Bài giảng cấu trúc máy tính chương 2 ths nguyễn khắc quốc

Máy tính là gì? Nhận dữ liệu vào  Xử lý dữ liệu theo chương trình lập sẵn  Đưa thông tin ra  Phần cứng hardware: các thiết bị vật lý của máy tính  Phần mềm software: chương trình lậ

CẤU TRÚC MÁY TÍNH

Chương 2 Cấu trúc máy tính

6 Peripheral devices

2.1 Máy tính là gì?

 Nhận dữ liệu vào

 Xử lý dữ liệu theo chương trình lập sẵn

 Đưa thông tin ra

 Phần cứng (hardware): các thiết bị vật lý của máy tính

 Phần mềm (software): chương trình lập sẵn

 Máy tính cá nhân (PC - Personal Computer)

 Máy chủ chuyên dụng (server)

 Máy tính lớn: mainframe, supercomputer

Đây là một chiếc máy vi tính

2.2 Mô hình cấu trúc cơ bản của máy tính

2.3 Central Processing Unit (CPU)

 ALU – Arithmetic and Logic Unit

 Bus Interface Unit - Bus nội bộ

Khối điều khiển (CU - Control Unit)

phần khác:

 Đọc lệnh từ chương trình trong bộ nhớ chính

(instruction fetch).

 Giải mã lệnh (instruction decode).

 Thực thi lệnh đã giải mã một cách tuần tự

(instruction excution).

Khối tính toán (ALU - Arithmetic Logic Unit)

Số dấu phảy tĩnh (fixed point number).

Số dấu phảy động (floating point number).

Tập thanh ghi (Registers)

khác trong quá trình tính toán của CPU.

Con trỏ chương trình (PC - Program Counter).

Các thanh ghi đa chức năng.

Thanh ghi chỉ số (index register).

Thanh ghi cờ (flag register).

Một vài bộ vi xử lý

Đây là các bộ vi xử lý (microprocessor) chứa trong nó CPU và các thành phần khác nữa

Bộ nhớ chính (main memory)

với CPU

trực tiếp bởi CPU

 ROM (Read Only Memory)

 CPU chỉ đọc bộ nhớ này

 Chứa các chương trình, dữ liệu cơ bản của máy tính

 RAM (Random Access Memory)

 CPU có thể đọc và ghi bộ nhớ này

 Chứa dữ liệu, chương trình được nạp, đang thực hiện

Một vài thanh nhớ RAM

Bộ nhớ đệm (cache)

giữa CPU và RAM

2.5 Computer bus

của máy tính lại với nhau

chuyển thông tin đồng thời (dùng cho bus địa chỉ

và dữ liệu)

 Bus địa chỉ (address bus): Vận chuyển địa chỉ từ CPU đến mô-đun nhớ (bộ nhớ trong được tạo bởi nhiều mô-đun)

 Bus dữ liệu (data bus) vận chuyển:

 Lệnh từ bộ nhớ tới CPU

 Dữ liệu giữa các thành phần

 Bus điều khiển (control bus): vận chuyển tín hiệu điều khiển (đọc, ghi, ngắt,…)

Hình ảnh bên trong một chiếc máy tính

2.6 Thiết bị ngoại vi

vào/ra (I/O - Input/Output devices), có chức năng:

 Trao đổi thông tin giữa máy tính và thế giới bên ngoài

 Vào: Nhập chương trình, dữ liệu

 Ra: Xuất thông tin, kết quả

2.6.1 Thiết bị vào ra cơ sở

 Độ phân giải: kích thước (số điểm) được hiển thị (800x600,…)

 Card màn hình (display adapter) là thiết bị kết nối màn hình và

hệ thống.

2.6.2 Bộ nhớ ngoài (external memory)

 Chương trình: hệ điều hành, chương trình ứng dụng,…

 Dữ liệu: văn bản, âm thanh, hình ảnh,…

ra

 Băng từ (magnetic tape)

 Đĩa từ (magnetic disk): đĩa mềm, đĩa cứng

 Đĩa quang (optical disk): CD, DVD

 Electronic disk: USB flash memory

Một vài thiết bị nhớ ngoài

Tổng kết bộ nhớ máy tính

Magnetic Disk

Optical Disk Electronic disk

Dung lượng tăng dần

2.6.3 Một số thiết bị ngoại vi khác

 Là các chương trình do con người lập sẵn.

 Điều khiển, khai thác tài nguyên phần cứng phục vụ nhu cầu (tính toán) của con người

 Là phần hồn của máy tính

Chi phí cho phần cứng và phần mềm

% 100

80 60 40 20 0

- - -

-+ 1955

+ 1970

+ 2000

+ 1985

Phần cứng

Phần mềm

Phân loại phần mềm

 Các dịch vụ cơ bản của máy tính

 Được cài đặt sẵn trong bộ nhớ ROM

 Hệ điều hành (operating system)