Bài soạn vi xử lý - Chương 2: Máy vi tính và hệ thống vi xử lý

CHÆÅNG 2 MAÏY VI TÊNH VAÌ HÃÛ THÄÚNG VI XÆÍ LYÏ Bäü vi xæí lê coï màût trong caïc maïy vi tênh laì sæû phaït triãøn tiãúp theo cuía bäü xæí lê âæåüc duìng nhæ laì mäüt bäü pháûn chuí chäút trong caïcmaïy tênh cuía caïc thãú hãû træåïc. Âãø nàõm bàõt âæåüc tênh kãú thæìa vaì tênh liãn tuûc cuía sæû phaït triãøn naìy, træåïc khi giåïi thiãûu vãö caïc bäü vi xæí lê ta âãø ra mäüt chuït thåìi gian âãø giåïi thiãûu vãö caïc loaûi maïy tênh noïi chung. 1. Tæì maïy tênh låïn âãún maïy vi tênh Nhæ ta âaî biãút vãö kiãún thæïc cuía maïy tênh noïi chung, mäüt maïy tênh (Computer) thäng thæåìng bao gäöm caïc khäúi chæïc nàng cå baín nhæ: khäúi xæí lê trung tám (CPU, central processing unit), bäü nhåï (M, Memory) vaì khäúi phäúi gheïp våïi thiãút bë ngoaûi vi (I/O, input/output) . tuyì theo quy mä phæïc taûp cuía caïc khäúi chæïc nàng kãø trãn maì ngæåìi ta phán caïc maïy âiãû tæí âaî vaì âang sæí duûng ra thaình caïc loaûi sau: Maïy tênh låïn Maïy tênh låïn (mainframe) laì loaûi maïy tênh âæåüc thiãút kãú âãø giaíi caïc baìi toaïn låïn våïi täúc âoü nhanh. Noï thæåìng laìm viãûc våïi säú liãûu tæì 64 bit hoàûc låïn hån næîa vaì âæåüc trang bë bäü nhåï ráút låïn. Chênh vç váûy maïy tênh cuîng låïn vãö kêch thæåïc váût lyï. Chuïng thæåìng âæåüc duìng âãø âiãöu khiãøn caïc hãû thäúng thiãút bë duìng trong quán sæû hoàûc caïc hãû thäúng maïy moïc cuía chæång trçnh nghiãn cæïu vuî truû, âãø xæí lyï caïc thäng tin trong ngaình ngán haìng, ngaình khê tæåüng, caïc cäng ty baío hiãøm ... Tiãu biãøu cho loaûi maïy tênh naìy laì loaûi maïy IBM 8341, honeywell DSP8. loaûi maïy låïn nháút trong caïc maïy låïn âæåüc goüi laì supercomputer (nhæ loaûi maïy Y-MP/832 cuía Cray). 1.2. Maïy tênh con Maïy tênh con (minicomputer) laì mäüt daûng thu nhoí vãö kêch thæåïc cuîng nhæ vãö tênh nàng cuía maïy tênh låïn. Noï ra âåìi nhàòm thoaí maîn caïc nhu cáöu sæí duûng maïy tênh cho caïc æïng duûng væìa phaíi maì nãúu duìng maïy tênh låïn vaìo âoï thç seí gáy laîng phê. Do váûy maïy tênh con thæåìng laìm viãûc våïi caïc dæî liãûu coï âoü daìi tæì 32 bit våïi täúc âäü cháûm hån vaì khaí nàng cuía bäü nhåï haûn chãú hån. Maïy tênh con thæåìng âæåüc duìng cho caïc tênh toaïn khoa hoüc kyî thuáût, gia cäng dæî liãûu quy mä nhoí hay âãø âiãöu khiãøn quy trçnh cäng nghãû. Tiãu biãøu cho nhoïm naìy laì loaûi maïy VAX 6360 cuía Digital Equipment Corporation vaì MV/8000II cuía Data genaral. 