intTypePromotion=1

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 1 - Phạm Hoàng Sơn

Chia sẻ: Thanh Hoa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

0
61
lượt xem
16
download

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 1 - Phạm Hoàng Sơn

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kiến trúc máy tính - Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính" cung cấp cho người học các kiến thức: Cấu trúc và chức năng của máy tính, các thế hệ máy tính, phân loại máy tính, thành quả của máy tính. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 1 - Phạm Hoàng Sơn

  1. KIẾN TRÚC MÁY TÍNH (TH152) • Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính • Chương 2: Biểu diễn thông tin trong máy tính • Chương 3: Bộ xử lý trung tâm • Chương 4: Bộ nhớ bán dẫn (bộ nhớ trong) • Chương 5: Bộ nhớ ngoài • Chương 6: Nhập xuất Phạm Hoàng Sơn 1
  2. NỘI DUNG • Cấu trúc và chức năng của máy tính • Các thế hệ máy tính • Phân loại máy tính • Thành quả của máy tính Phạm Hoàng Sơn 2
  3. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH CHỨC NĂNG • Máy tính (Computer): là thiết bị điện tử thực hiện các chức năng sau: – Nhận thông tin vào, – Xử lý thông tin theo dãy các lệnh được nhớ sẵn bên trong, – Đưa thông tin ra. • Dãy các lệnh nằm trong bộ nhớ để yêu cầu máy tính thực hiện công việc cụ thể gọi là chương trình (program) => Máy tính hoạt động theo Phạm Hoàng Sơn chương trình. 3
  4. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH …máy tính.. Các thành Phạm phầnHoàng Sơn tính của máy 4
  5. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH CẤU TRÚC Address bus Clock CPU Memory Interface (bộ xử lý trung (bộ nhớ) tâm) Các thiết bị vào/ra Data bus Control bus Sơ đồ cấu trúc phần cứng của máy tính Phạm Hoàng Sơn 5
  6. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH • Khối xử lý trung tâm (CPU) – Được coi như là bộ não của máy tính – Chức năng: lần lượt đọc các lệnh của chương trình từ bộ nhớ và thực hiện chúng – Còn được gọi là bộ xi xử lý Phạm Hoàng Sơn 6
  7. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH – Các thành phần của CPU: • Bộ điều khiển (Control Unit – CU): ) tìm đọc các lệnh từ bộ nhớ và giải mã xác định các bước thực hiện lệnh. • Bộ số học logic (Arithmetic Logical Unit – ALU) thực hiện các phép toán (cộng , trừ …) và logic (and, or..) lên các toán hạng của lệnh. • Các thanh ghi (Registers) để chứa các số liệu tạm thời, các thông tin điểu khiển cần thiết của CPU. • Bộ tạo nhịp (Clock) tạo các xung để điều khiển hoạt động của CPU theo trình tự và đồng bộ sự hoạt động của các khối trong toàn hệ thống. Phạm Hoàng Sơn 7
  8. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH • Khối bộ nhớ (memmory) – Chức năng: để chứa các lệnh và dữ liệu phục vụ chương trình – Được chia thành các đơn vị cơ bản gọi là ô nhớ. – Các ô nhớ được đánh thứ tự theo mã nhị phân – Để truy nhập (đọc/viết) một ô nhớ, bộ vi xử lý đưa ra địa chỉ của nó và kích hoạt tín hiệu điều khiển (Read hoặc Write) trứơc khi nhận hoặc gửi số liệu – Đơn vị thông tin cơ bản trong máy tính là byte (8bit) Phạm Hoàng Sơn 8
  9. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH • Phân loại bộ nhớ: – ROM (Read Only Memory) • Bộ nhớ cố định chỉ có thể đọc không viết được • Không bị mất nội dung khi mất nguồn cung cấp. • Dùng để chứa các chương trình khởi động máy tính (ROM BIOS) hoặc các chương trình điều khiển hệ thống máy tính – RAM (Random Access Memory) • Bộ nhớ có thể đọc và viết nội dung vào nó • Khi mất nguồn cung cấp, nội dung của bộ nhớ Ram cũng mất. • Dùng để nạp các chương trình của máy tính khi hoạt động. Phạm Hoàng Sơn 9
