C
ấ
u t
r
úc M
á
y
í
nh
28
C
hư
ơ
ng 2
Hệ thống máy tính
2.1 Các thành phần cơ bản của máy tính
2.2 Hoạt ñộng cơ bản của máy tính
2.3 Liên kết hệ thống
C
ấ
u t
r
úc M
á
y
í
nh
29
2.1
C
ác thành ph
ần
cơ b
ản
c
ủa máy tính
Mô hình cơ bản của máy tính.
Các mô hình máy tính hiện nay ñược thiết kế dựa trên
kiến trúc Von Neumann.
Các ñặc ñiểm kiến trúc của Von Neumann:
Dữ liệu và chương trình chứa trong bộ nhớ ñọc ghi.
Bộ nhớ ñược ñánh ñịa chỉ cho các ngăn nhớ không phụ
thuộc vào nội dung của chúng.
Máy tính thực hiện lệnh một cách tuần tự.
2.1
C
ác thành ph
ần
cơ b
ản
c
ủa máy tính
C
ấ
u t
r
úc M
á
y
í
nh
30
ủ
a máy tính
S
ơ
ñồ
c
ấ
u trúc c
ơ
b
ả
n
B
ộ
x
ử
lý trung tâm (CPU):
Đ
i
ề
u khi
ể
n ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a máy tính
và x
ử
lý s
ố
li
ệ
u
H
ệ
th
ố
ng nh
ớ
: ch
ứ
a ch
ươ
ng trình và d
ữ
li
ệ
u
ñ
ang
ñượ
c x
ử
lý.
H
ệ
th
ố
ng vào/ra (I/O: Input/Output) : trao
ñổ
i thông tin gi
ữ
a
bên ngoài và bên trong máy tính
Liên k
ế
t h
ệ
th
ố
ng (Interconnection): k
ế
t n
ố
i và v
ậ
n chuy
ể
n
thông tin gi
ữ
a các thành ph
ầ
n v
ớ
i nhau
C
ấ
u t
r
úc M
á
y
í
nh
31
1.
B
ộ
x
ử
lý
t
rung
t
âm
(CPU: Central Processing Unit)
Ch
ứ
c n
ă
ng:
Đ
i
ề
u khi
ể
n toàn b
ộ
ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a máy tính.
X
ử
lý d
ữ
li
ệ
u (vd: các phép toán s
ố
h
ọ
c và logic)
Nguyên t
ắ
c ho
ạ
t
ñộ
ng: CPU ho
ạ
t
ñộ
ng theo ch
ươ
ng trình n
ằ
m
trong b
ộ
nh
ớ
chính.
C
ấ
u trúc c
ơ
b
ả
n CPU
Đơ
n v
ị
ñ
i
ề
u khi
ể
n (CU:Control Unit):
Đ
i
ề
u khi
ể
n ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a
máy tính theo ch
ươ
ng trình
ñ
ã
ñị
nh s
ẵ
n.
Đơ
n v
ị
s
ố
h
ọ
c và logic (ALU: Arithmetic And Logic Unit): th
ự
c
hi
ệ
n các phép toán s
ố
h
ọ
c và logic trên các d
ữ
li
ệ
u c
ụ
th
ể
.
T
ậ
p thanh ghi (RF: Register File): L
ư
u tr
ữ
các thông tin t
ạ
m th
ờ
i
ph
ụ
c v
ụ
cho ho
ạ
t
ñộ
ng c
ủ
a CPU.
Đơ
n v
ị
n
ố
i ghép BUS(BIU: Bus Interface Unit): k
ế
t n
ố
i và trao
ñổ
i thông tin gi
ữ
a Bus bên trong và Bus bên ngoài CPU.
C
ấ
u t
r
úc M
á
y
í
nh
32
1.
B
ộ
x
ử
lý
t
rung
t
âm
(CPU: Central Processing Unit)
Bộ vi xử lý hoạt ñộng theo xung nhịp(clock) có tần số
xác ñịnh.
Tốc ñộ vi xử lý ñược ñánh giá gián tiếp thông qua tần
số xung nhịp.
Gọi T
o
: chu kỳ xung nhịp, f
o
=1/T
o
tần số xung nhịp.
Mỗi thao tác của bộ xử lý cần kT
o
. T
o
càng nhỏ thì bộ
xử lý chạy càng nhanh
Ví dụ: Một máy tính Pentium 4 tốc ñộ 2GHz
Ta có f
o
=2GHz=2.10
9
Hz
T
o
= 1/f
o
=1/2.10
9
= 0.5ns