1.3.Maïy vi tênh Maïy vi tênh (Microcomputer) laì loaûi maïy tênh ráút thäng duûng hiãûn nay. Mäüt maïy vi tênh coï thãø laì mäüt bäü vi âiãöu khiãøn (microcontroller)., mäüt maïy vi tênh trong mäüt voí maïch (one- chip- microcomputer), vaì mäüt hãû vi xæí lê coï khaí nàng laìm viãûc våïi säú liãûu coï âäü daìi 1 bit, 4 bit, 8 bit, 16 bit. Hiãûn nay mäüt säú maïy vi tênh coï tênh nàng coï thãø so saïnh âæåüc våïi maïy tênh con, laìm viãûc våïi säú liãûu coï âäü daìi tæì laì 32 bit (tháûm chê laì 64 bit). Ranh giåïi âãø phán chia giæîa maïy vi tênh vaì maïy tênh con chênh vç thãú ngaìy caìng khäng roí neït. Mäüt dàûc âiãøm tiãu biãøu âãø nháûn biãút maïy vi tênh laì chuïng âãöu sæí duûng caïc bäü xæí lê trung tám (CPU) âæåüc chãú taûo bàòng cäng nghãû maûch vi âiãûn tæí våïi mæïc âäü täø håüp låïn, maûch VLSI (very large of integration) maì ngæåìi ta quen goüi laì caïc bäü vi xæí lyï (microcomputer, mP) Caïc bäü vi xæí lyï hiãûn coï tãn thë træåìng thæåìng âæåüc xãúp theo caïc hoü phuû thuäüc vaìo caïc nhaì saín xuáút vaì chuïng ráút âa daûng vãö chuíng loaûi. Näøi báût nháút trong caïc hoü vi xæí lyï âäú laì 2 hoü cuía 2 nhaì saín xuáút haìng âáöu näøi tiãúng trong lénh væûc naìy, âoï laì hoü vi xæí lyï 80x86 cuía Intel vaì hoü vi xæí lyï 680xx cuía Motorola. Trong caïc chæång sau chuïng ta seî quan tám chuí yãúu âãún caïc bäü vi xæí lyï, caïc maûch phuû tråü vaì caïc hãû thäúng xáy dæûng trãn cå såí linh kiãûn cuía Intel, tuy thãú sau âáy cuïng ta cuîng seî giåïi thiãûu læåït qua vãö lëch sæí phaït triãøn vaì caïc âàûc âiãøm chung nháút cuía caïc thãú hãû vi xæí lyï tæì træåïc âãún nay. Cuäúi cuìng chuïng ta seî âæa ra baíng täøng kãút, trong âoï nãu ra caïc thäng säú chênh cuía caïc bäü vi xæí kyï thãú hãû gáön âáy nháút cuía 2 nhaì cung cáúp näøi tiãúng la Intel vaì Motorola. Sæû phaït triãøn cuía caïc bäü vi xæí lyï Thãú hãû 1 (1971-1973) Nàm 1971, trong khi phaït triãøn caïc vi maûch duìng cho maïy tênh cáöm tay, Intel âaî cho ra âåìi bäü vi xæí lyï âáöu tiãn laì 4004 ( 4 bit ) cuía Rockwell International, IPM-16 (16 bit) cuía National Semiconductor. Âàûc âieím chung cuía caïc vi xæí lyï thãú hãû naìy laì: Âäü daìi tæì thæåìng laì 4 bit (cuîng coï thãø daìi hån) Cäng nghãû chãú taûo PMOS våïi âàûc âiãøm máût âäü pháön tæí nhoí, täúc âäü tháúp, giaï thaình reí vaì coï