boä nhôù ñöôïc löu vôùi daïng ñòa chæ cho bôûi PC, ñöôïc laáy vaø ñöa vaøo trong thanh ghi leänh. Noù ñöôïc laøm bôûi maïch ñieàu khieån cuûa boä xöû lyù baèng caùch copy noäi dung cuûa PC vaøo thanh ghi ñòa chæ nhôø MAR . maïch boä nhôù thì ñöa vaøo noäi dung ñòa chæ chæ ñònh trong thanh ghi boä nhôù MDR. Noäi dung cuûa MDR ñöôïc di chuyeån töø thanh ghi IR. Toùm laïi: MAR ! PC = 000; MDR ! MEM(PC) = MEM(000) = A625 IR ! MDR = A625 Böôùc 4 : Noäi dung cuûa PC taêng leân 1 ñeå PC chöùa ñòa chæ keá ñeå thöïc hieän. PC ! PC + 1 = 001 B

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docFUNDAMENTAL OF COMPUTER (Bản dịch Tiếng Việt Full).doc