  10. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH • Khối các thiết bị vào ra (Input/Output) – Thiết bị ngoại vi: bàn phím, màn hình, máy in, ổ đĩa, các hệ thống truyền tin… – Kết nối các thiết bị ngoại vi với hệ thống trung tâm của máy tính thông qua Interface hoặc cổng vào ra. – Mỗi cổng vào ra có một địa chỉ xác định. – Về cơ bản việc đọc viết một cổng vào cũng tương tự như đọc/ viết một ô nhớ. Phạm Hoàng Sơn 10
  11. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA MÁY TÍNH • BUS – Là phương tiện chuyên chở thông tin giữa các bộ phận trong hệ thống máy tính. – Có 3 nhóm bus: • Address bus (địa chỉ): mang thông tin về địa chỉ bộ nhớ. • Data bus (số liệu): mang thông tin về dữ liệu cần trao đổi giữa bộ vi xử lý với bộ nhớ hoặc các cổng vào/ ra. • Control bus (điều khiển): mang thông tin điều khiển hệ thống và trạng thái của các bộ phận. Phạm Hoàng Sơn 11
  12. NỘI DUNG • Cấu trúc và chức năng của máy tính • Các thế hệ máy tính • Phân loại máy tính • Thành quả của máy tính Phạm Hoàng Sơn 12
  13. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • Thế hệ đầu tiên (1946-1957): máy tính dùng bóng đèn điện tử chân không • Thế hệ thứ hai (1958-1964): máy tính dùng transistor • Thế hệ thứ ba (1965-1971): máy tính dùng vi mạch SSI, MSI và LSI • Thế hệ thứ tư (1972-1990): máy tính dùng vi mạch VLSI • Thế hệ thứ năm (1990-???): máy tính dùng vi mạch ULSI, SoC Phạm Hoàng Sơn 13
  14. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • Thế hệ đầu tiên • EMIAC – Máy tính điện tử đầu tiên – Electronic Numerical Intergator And Computer – Dự án của Bộ quốc phòng Mỹ – Do John Mauchly và John Presper Echert ở Đai học Pennsylvania thiết kế – Bắt đầu từ năm 1943, hoàn thành năm 1946 Phạm Hoàng Sơn 14
  15. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • ENIAC (tiếp) – Nặng 30 tấn – 18000 đèn điện tử và 1500 rơle – 5000 phép cộng / giây – Xử lý theo số thập phân – Bộ nhớ chỉ lưu trữ dữ liệu – Lập trình bằng cách thiết lập vị trí của các chuyển mạch và các náp nội Phạm Hoàng Sơn 15
  16. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • ENIAC (tiếp) – Bóng đèn điện tử – Máy tính ENIAC Phạm Hoàng Sơn 16
  17. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • Máy tính ISA – Princeton Institute for Advanced Studies – Được bắt đầu từ 1947, hoàn thành 1952 – Do John von Neumann thiết kế – Được xây dụng theo ý tưởng “chương trình được lưu trữ” (stored-program concept) của von Neumann/Turing (1945) Phạm Hoàng Sơn 17
  18. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • ISA (tiếp) • Đặc điểm chính của máy tính ISA: – Bao gồm các thành phần: đơn vị điều khiển, đơn vị số học và logic (ALU), bộ nhớ chính và các thiết bị vào – ra – Bộ nhớ chính chứa chương trình và dữ liệu – Bộ nhớ chính được đánh địa chỉ theo từng ngăn nhớ, không phụ thuộc vào nội dung của nó – ALU thực hiện các phép toán với số nhị phân – Đơn vị điều khiển nhận lệnh từ bộ nhớ, giải mã và thực hiện lệnh một cách tuần từ – Đơn vị điều khiển điều khiển hoạt động của các thiết bị vào – ra => Trở thành mô hình cơ bản của máy tính Phạm Hoàng Sơn 18
  19. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • John von Neumann và máy tính ISA Phạm Hoàng Sơn 19
  20. CÁC THẾ HỆ MÁY TÍNH • Cấu trúc của máy tính John von Neumann Phạm Hoàng Sơn 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản