Khái Niệm và Ứng Dụng Vi Xử Lý trong Thực Tiễn Hằng Ngày | Môn Vi xử lý 1 - Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 58931565
Trình bày vi xử lý là gì
Là IC số chuyên về xử lý dữ liệu tính toán dữ liệu và điều khiển theo chương trình. Vi điều khiển là gì?
Để tạo thành một hệ thống xử lý, người thiết kế cần hiểu rõ về vi xử lý, bộ nhớ và thiết bị ngoại vi. Hệ thống
này khá phức tạp, sử dụng nhiều không gian và mạch. Vi xử lý thường xử lý dữ liệu theo byte hoặc từ,
trong khi các thiết bị điều khiển công nghiệp thường làm việc theo bit. Để giảm bớt sự phức tạp, các nhà
sản xuất đã hợp nhất bộ nhớ và thiết bị ngoại vi với khả năng xử lý thành một IC gọi là vi điều khiển.
Thế nào là ngôn ngử assembly: Do mã lệnh dạng số nhị phân quá dài và khó nhớ nên các nhà lập trình đã
xây dựng một ngôn ngữ lập trình hợp ngữ còn gọi là Assembly cho dễ nhớ,, Theo tiếng Việt, Assembly
Language có nghĩa là hợp ngữ. Nó được dùng để chuyển hóa cấu trúc dữ liệu gồm 0 và 1 khó hiểu của máy
tính thành ngôn ngữ mà con người có thể tiếp thu được dễ dàng hơn.
ứng dụng vi xử lý
Vi xử lý hiện diện trong nhiều khía cạnh của đời sống hàng ngày, từ thiết bị điện tử gia dụng như máy giặt
thông minh và lò vi sóng, đến hệ thống giao thông như đèn tín hiệu và GPS. Nó hỗ trợ giáo dục qua thiết
bị học tập và mô phỏng ảo, theo dõi sức khỏe qua thiết bị thể thao, và điều khiển trò chơi video. Ngoài ra,
vi xử lý xử lý dữ liệu trong công nghệ thông tin, nâng cao an ninh qua camera và hệ thống báo động, cùng
với việc điều chỉnh nhiệt độ trong nấu ăn và pha chế cà phê. Nhìn chung, vi xử lý cải thiện chất lượng cuộc
sống và mang lại nhiều tiện ích hàng ngày.
Vì sao dùng ngôn ngữ C cho vi điều khiển
Ngôn ngữ hiệu suất tối ưu C và cho phép truy cập trực tiếp vào phần cứng, C học dễ hiểu với cú pháp rõ
ràng và có nhiều tài liệu hỗ trợ, Mã C dễ dàng chuyển đổi giữa các vi điều khiển khác nhau.
Kể tên 3 vi xử lý của ba hãng khác nhau? Ba vi điều khiển của ba hãng khác nhau.
Intel Core i7 - Hãng Intel 2. AMD Ryzen 7 - Hãng AMD 3. Apple M1 - Hãng Apple 🔧 Vi điều khiển:
1. ATmega328 - Hãng Microchip Technology (trước đây là Atmel) 2. STM32F103 - Hãng
STMicroelectronics 3. PIC16F877A - Hãng Microchip Technology
Các loại Kiến trúc bộ nhớ vi xử lý?
Kiến trúc Von Neumann: với kiến trúc này thì bộ nhớ giao tiếp với CPU thông qua 1 bus dữ liệu 8 bit, bộ
nhớ có các ô nhớ chứa dữ liệu 8 bit, bộ nhớ vừa lưu trữ chương trình và dữ liệu.
Ưu điểm: kiến trúc đơn giản.
Khuyết điểm: do chỉ có 1 bus nên tốc độ truy suất chậm, khó thay đổi dung lượng lưu trữ của ô nhớ.
Kiến trúc Harvard: với kiến trúc này thì bộ nhớ được tách ra làm 2 loại bộ nhớ độc lập:
bộ nhớ lưu chương trình và bộ nhớ lưu dữ liệu, CPU giao tiếp với 2 bộ nhớ độc lập nên cần 2
bus độc lập. Vì độc lập nên có thể thay đổi số bit lưu trữ của từng bộ nhớ mà không ảnh hưởng lẫn nhau.
Ưu điểm: do chỉ có 2 bus nên tốc độ truy suất nhanh, tùy ý thay đổi số bit của ô nhớ.
Khuyết điểm: kiến trúc phức tạp. lOMoAR cPSD| 58931565
Giải thích chức nắng, hoạt động các thanh ghi PC, Stack, Status (thanh ghi trạng thái). Đặc biệt hoạt
động của PC và Stack khi gọi chương trình con.
Thanh ghi PC (Program Counter) là một trong những thanh ghi quan trọng nhất của vi xử lý. Vai trò
chính của nó là quản lý địa chỉ của lệnh đang được thực hiện và lệnh tiếp theo trong chương trình.
Cấu trúc Chương trình •
Chương trình là một chuỗi các lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ. Những lệnh này yêu cầu vi xử lý
thực hiện các công việc cụ thể để giải quyết một vấn đề nào đó. •
Bộ nhớ có thể chứa nhiều chương trình, và mỗi chương trình sẽ chiếm một vùng nhớ riêng.
Quy trình Thực hiện Chương trình
1. Nạp Địa chỉ: khi Địa chỉ bắt đầu của chương trình (lệnh thứ nhất) được nạp vào thanh ghi PC.
2. Đón Lệnh: Vi xử lý sẽ đón mã lệnh từ địa chỉ mà thanh ghi PC chỉ đến.
3. Tăng Giá trị PC: Sau khi lệnh thứ nhất được thực hiện, nội dung của thanh ghi PC sẽ tăng lên để
trỏ đến lệnh thứ hai.
4. Lặp lại Quy trình: Quá trình này tiếp tục cho đến khi lệnh cuối cùng của chương trình được thực hiện.
Chức năng của Thanh ghi PC •
Quản lý Địa chỉ: Thanh ghi PC quản lý địa chỉ bộ nhớ của chương trình, đảm bảo rằng vi xử lý luôn
biết lệnh nào đang được thực hiện và lệnh nào sẽ được thực hiện tiếp theo. •
Điều chỉnh Giá trị: Một số lệnh có thể thay đổi giá trị của thanh ghi PC, cho phép vi xử lý thực hiện
các lệnh ở một địa chỉ mới, như lệnh nhảy hoặc lệnh gọi chương trình con.
Quy trình Đón Lệnh •
Địa chỉ của lệnh được gửi đến bộ nhớ qua bus địa chỉ. •
Bộ nhớ sau đó sẽ đưa nội dung của ô nhớ lên bus dữ liệu, nội dung này chính là mã lệnh cần
thực hiện. Kết luận
Thanh ghi PC là một thành phần thiết yếu trong vi xử lý, giúp quản lý và điều phối quá trình thực hiện
các lệnh trong chương trình, từ đó đảm bảo sự chính xác và hiệu quả trong xử lý thông tin. lOMoAR cPSD| 58931565 lOMoAR cPSD| 58931565 lOMoAR cPSD| 58931565