khaí nàng âæa ra doìng taíi nhoí. Täúc âäü thæûc hiãûn lãûnh: 10-16ms/lãûnh våïi táön säú âäöng häö fclk = 0,1- 0,8 MHz. Táûp lãûnh âån giaín phaíi cáön nhiãöu maûch phuû tråü måïi taûo nãn mäüt hãû vi xæí lyï hoaön chènh. Thãú hãû 2 (1974-1977) Caïc bäü vi xæí lyï âaûi diãn trong thãú hãû naìy laì caïc vi xæí lyï 8 bit 6502 cuía MOS Technology, 6800 vaì 6809 cuía Motorola, 8080 vaì 8085 cuía Intel vaì âàûc biãût laì bäü vi xæí lyï Z80 cuía Zilog. Caïc bäü vi xæí lyï naìy coï táûp lãûnh phong phuï hån vaì thæåìng coï khaí nàng phán biãût âëa chè bäü nhåï våïi dung læåüng âãún 64KB. Coï mäüt säú bäü vi xæí lyï coìn coï khaí nàng phán biãût âæåüc 256 âëa chè cho caïc thiãút bë ngoaûi vi (hoü Intel vaì Zilog). Chuïng âaî âæåüc sæí duûng räüng raîi trong cäng nghiãûp vaì nháút laì âãø taûo ra caïc maïy tênh 8 bit näùi tiãúng mäüt thåìi nhæ Apple II vaì Commodore 64. Táút caí caïc bäü vi xæí lyï thåìi kç naìy âãöu âæåüc saín xuáút bàòng cäng nghãû NMOS ( Våïi máût âäü âiãûn tuí trãn mäüt âån vë diãûn têch cao hån so våïi cäng nghãû PMOS) hoàûc CMOS ( tiãút kiãûm âiãûn nàng tiãu thuû) cho pheïp âaût âæåüc täúc âäü tæì 1-8 ms/lãûnh våïi táön säú âäöng häö fclk = 1-5 MHz. Thãú hãû 3 (1978-1982) Caïc bäü vi xæí lyï trong thãú hãû naìy coï âaûi diãûn laì caïc bäü vi xæí lyï 16 bit 8086/80186/80286 cuía Intel hoàûc 86000/86010 cuía Motorola. Mäüt âiãöu tiãú bäü hån hàón so våïi caïc bäü vi xæí lyï 8 bit thãú hãû træåïc laì caïc bäü vi xæí lyï 16 bit coï táûp lãûnh âa daûng våïi caïc lãûnh nhán, lãûnh chia vaì caïc lãûnh thao taïc våïi chuäøi kê tæû. Khaí nàng phán biãût âëa chè cho bäü nhåï hoàûc cho thiãút bë ngoaûi vi cuía caïc vi xæí lyï thãú hãû naìy cuîng låïn hån ( tæì 1MB âãún 16 MB cho bäü nhåï vaì tåïi 64 K âëa chè cho thiãút bë ngoaûi vi âäúi våïi hoü Intel). Âáy laì caïc bäü vi xæí lyï âæåüc duìng trong caïc maïy IBM PC, PC/XT, PC/AT vaì caïc maïy Macintosh cuía Apple. Pháön låïn caïc bäü vi xæí lyï trong thãú hãû naìy âãöu âæåüc saín xuáút bàòng cäng nghãû HMOS vaì cho pheïp âaût âæåüc täúc âäü tæì 0,1-1ms/lãûnh våïi táön säú âäöng häö fclk =5-10 MHz. Trong thåìi kç naìy cuîng xuáút hiãn caïc maïy vi tênh 8 bit trong mäüt voí nhæ 8048/49 vaì 6805R2 (maûch naìy coìn coï thãm caí ADC 12 bit cho 4 kãnh âáöu vaìo tæång tæû) hoàûc caïc bäü vi âiãöu khiãøn 1 bit trong voí nhæ MC 14500B vaì 4 bit trong 1 voí nhæ MC 141000. Thãú hãû 4 (1983-1999) Caïc bäü vi xæí lyï âaûi diãûn trong thãú hãû naìy laì caïc vi xæí lyï 32 bit 80386/80486 vaì 64 bit Pentium cuía Intel 60-66MHz, Intel P6 - Pentium Pro 120- 133 MHz, Intel Pentium 150- 166 - 200 MHz våïi caïc måî räüng cho multimedia, Intel Pentium II 233-450 MHz, Intel Pentium III 500-550 MHz. Ngaìy nay caïc thäng säú cå baín cuía bäü vi xæí lê ngaìy caìng âæåüc caíi thiãûn : täúc âäü ngaìy caìng cao ( caïc bäü vi xæí lê hiãûn âaûi cuía INTEL âaî âaût tåïi täúc âäü 800 MHz - 3GHz, âäü räüng kãnh thäng tin dæî liãûu ngaìy caìng låïn nhæ : 32, 64 bit . Âiãöu âoï âaî giuïp cho baìi toaïn thiãút jkãú caïc baìi toaïn thjiãút kãúcaïc hãû vi xæí lê chuyãn dung våïi tênh nàng rang lain tråí nãn dãù daìng hån. Song song våïi caïc hãû vi xæí lê cuía haîng INTEL, haîng Motola cuîng âæa ra caïc vi xæí lyï 32 bit 68020/68030/68040 vaì caïc vi xæí lê 64 bit 68060/64. Ngaìy nay täúc âäü cuía caïc vi xæí lê hiãûn âaûi cuía haîng MOTOROLA cuîng âaût trãn 3GHz. Âàûc âiãøm cuía caïc bäü vi xæí lyï thãú hãû naìy coï säú læåüng transistor ráút låïn ( tæì vaìi 3 triãûu âãún trãn 50 triãûu transistor .Pháön lain caïc bäü vi xæí lê måïi thæûc hiãûn caïc lãnh trong mäüt chu kyì, vaì thæûc tãú taut caí chuïng âãöu coï âån vë xæí lê dáúu pháøy âäüng FPU (Floating-point Unit ) bãn trong. Chuïng coï caïc thanh ghi chung 16-32 bit. Nhiãöu loaûi coï phán biãût caïc tãûp thanh nghi 32-bit ( register file ) cho âån vë nguyãn IU ( interger unit ) vaf teepj thanh ghi 32- bit cho FPU. Chuïng coï Cache memory bãn trong våïi dung læåüng lãn tåïi 36 KB. Âa säú Cache memory bãn trong phán âäi : duìng cho lãûnh Icache vaì duìng cho dæî liãûu Dcache. Caïc bäü vi xæí lê cäng nghãû cao hiãûn nay( advanced microprocessors) âaî thoaí maîn caïc yãu cáöu chãú taûo caïc maïy tênh låïn ( mainframes ) vaì caïc siãu maïy tênh ( supercomputers). Caïc vi xæí lê thåìi naìy coï bus âëa chè âãöu laì 32 bit ( phán biãût 4 GB bäü nhåï) vaì coï khaí nàng laìm viãûc våïi bäü nhåï aío. Ngæåìi ta cuîng aïp duûng caïc cå chãú hoàûc caïc cáúu truïc âaî âæåüc sæí duûng trong caïc maïy tênh låïn vaìo caïc bäü vi xæí lê : cå chãú xæí lyï xen keî liãn tuûc doìng maî lãûnh( pipeline), bäü nhåï cache (bäü nhåï áøn), bäü nhåï aío. Caïc bäü vi xæí lyï naìy âãöu coï bäü quaín lyï bäü nhåï(MMU) vaì nhiãöu khi caí caïc bäü âäöng xæí lyï toaïn hoüc åí bãn trong. Chênh nhåì caïc caíi tiãún âoï maì caïc bäü vi xæí lyï thãú hãû naìy coï khaí nàng caûnh tranh âæåüc våïi caïc maïy tênh nhoí trong ráút nhiãöu lénh væûc æïng duûng. Pháön låïn caïc bäü vi xæí lyï thãú hãû naìy âãöu âæåüc saín xuáút bàòng cäng nghãû HCMOS. Mäüt säú thäng säú chênh cuía caïc bäü vi xæí lyï cuía Intel vaì Motorola âæåüc cho trong baíng 2.1 vaì 2.2. Bãn caûnh caïc bäü vi xæí lyï vaûn nàng truyãön thäúng thæåìng âæåüc duìng âeí xáy dæûng caïc maïy tênh våïi táûp lãûhn âáöy âuí ( complex instruction set computer, CISC) âaî noïi åí trãn, trong thåìi gian naìy cuîng xuáút hiãûn caïc bäü vi xæí lyï caíi tiãún duìng âãø xáy dæûng caïc maïy tênh våïi táûp lãûnh ruït goün (reduced instruction set computer, RÊC) våïi nhiãöu tênh nàng coï thãø so saïnh våïi caïc maïy tênh låïn åí caïc thãú hãû træåïc. Âoï laì caïc bäü vi xæí lyï Alpha cuía Digital, PowerPC cuía täø håüp haîng Apple- Motorola- IBM... Coï leî haîy coìn såïm, nhæng cuîng âaî coï nhiãöu biãøu hiãûn âãø coï thãø noïi âæåüc ràòng sæû ra âåìi cuía caïc vi xæí lyï loaûi RISC chênh laì sæû bàõt âáöu cho mäüt thãú hãû khaïc trong lëch sæí phaït triãøn cuía caïc thãú hãû vi xæí lyï. Giåïi thiãûu så læåüc cáúu truïc vaì hoaût âäüng cuía hãû vi xæí lyï Trãn âáy bäü vi xæí lyï laì mäüt thaình pháön ráút cå baín khäng thiãúu âæåüc âãø taûo nãn maïy vi tênh. Trong thæûc tãú bäü vi xæí lyï coìn phaíi coï thãø kãút håüp thãm våïi caïc boëo pháûn âiãûn tæí khaïc nhæ bäü nhåï vaì bäü phäúi gheïp vaìo/ra âãø taûo nãn mäüt hãû vi xæí lyï hoaìn chènh. Cáön læu yï ràòng âãø chè mäüt hãû thäúng coï cáúu truïc nhæ trãn, thuáût ngæî “hãû vi xæí lyï” mang yï nghéa täøng quaït hån so våïi thuáût ngæî “maïy vi tênh”, vç maïy vi tênh chè laì mäüt æïng duûng cuû thãø caíu hãû vi xæí lyï. Hçnh 2.1 giåïi thiãûu så âäö khäúi täøng quaït cuía mäüt hãû vi xæí lyï. Trong så âäö naydf ta tháúy roî caïc khäúi chæïc nàng chênh cuía hãû vi xæí lyï gäöm: + Khäúi xæí lyï trung tám (central pgocessing unit,CPU) + Bäü nhåï baïn dáùn (memory, M + Khäúi phäúi gheïp våïi caïc thiãút bë ngoaûi vi (input/ output,I/O)K + Caïc bus truyãön thäng tin. Ba khäúi chæïc nàng âáöu liãn hãû våïi nhau thäng qua qáûp caïc âæåìng day âãø truyãön tên hiãûu goüi chung laì Bus hãû thäúng. Bus hãû thäúng bao gäöm 3 bus thaình pháön. ÆÏng våïi caïc tên hiãûu âëa chè, dæî liãûu vaì âiãöu khiãøn ta coï bus âëa chè, bus dæî liãûu vaì bus âiãöu khiãøn. CPU âoïng vai troì chuí âaûo trong hãû vi xæí lyï. Âáy laì mäüt maûch vi âiãûn tæí coï âäü têch håüp ráút cao. Khi hoaût âäüng, noï âoüc maî lãûnh âæåüc ghi dæåïi faûng caïc bit 0 vaì bit 1 tæì bäü nhåï, sau âoï noï seî giaíi maî caïc lãûnh naìy thaình caïc daîy xung âiãöu khiãøn æïng våïi caïc thao taïc trong leûnh âãø âiãöu khiãøn caïc khäúi khaïc thæûc hiãûn tæìng bæåïc caïc thao taïc âoï. Âãø laìm âæåüc viãûc naìy bãn trong CPU coï thanh ghi duìng âãø chæïa âëa chè cuía lãûnh sàõp thæûc hiãûn goüi laì thanh ghi con troí lãûnh (instruction pointer,IP) hoàûc bäü âãúm chæång trçnh (program cuonter,PC), mäüt säú thanh ghi âa nàng khaïc cuìng bäü tênh toaïn säú hoüc vaì logic (ALU) âãø thao taïc våïi dæî liãûu. Ngoaìi ra åí âáy coìn coï caïc hãû thäúng maûch âiãûn tæí ráút phæïc taûp âãø giaíi maî lãûnh vaì tæì âoï taûo ra caïc xung âiãöu khiãøn cho toaìn hãû. Bäü nhåï baïn dáùn hay coìn goüi laì bäü nhåï trong laì mäüt bäü pháûn khaïc ráút quan troüng cuía hãû vi xæí lyï.Taûi âáy (trong ROM) ta coï thãø chæïa chæång trçnh âiãöu khiãøn hoaût âäüng cuía toaìn hãû âãø khi báût âiãûn thç CPU coï thãø láúy lãûnh tæì âáy maì khæíoi âáöu hãû thäúng. Mäüt pháön cuía chæång trçnh âiãöu khiãøn hãû thäúng, caïc chuiæång trçnh æïng duûng , dæî liãûu cuìng caïc kãút quaí cuía chæång trçnh thæåìng âæåüc âãø trong RAM. Caïc dæî liãûu vaì chæång trçnh muäún læu træî láu daìi seî âæåüc âãø åí bäü nhåï ngoaìi. Khäúi phäúi gheïp vaìo/ra (I/O) taûo ra khaí nàng gaio tiãúp giæîa hãû vi xæí lyï våïi thãú giåïi bãn ngoaìi . Caïc thiãút bë ngoaûi vi nhæ baìn phêm, chuäüt, maìn hçnh, maïy in, chuyãøn âäøi säú tæång tæû (D/A converter, DAC) vaì chuyãøn âäøi tæång tæû / säú (A/D converter, ADC)., äø âéa tæì... âãöu liãn hãû våïi hãû vi xæí lyï qua bäü pháûn naìy. Bäü pháûn phäúi gheïp cuû thãø giæîa bus hãû thäúng våïi thãú giåïi bãn ngoaìi thæåìng âæåüc goüi laì cäøng. Nhæ váûy tra seî coï caïc cäøng vaìo âãø láúy thäng tin tæì ngoaìi vaìo vaì caïc cäøng ra âãø âæa thäng tin tæì trong ra ngoaìi. Tuìy theo nhu cáöu cuû thãø cuía cäng viãûc, caïc maûch cäøng naìy coï thãø âæåüc xáy dæûng tæì caïc maûch lägic âån giaín hoàûc tæì caïc vi maûch chuyãn duûng láûp trçnh âæåüc . Bus âëa chè thæåìng coï tæì 16, 20,24 âãún 32 âæåìng dáy song song chuyãøn taíi thäng tin cuía caïc bit âëa chè. Khi âoüc/ghi bäü nhåï CPU seî âæa ra trãn bus naìy âëa chè cuía o nhåï liãn quan. Khaí nàng phán biãût âëa chè (säú læåüng âëa chè cho ä nhåï maì CPU coï khaí nàng phán biãût âæåüc) phuû thuäüc vaìo säú bit cuía bus âëa chè. Vê duû nãúu mäüt CPU coï säú âæåìng dáy âëa chè laì N=16 thç noï coï khaí nàng âëa chè hoïa âæåüc 2N = 65536 =64 kilä ä nhåïkhaïc nhau (1K= 210 =1024). Khhi âoüc/ghi våïi cäøng vaìo/ra CPU cuîng âæa ra trãn buï âëa chè caïc bit âëa chè tæång ueïng cuía cäøng. Trãn så âäö khäúi ta dãù nháûn ra tênh mäüt chiãöu cuía bus âëa chè qua mäüt chiãöu cuía muîi tãn. Chè coï CPU måïi coï khaí nàng âæa ra âëa chè trãn bus âëa chè( sau naìy ta seî tháúy coìn maûch DMAC, maûch âiãöu khiãøn trao âäøi dæî liãûu træûc tiãúp giæîa bäü nhåï - thiãút bë ngoaûi vi cuîng coï khaí nàng naìy). Bus dæî liãûu thæåìng coï tæì 8,16,20,24,32 âãún 64 âæåìng dáy tuìy theo caïc bäü vi xæí lyï cuû thãø. Säú læåüng âæåìng dáy naìy quyãút âënh säú bit dæî liãûu maì CPU coï khaí nàng xæí kyï cuìng mäüt luïc. Chiãöu muîi tãn trãn sus säú liãûu chè ra ràòng âáy laì bus 2 chiãöu., nghéa laì dæî liãûu coï thãø truyãön âi tæì CPU (dæî liãûu ra) hoàûc truyãön âãún CPU (dæî liãûu vaìo). Caïc pháön tæí coï âáöu ra näúi thàóng våïi bus dæî liãûu âãöu phaíi âæåüc trang bë âáöu ra 3 taûng thaïi âãø coï thãø gheïp vaìo âæåüc vaì hoaût âäüng binbhf thæåìng våïi bus naìy. Bus âiãöu khiãøn thæåìng gäöm haìng chuûc âæåìng dáy tên hiãûu khaïc nhau. Mäùi tên hiãûu âiãöu khiãøn coï mäüt chiãöu nháút âënh. Vç khi hoaût âäüng CPU âæa tên hiãûu âiãöu khiãøn tåïi caïc khäúi khaïc trong hãû, âäöng thåìi noï cuîng nháûn tên hiãûu âiãöu khiãøn tæì caïc khäúi âoï âãø phäúi håüp hoaûtm däüng cuía toaìn hãû nãn caïc tên hiãûu naìy trãn hçnh veî âæåüc thãø hiãûn båíi caïc âæåìng coï muîi tãn 2 chiãöu, âiãöu âoï khäng phaíi laì dãø chè tênh hai chiãöu cuía mäüt tên hiãûu maì laì tênh hai chiãöu cuía caí mäüt nhoïm caïc tên hiãûu. Hoaût âoüng cuía hãû thäúng vi xæí lyï trãn cuîng xoï thãø nhçn theo mäüt caïch khaïc. Trong khi hoaût âäüng vaì taûi mäüt thåìi âiãøm nháút âënh, vãö màût chæïc nàng mäùi khäúi trong hãû thäúng trãn tæång âæång våïi caïc thanh ghi trong ( nàòm trong CPU) hoàûc caïc thanh ghi ngoaìi (nàòm raíi raïc trong bäü nhåï ROM, bäü nhåï RAM vaì trong khäúi phäúi gheïp I/O). Hoaût âäüng cuía toaìn hãû thæûc cháút laì sæû phäúi håüp hoaût âäüng cuía caïc thanh ghi trong vaì cngoaìi noïi trãn âãø thæûc hiãûn sæû biãún âäøi dæî liãûu hoàûc sæû trao âäøi dæî liãûu theo caïc yãu cáöu âaî âënh træåïc.