Bài giảng cấu trúc máy tính - P1

Cấu trúc máy tính là một mảng kiến thức nghiên cứu về cách xử lý của một hệ thống máy tính dưới cách nhìn của một lập trình viên. Cách nhìn này thực tế cũng có nhiều khía cạnh

Bµi 1

cÊu tróc c¬ b¶n hÖ

m¸y tÝnh

1 LÞch sö ph¸t triÓn cña m¸y tÝnh

2 Ph©n lo¹i m¸y tÝnh

3 CÊu tróc c¬ b¶n hÖ m¸y tÝnh

vµ hÖ thèng hç trî

4 ChuÈn m¸y tÝnh

1 LÞch sö ph¸t triÓn m¸y tÝnh

 Blase Pascal (1623-1662)

 Geoge Boole (1815-1864) -1847.

 John Mauchley vµ J Presper Eckert

 John von Neuman (1903-1957)

LÞch sö ph¸t triÓn m¸y vi tÝnh

M¸y tÝnh ENIAC - Electronic Numerical Integrater Analizer and Computer (1946)

• Kiến trúc Von Neuman

• (hien nay la cho tat cac cac may tinh)

 M ch ơng trình và dữ liệu đ ợc bố trí trong cùng 1 bộ nhớ.(all data đ ợc load hết ra

 Ram,kể cả tr ơng trình về phần cứng)

 Bus địa chỉ và dữ liệu đ ợc dùng chung trong quá trình trao đổi

dữ liệu và lệnh giữa CPU và bộ nhớ.

CPU ALU

Bé nhí ch ¬ng tr×nh & Bé nhí

d÷ liÖu

Bus Þa chØ đÞa chØ

Bus d÷ liÖu

KiÕn tróc Von Neuman

PhÇn nµy thi cßn phai xem lai

>>>>RAM no se lam duoc nhung gi?????

§Æc ®iÓm kiÕn tróc Von

>>nh kiến trúc của pic

 Bus địa chỉ, bus dữ liệu cho ch ơng trình và cho dữ liệu là riêng biệt.

Tiet kiem t gian

Xu ly trong t thuc

Viec chu yeu

 ThÕ hÖ 5: M¸y tÝnh Neuron - Neural Network.

- Mét kü thuËt míi cña trÝ kh«n nh©n t¹o.

b Ph©n lo¹i theo tÝnh n ¨ ng

 Siªu m¸y tÝnh (Super Computer).

 M¸y tÝnh lín (Computer mainframe).

 M¸y tÝnh mini (MiniComputer)

 M¸y tÝnh c¸ nh©n, cßn gäi lµ m¸y PC

c Ph©n lo¹i theo bé xö lý

 M¸y tÝnh dïng BVXL Intel (80286,

80386, 80486, Pentium Pentium 4)

 M¸y tÝnh dïng BVXL Motorola M6800, M68000, M68052 (68X).

 C¸c m¸y tÝnh dïng Bé VXL Motorola lµ: Machintosh, Apple, Admiga

 M¸y tÝnh dïng BVXL Zilog nh : Z40, Z80

nh Bondwell, NEC, Sony

 M¸y tÝnh dïng bé VXL AMD

d Phân loại theo kích th ớc

 Máy tính lớn (Mainframe)

 Máy tính để bàn (Desktop).

 Máy tính xách tay (Laptop).

 Máy tính kiểu sổ tay (Notebook).

ALU

Các thanh ghi

Bộ nhớ (RAM, ROM)

Thiết bị ra(màn hình, máy in, máy vẽ )

CU

Phối ghép vào ra

Thiết bị vào (bàn phím, chuột, máy quét )

Bus điều khiển Bus dữ liệu

Bus địa chỉ

Hình 4 Sơ đồ khối hệ máy tính cơ bản

3 Cấu trúc cơ bản hệ máy tính và hệ thống hỗ trợ

+ Mạch điều khiển ngắt 8259 + Mạch điều khiển vào ra 8255 + Mạch định thời 8253

+ Mạch điều khiển bus 8288 + Mạch chốt ba trạng thái 74LS373 + Mạch đệm bus: 74LS244, 74LS245

Tren nen tang XT

CHIA RO RA THANH TUNG KHOI

EX TE RN

AL AD DR ES

S BU S

8088 MAIN PROCESSOR

NP IRQ

AD0-AD7 INT CNTRLR

AD0- AD7

AD0- AD7

S2

S0-CLK

LOCAL ADDRESS DATA STATUS AND CONTROL

WAIT STATE LOGIC

CLOCK/RESET

CONTROL LINES

IO CHECK PnCK

H×nh 1-13 Tæ chøc m¸y tÝnh

IBM PC/XT

8288 BUS CONTROLLER

AUXILIARY PROCESSOR SOCKET

74LS37 3 ADDR BUFER 74LS37 3 ADDR BUFER 74LS245 DATA BUFER

PARITY CH/CEN LOGIC

32K x 9 BANK

CASSETT LOGIC SPEAKER LOGIC

KEYBOARD LOGIC

0 12 3

J6

MIC

AUX P3

DATA

OUT

DATA IN/MOTOR CONTROL

CASSETTE CONNECTO R

SPEAKE R

KEYBOARD CONNECTO R

SPARE 8K x8 ROM SPACE BASIC BOOT STRAP CONTROL (BIOS)

GND -12V +12

VGND

-5V +5V P2

POWER GOOD P1

EX TE RN

AL DA

TA BU S

CS7 – CS2

P0

62 PIN I/O CONNECTO R

CONTROL BUS

20 BIT ADDRESS BUS

8 BIT DATA BUS

REQ/ACK/

CNTL

DACK0

CAS WE

I/O CS DECOD E

ROM CS DECOD E

CONFI

SW 1&2

8237A-5 DMA CNTRL

74LS373 DMA ADDR LATCH

74LS872 DMA PAGE REG

74LS158 R/W MEM ADDRES

S MPLX

74LS24

5 DATA BUFFE R

R/W MEM CNTRL LOGIC

8253-6 TIMER

0 1 2

74LS24

4 ADDR BUFFE R

8255-5 I/O PORTS

8Kx8 ROM

4 Chuẩn máy tính

 Chuẩn máy tính là các qui định về phấn cứng và

cần tuân theo.

 Thời kỳ đầu chuẩn máy tính dựa trên các đề xuất

c a IBM, đó là chuẩn IBM PC (IBM/XT và IBM/AT) ủa IBM, đó là chuẩn IBM PC (IBM/XT và IBM/AT).

 Từ năm 1995, Intel và Microsoft hợp tác với nhau

đề xuất ra các chuẩn định h ớng thiết kế cấu hinh máy tính (PC97, PC98, PC99).

- Hãng Intel qui định chuẩn thiết kế bộ vi xử lý, các vi mạch tổng hợp, hệ thống bus ngoại vi, bo

mạch chủ

- Hãng Microsoft qui định về hệ điều hành, giao

Cấu hình Cấu hình tối thiểu Cấu hình đề nghị

Hệ thống Vi xử lý 300 MHz, 128K

cache mức 2 32 MB bộ nhớ RAM

64 MB RAM

Bus hệ thống 2 giao diện USB, không

có bus ISA và thẻ mở rộng ISA

Giao diện IEEE 1394, khe cắm ổ

đĩa thay thế đ ợc

Thiết bị ngoại vi Bàn phím, chuột, giao

diện song song và tuần tự

Thiết bị dùng giao diện USB hay giao diện hồng ngoại

Thiết bị hiển thị Thẻ điều hợp hiển thị 3

Mạng công cộng: ISDN, cáp TV

Bảng 1.2: Quy định PC99 cho máy cá nhân

Cấu hình Cấu hình tối thiểu Cấu hình đề nghị

Giao diện IEEE 1394, khe cắm ổ

đĩa thay thế đ ợc

Thiết bị ngoại vi Bàn phím, chuột, giao

diện song song và tuần tự

Thiết bị dùng giao diện USB hay giao diện hồng ngoại, ổ cắm thẻ PCMCI

Thiết bị hiển thị   Thẻ điều hợp hiển thị 3 chiều, khe

cắm AGP, hiển thị DVD - video MPEG - 2