# Test hợp ngữ

### Câu 1: Trình bày kiến trúc của vi xử lý ARM và vi điều khiển lõi ARM

Bộ vi xử lý bao gồm các thanh ghi, đơn vị điều khiển và đơn vị logic số học (các ic tính toán).


lõi vi xử lý đóng vai trò như một đơn vị chức năng được kết nối bởi các đường bus dữ liệu Các thành phần chính cấu tạo nên lõi ARM bao gồm bộ ALU, Tập thanh ghi (R0-R15) và bộ giải mã lệnh.

Dữ liệu đi vào trong lõi vi xử lý thông qua bus dữ liệu. Dữ liệu có thể là một lệnh cần thực hiện hay một phần tử dữ liệu.

Bộ giải mã lệnh dịch các câu lệnh trước khi chúng được thực hiện. Mỗi câu lệnh được thực hiện thuộc về một tập lệnh xác định.

Vi xử lý ARM, giống như các vi xử lý RISC khác, sử dụng cấu trúc nạp – lưu trữ. Các phần tử dữ liệu được nạp vào tập thanh ghi – vùng nhớ cấu thành từ các thanh ghi 32 bit. Các câu lệnh ARM thường có 3 địa chỉ, bao gồm hai thanh ghi nguồn Rn và Rm, và một thanh ghi đích Rd. Các toán hạng nguồn được đọc từ tập thanh ghi thông qua các bus nội A và B tương ứng.

Bộ lôgic số học (ALU) hay bộ cộng – nhân (MAC) lấy các giá trị thanh ghi Rn và Rm từ các bus A và B để tính toán kết quả. Các lệnh xử lý kết quả ghi kết quả lên thanh ghi Rd một cách trực tiếp. Các câu lệnh nạp và lưu trữ sử dụng bộ ALU để tạo địa chỉ, lưu chúng trong thanh ghi và truyền xuống bộ nhớ thông qua bus địa chỉ.

Kiến trúc vi điều khiển lõi ARM:
Vi xử lý ARM là đơn vị xử lý trung tâm (CPU) của vi điều khiển. Ngoài ra, các thành phần khác cũng được thêm vào để cấu thành nên vi điều khiển như bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi, ...

### Câu 2: Mô tả hoạt động của ngắt; Làm rõ các khái niệm: Số hiệu ngắt, chương trình con phục vụ ngắt, bảng vector ngắt

Số hiệu ngắt là chỉ số của vector ngắt trong bảng vector ngắt. Chương trình con phục vụ ngắt là đoạn chương trình được chạy khi ngắt xảy ra. Bảng vector ngắt là vùng nhớ lưu địa chỉ chương trình con phục vụ ngắt tương ứng với số hiệu ngắt (là số thứ tự)

Các ngoại lệ là các sự kiện gây ảnh hưởng đến chương trình đang được thực hiện, và chúng được tạo ra từ yếu tố bên trong hay bên ngoài, kích hoạt vi điều khiển gọi đến trình xử lý ngoại lệ (Exception Handler) để thực hiện ngoại lệ đấy, ví dụ như một ngắt được tạo ra hay một lệnh không xác định

Khi ngoại lệ hay ngắt xảy ra, vi xử lý thiết lập thanh ghi PC đến địa chỉ của chương trình con phục vụ ngắt. Địa chỉ đó nằm bên trong bảng vector ngắt.

Vi xử lý thực hiện xong lệnh hiện tại và nạp các câu lệnh từ chương trình con phục vụ ngắt để thực thi.

Mỗi ngoại lệ có số thứ tự của nó. Số thứ tự ngoại lệ từ 1 đến 15 được gọi là ngoại lệ hệ thống, và các ngoại lệ từ 16 trở lên là các ngắt.

### Câu 3: Mô tả quá trình truy xuất 1 byte từ bộ nhớ

- CPU phát địa chỉ byte nhớ ra bus địa chỉ.
- CPU phát tín hiệu điều khiển đọc
- Module nhớ được kích hoạt, đọc địa chỉ từ bus địa chỉ và kích hoạt vùng chứa byte nhớ tương ứng.
- Byte nhớ được module nhớ phát lên bus dữ liệu.
- CPU đọc byte nhớ từ bus dữ liệu và nạp vào thanh ghi đích.

### Cấu 4: Trình bày tập thanh ghi của ARM
Vi xử lý được cấu thành từ rất nhiều thanh ghi. Điều đó được coi là nền tảng của kiến trúc máy tính hiện đại, hay nói cách khác là kiến trúc nạp – lưu trữ, như Cortex-M3.
Trước tiên ta cần định nghĩa về thanh ghi. Thanh ghi về bản chất chính là một khu vực lưu trữ trong bộ nhớ nội – một dãy các bits truy cập song song – của vi xử lý. Tuy nhiên, đối với vi điều khiển, mặc dù chúng ta có 20KB RAM tĩnh đối với STM32 thông thường, bộ nhớ bên trong này không hình thành nên tập thanh ghi.
Một định nghĩa khác đối với thanh ghi có thể là khu vực bộ nhớ không tham gia vào việc tổ chức bộ nhớ. Ta có thể đặt vào đó bất kì giá trị nào – từ giá trị dữ liệu như giá trị thời gian, bộ đếm, hệ số cho bộ lọc cho đến các địa chỉ của một bảng dữ liệu, hay địa chỉ của stack. Một số thanh ghi được sử dụng cho mục đích đặc biệt. Đối với Cortex-M3, các thanh ghi có thể được truy cập bởi tập lệnh mà không cần gửi yêu cầu đến bus dữ liệu. Mã thao tác của một lệnh điều chỉnh nội dung của một
thanh ghi do đó phải chứa thông tin của thanh ghi đó. Cortex-M3 có 17 thanh ghi 32
bit, bao gồm:
54
R0 – R12: 13 thanh ghi đa mục đích
R13: thanh ghi con trỏ, ngăn xếp (SP)
R14: thanh ghi liên kết (LR)
R15: thanh ghi con trỏ lệnh
xPSR: thanh ghi trạng thái.
13 thanh ghi đa mục đích được sử dụng để chứa các toán hạng của một lệnh
và nhận kết quả trả về của lệnh đấy. ARM phân biệt giữa 8 thanh ghi bank thấp (R0
– R7) và 4 thanh ghi bank cao (R8-R12). Các thanh ghi bank cao bị giới hạn sử
dụng đối với một số câu lệnh nhất định. Ở dưới đây chúng ta sẽ xem xét kĩ hơn về
các thanh ghi này.

### Câu 5: Trình bày kỹ thuật dải bit (bit band)