Chương trình trong các hệ thống vi xử lý là gì?

Timer/Counter (bộ định thời/bộ đếm) là một thành phần quan trọng trong các hệ thống nhúng và vi điều khiển. Nó được sử dụng để đo thời gian hoặc đếm số lượng sự kiện. Để xác định khi nào thời gian trễ đã hết hoặc đã đếm đủ số sự kiện cần thiết, Timer/Counter có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau:

* A. Chờ điều kiện tràn khi đếm tăng: Khi Timer/Counter hoạt động ở chế độ đếm tăng, nó sẽ tăng giá trị của bộ đếm lên mỗi khi có một xung clock hoặc một sự kiện xảy ra. Khi giá trị bộ đếm đạt đến giá trị tối đa (ví dụ: 255 đối với bộ đếm 8-bit), nó sẽ tràn (overflow) và quay trở lại giá trị 0. Sự kiện tràn này có thể được sử dụng để báo hiệu rằng một khoảng thời gian nhất định đã trôi qua hoặc một số lượng sự kiện nhất định đã xảy ra.

* B. Chờ điều kiện so sánh bằng giá trị định trước: Timer/Counter thường có một thanh ghi so sánh (compare register). Giá trị trong bộ đếm liên tục được so sánh với giá trị trong thanh ghi so sánh. Khi hai giá trị này bằng nhau, một sự kiện so sánh (compare match) xảy ra. Sự kiện này có thể được sử dụng để báo hiệu rằng một khoảng thời gian cụ thể đã trôi qua hoặc một số lượng sự kiện cụ thể đã xảy ra.

* C. Chờ giá trị bộ đếm bằng 0 khi đếm xuống: Khi Timer/Counter hoạt động ở chế độ đếm xuống, nó sẽ giảm giá trị của bộ đếm xuống mỗi khi có một xung clock hoặc một sự kiện xảy ra. Khi giá trị bộ đếm đạt đến 0, nó có thể tạo ra một sự kiện báo hiệu rằng một khoảng thời gian nhất định đã trôi qua hoặc một số lượng sự kiện nhất định đã xảy ra.

Vì Timer/Counter có thể sử dụng cả ba phương pháp trên, nên đáp án chính xác là "D. Cả ba câu kia đều đúng".

ALU (Arithmetic Logic Unit) là đơn vị số học và logic, thực hiện các phép toán số học và logic trên dữ liệu. Các toán hạng (operands) mà ALU sử dụng có thể được lưu trữ ở nhiều vị trí khác nhau trong hệ thống vi xử lý, bao gồm:

* Các thanh ghi (Registers): Đây là nơi lưu trữ dữ liệu tốc độ cao, thường được ALU truy cập trực tiếp để thực hiện các phép toán. Thanh ghi là bộ nhớ nhỏ, tốc độ truy xuất nhanh nằm ngay trong CPU. ALU thường xuyên lấy dữ liệu từ thanh ghi để tính toán.
* Vùng nhớ dữ liệu (Data memory): Dữ liệu cũng có thể được lưu trữ trong bộ nhớ dữ liệu chính (RAM). ALU có thể truy cập dữ liệu từ bộ nhớ này thông qua các lệnh tải (load) và lưu (store).
* Vùng nhớ chương trình (Program memory): Trong một số kiến trúc, dữ liệu hằng số hoặc dữ liệu được nhúng trực tiếp vào mã chương trình có thể được ALU sử dụng.

Vì vậy, đáp án "Cả ba câu kia đều đúng" là chính xác nhất.

Thanh ghi bộ đếm chương trình (Program Counter - PC) là một thanh ghi đặc biệt trong CPU, có chức năng chính là lưu giữ địa chỉ bộ nhớ của lệnh tiếp theo mà CPU sẽ thực hiện. CPU sẽ truy xuất lệnh từ địa chỉ này, sau đó PC sẽ tự động tăng lên để trỏ đến lệnh kế tiếp trong bộ nhớ. Điều này đảm bảo rằng các lệnh được thực thi theo đúng trình tự của chương trình.

* Phương án A sai: PC không đếm số lệnh đã thực hiện, mà giữ địa chỉ lệnh tiếp theo.
* Phương án B đúng: PC giữ địa chỉ bộ nhớ để lấy lệnh tiếp theo.
* Phương án C sai: PC không đếm dữ liệu, mà quản lý địa chỉ lệnh.
* Phương án D sai: PC giữ địa chỉ lệnh, không giữ mã lệnh.

Hàng đợi lệnh (Instruction Queue) là một bộ nhớ nhỏ, tốc độ cao, nằm trong CPU, được sử dụng để lưu trữ tạm thời các lệnh đã được tìm nạp từ bộ nhớ chính (RAM) trước khi chúng được giải mã và thực thi. Mục đích chính của Instruction Queue là tăng tốc độ xử lý bằng cách cho phép CPU lấy lệnh tiếp theo trong khi lệnh hiện tại vẫn đang được thực thi. Điều này giúp giảm thời gian chờ đợi của CPU và tăng hiệu suất tổng thể.

* Phương án A đúng: Instruction Queue chứa các mã lệnh đã được lấy từ bộ nhớ.
* Phương án B không chính xác: Mặc dù Instruction Queue liên quan đến việc lấy lệnh từ bộ nhớ, nhưng nó không trực tiếp điều khiển việc chờ đợi để lấy các lệnh. Việc này thường do các thành phần khác của CPU đảm nhiệm.
* Phương án C không chính xác: Instruction Queue không chứa địa chỉ của các lệnh tiếp theo, mà chứa chính các lệnh đó.
* Phương án D không chính xác: Vì không phải tất cả các câu đều đúng.

Vì vậy, đáp án đúng là A.