Bài giảng Vi xử lý nâng cao - Mở đầu

Nội dung text: Bài giảng Vi xử lý nâng cao - Mở đầu

1. Bài giảng “Vi xử lý nâng cao” Mã số môn học: 40514003 Biên soạn: Tống Văn On Bộ môn Kỹ thuật Điện tử – Khoa Điện & Điện tử Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh 1
2. Nội dung bài giảng . Nội dung môn học “Vi xử lý nâng cao” là khảo sát các chip nhúng ARM, AVR và PIC. . Phần lõi của các chip này là CPU RISC 16/32-bit. . Học viên cao học sẽ thực hiện các tiểu luận về ARM, AVR và PIC. DO VẬY  Nội dung bài giảng tập trung vào việc giới thiệu kiến trúc và thiết kế CPU RISC 32-bit cũng như hệ vi xử lý dựa trên CPU RISC.  Giới thiệu những vấn đề chính của các chip ARM, AVR và PIC, học viên cao học sẽ nghiên cứu chi tiết thông qua tiểu luận. 3
3. Phần 1: Thiết kế CPU RISC Bài 1 : Giới thiệu các thành phần của một hệ máy tính, hệ vi xử lý và nêu bật vai trò của kiến trúc tập lệnh ISA (instruction set architecture) khi thiết kế RISC. Bài 2 : Nguyên tắc thiết kế ISA, tập thanh ghi, bộ nhớ, khuôn dạng lệnh tổng quát, các chế độ định địa chỉ - Mô tả các lệnh load/store, tính toán (dạng lệnh, C, hợp ngữ và mã máy). Bài 3 : Mô tả các lệnh rẽ nhánh và thay đổi luồng điều khiển chương trình (dạng lệnh, C, hợp ngữ và mã máy). Bài 4 : Thủ tục, stack và cấp phát bộ nhớ. Bài 5 : Trình dịch hợp ngữ, liên kết và nạp. Bài 6 : Thiết kế đơn vị số học – logic và dịch bit. 5
4. Phần 1: Thiết kế CPU RISC Bài 13 : Hệ thống thứ bậc bộ nhớ – Bộ nhớ RAM động, RAM tĩnh, cache, bộ nhớ thứ cấp. Các kiểu cache, vấn đề cache miss, cache hit. Bài 14 : Hệ thống I/O – Vấn đề ngắt của ngoại vi – Bus và tranh chấp bus. 7
5. Phần 3: Giới thiệu ARM Bài 15 : Kiến trúc ARM – Mô hình đối với người lập trình (dữ liệu, dạng lệnh, tập thanh ghi, xử lý ngoại lệ, phát triển), tập lệnh, thiết kế hệ thống và các công cụ phát triển. Bài 16 : Hợp ngữ và C của Intel Xscale – Vấn đề biên dịch thông qua các thí dụ. Bài 17 : Ngoại lệ và các ngắt mềm. Bài 18 : Kiến trúc bộ nhớ, I/O và hệ thống bus của máy tính ARM. 9
6. Tài liệu tham khảo I. Tài liệu tham khảo cho phần 1 và phần hướng dẫn & bài tập: 1. Computer Organization and Design, 3rd Edition Patterson & Hennessy., ©2005. 2. Structured Computer Organization, 5th Edition Andrew S. Tanenbaum., ©2006. 11
7. Tài liệu tham khảo III. Tài liệu tham khảo ARM, AVR và PIC: 1. Sách chỉ dẫn trình dịch hợp ngữ (Assembler Guide). 2. Sách chỉ dẫn CodeWarrior IDE (CodeWarrior IDE Guide). 3. Sách tham khảo kiến trúc ARM (ARM Architecture Reference Manual). 4. Bộ tài liệu của người phát triển ARM: Bắt đầu (ARM Developer Suite: Getting Started). 5. ARM Developer Guide. 13