Cấu trúc máy tính - Bài 1 cấu trúc cơ bản hệ máy tính

Máy tính ENIAC - Electronic Numerical Integrater Analizer and Computer (1946) 18.000 bóng đèn điện tử. 1.500 rơ le, Nặng 30 tấn. Tiêu thụ 174 KW điện. Chiếm 200 m2. Có 20 thanh ghi, mỗi thanh ghi chứa 1 số thập phân 10 chữ số.

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

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 chương trình và dữ liệu được bố trí trong cùng 1 bộ nhớ.(all data ã

được load hết ra

 Ram,kể cả trương trình về phần cứng)

 Bus địa chỉ và dữ liệu được

dùng chung trong quá trình

trao đổi dữ liệu và lệnh giữa

CPU và bộ nhớ.

KiÕn tróc Von Neuman

PhÇn nµy thi cßn phai xem lai

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

Đặc điểm kiến trúc Von Neuman:

 Các bus có thể nghỉ khi giải mã l nh ệ

 >>làm chậm tốc độn hơn

Harvard Architecture

Memory

P Address Instruc.

Data Memory

#2

Data Memory

#1

D1 Data

D1 Address

D2 Data D2 Address Th c chat la su ly song song ự

Tiet kiem t gian

Xu ly trong t thuc

Ơ ngo i ng à ườ i ta dung cai nay de ma lam Viec chu yeu

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

- ang trong qu¸ trinh nghiªn cøu Đ

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

thước

 Máy tính lớn (Mainframe)

 Máy tính để bàn (Desktop).

 Máy tính xách tay (Laptop).

 Máy tính kiểu sổ tay

(Notebook).

ALU

C¸c thanh ghi

Bé nhí (RAM, ROM)

ThiÕt bÞ ra(mµn h×nh, m¸y in, m¸y vÏ )

CU

Phèi ghÐp vµo ra

ThiÕt bÞ vµo (bµn phÝm, chuét, m¸y quÐt )

Bus ®iÒu khiÓn

CÊu tróc c¬ b¶n hÖ m¸y tÝnh

 Bé xö lý trung t©m CPU

 HÖ thèng bé nhí

 HÖ thèng vµo ra

 HÖ thèng Bus

+ Mạch tạo xung đồng hồ 8284****

+ Đồng xử lý toán 8087

+ Mạch giải mã địa chỉ 74LS138

+ Mạch DMA 8237

+ 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 KHI TIM HIEU THI CHIA RO RA THANH TUNG KHOI

EXT ER NAL 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 74LS24 5 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/CN TL

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 phần mềm máy tính mà các nhà s n ả

xuất máy tính 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 ủ

IBM/AT).

 Từ năm 1995, Intel và Microsoft hợp tác với nhau đề xuất ra các chuẩn định hướng 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 diện gi a phần mềm và phần cứng ữ

Cấu hình Cấu hình tối thiểu Cấu hình đề nghị

Giao diện IEEE 1394, khe cắm

Thiết bị lưu trữ

dữ liệu ổ đĩa CD và DVD IEEE 1394 cho thiết bị lưu trữ bên ngoài

Thiết bị truyền

dữ liệu Modem trong V.90.56 Kbps 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

Hệ thống Vi xử lý 300 MHz,

128Kbyte cache mức 2,64 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 được

Thiết bị hiển

thị   Thẻ điều hợp hiển thị 3 chiều, khe cắm AGP, hiển thị

DVD - video MPEG - 2Thiết bị lưu trữ

dữ liệu ổ đĩa CD và DVD IEEE 1394 cho thiết bị lưu trữ bên ngoài

Thiết bị truyền

dữ liệu Thẻ mạng Modem V.90, 56 Kbps, mạng công cộng

Bảng 1.2: Quy định PC99 cho máy văn

phòng