TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG<br />
KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ<br />
<br />
BÀI GIẢNG<br />
<br />
CẤU TRÚC MÁY TÍNH<br />
VÀ GIAO DIỆN<br />
Bậc học: Cao đẳng<br />
<br />
Giảng viên: Nguyễn Phạm Hoàng Dũng<br />
Bộ môn: Điện – Điện tử<br />
Khoa: Kỹ thuật – Công nghệ<br />
<br />
Quảng Ngãi, tháng 12/2015<br />
<br />
TRƢỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG<br />
KHOA KỸ THUẬT – CÔNG NGHỆ<br />
<br />
BÀI GIẢNG<br />
<br />
CẤU TRÚC MÁY TÍNH<br />
VÀ GIAO DIỆN<br />
Bậc học: Cao đẳng<br />
(Số tiết: 30)<br />
<br />
Giảng viên: Nguyễn Phạm Hoàng Dũng<br />
Bộ môn: Điện – Điện tử<br />
Khoa: Kỹ thuật – Công nghệ<br />
<br />
Quảng Ngãi, tháng 12/2015<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................1<br />
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................2<br />
Chƣơng 1 . GIỚI THIỆU HỆ THỐNG SỐ ............................................................3<br />
1.1. Các hệ đếm .......................................................................................................3<br />
1.1.1. Hệ thập phân (decimal) .............................................................................3<br />
1.1.2. Hệ nhị phân (binary) .................................................................................3<br />
1.1.3. Hệ thập lục phân (hexadecimal)................................................................5<br />
1.2. Các phép toán ...................................................................................................7<br />
1.2.1. Các phép toán logic ...................................................................................7<br />
1.2.2. Các phép toán số học ................................................................................8<br />
1.3. Biểu diễn số ....................................................................................................11<br />
1.4. Biểu diễn ký tự ...............................................................................................14<br />
Chƣơng 2 . GIỚI THIỆU CÁC HỆ MÁY TÍNH .................................................17<br />
2.1. Các thế hệ máy tính ........................................................................................17<br />
2.1.1. Thế hệ zero ..............................................................................................17<br />
2.1.2. Thế hệ đầu tiên (1945 – 1953) ................................................................18<br />
2.1.3. Thế hệ thứ hai (1954 – 1965) ..................................................................19<br />
2.1.4. Thế hệ thứ ba (1965 – 1980) ...................................................................20<br />
2.1.5. Thế hệ thứ tư (1980 đến nay) ..................................................................20<br />
2.2. Chức năng máy tính .......................................................................................21<br />
2.3. Cấu trúc và tổ chức máy tính .........................................................................22<br />
2.4. Phân loại .........................................................................................................23<br />
2.4.1. Phân loại theo cấu trúc tập lệnh ..............................................................23<br />
2.4.2. Phân loại theo khả năng xử lý của máy tính ...........................................25<br />
2.5. Máy tính Von Neumann .................................................................................26<br />
Chƣơng 3 . CẤU TRÚC TỔNG QUÁT ................................................................28<br />
3.1. Thùng máy – nguồn .......................................................................................28<br />
3.2. Mainboard ......................................................................................................30<br />
3.3. CPU ................................................................................................................33<br />
3.4. RAM ...............................................................................................................36<br />
<br />
3.5. BIOS VÀ CMOS RAM .................................................................................39<br />
3.6. Interfaces ........................................................................................................40<br />
3.7. Chipset............................................................................................................43<br />
3.8. Ổ đĩa cứng ......................................................................................................44<br />
3.9. Ổ đĩa quang ....................................................................................................48<br />
3.10. Màn hình ......................................................................................................49<br />
Chƣơng 4 . CẤU TRÚC BÊN TRONG MÁY TÍNH ...........................................50<br />
4.1. Vi xử lý...........................................................................................................50<br />
4.1.1. Kiến trúc ..................................................................................................50<br />
4.1.2. Cấu trúc pipeline .....................................................................................51<br />
4.1.3. Kỹ thuật superscalar ................................................................................54<br />
4.1.4. Thanh ghi ................................................................................................54<br />
4.1.5. Tập lệnh ...................................................................................................56<br />
4.2. Bộ nhớ ............................................................................................................58<br />
4.2.1. Phân loại bộ nhớ ......................................................................................59<br />
4.2.2. Cấu trúc cơ bản .......................................................................................62<br />
4.3. Hệ thống kết nối (bus) ....................................................................................63<br />
4.3.1. Phân loại ..................................................................................................63<br />
4.3.2. Chức năng ...............................................................................................65<br />
4.4. Hệ thống cache ...............................................................................................68<br />
4.4.1. Giới thiệu.................................................................................................68<br />
4.4.2. Chức năng ...............................................................................................69<br />
4.4.3. Cache nhiều tầng .....................................................................................70<br />
4.4.4. Phân loại ..................................................................................................71<br />
Chƣơng 5 . HỆ THỐNG XUẤT NHẬP ................................................................73<br />
5.1. Hệ thống ngắt .................................................................................................74<br />
5.2. Truy cập trực tiếp bộ nhớ ...............................................................................77<br />
5.3. Thiết bị bên ngoài...........................................................................................80<br />
5.4. Các ngoại vi ....................................................................................................82<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................84<br />
<br />
LỜI NÓI ĐẦU<br />
Bài giảng “Cấu trúc máy tính và giao diện” được biên soạn dùng làm tài liệu<br />
học tập cho sinh viên bậc cao đẳng chính qui ngành công nghệ kỹ thuật Điện – Điện<br />
tử trường Đại học Phạm Văn Đồng. Bài giảng bao gồm 5 chương, cung cấp cho<br />
sinh viên những kiến thức cơ bản về quá trình phát triển của máy vi tính, cấu trúc cơ<br />
bản của một máy vi tính hiện đại, các chuẩn và thông số kỹ thuật của các thành<br />
phần tạo nên một chiếc máy tính, một số kỹ thuật xử lý nhằm cải thiện tốc độ xử lý<br />
của máy tính theo thời gian, một số chi tiết của hệ thống máy tính như: bộ xử lý<br />
trung tâm, bộ nhớ, cache, … Bài giảng này cũng góp phần giúp sinh viên cập nhật<br />
những công nghệ mới thông qua các ví dụ thực tế.<br />
Nội dung chi tiết của bài giảng như sau:<br />
-<br />
<br />
Chương 1: Giới thiệu hệ thống số<br />
<br />
-<br />
<br />
Chương 2: Giới thiệu các hệ máy tính<br />
<br />
-<br />
<br />
Chương 3: Cấu trúc tổng quát<br />
<br />
-<br />
<br />
Chương 4: Cấu trúc bên trong máy tính<br />
<br />
-<br />
<br />
Chương 5: Hệ thống xuất nhập<br />
Trong quá trình biên soạn không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong<br />
<br />
nhận được sự góp ý của bạn đọc để bài giảng được hoàn thiện hơn. Mọi ý kiến đóng<br />
góp xin gửi về địa chỉ: Bộ môn Điện – Điện tử, Khoa Kỹ thuật – Công nghệ,<br />
Trường Đại học Phạm Văn Đồng.<br />
Tác giả xin chân thành cảm ơn!<br />
<br />
1<br />
<br />