Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) - Chương 2: Hệ thống máy tính

Chia sẻ: Bạch Nhược Đông | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) - Chương 2: Hệ thống máy tính cung cấp cho học viên những kiến thức về cấu trúc và chức năng của máy vi tính, liên kết hệ thống, các hoạt động cơ bản của máy tính,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) - Chương 2: Hệ thống máy tính

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG MÁY TÍNH 1
Nội dung 2.1 Cấu trúc và chức năng của máy vi tính 2.2 Liên kết hệ thống 2.3 Các hoạt động cơ bản của máy tính 2
2.1 Cấu trúc và chức năng của máy vi tính  Cấu trúc (structure) là cách thức mà các thành phần liên kết với nhau  Chức năng (function) là sự vận hành của từng thành phần của cấu trúc 3
Chức năng của máy vi tính  Xử lý dữ liệu (Data processing)  Lưu trữ dữ liệu (Data storage)  Vận chuyển dữ liệu (Data movement)  Điều khiển (Control) 4
Mô hình chức năng máy vi tính Data movements:  input–output (I/O)  data communications 5
Cấu trúc máy tính ở mức cao nhất Computer Central Main Processing Memory Unit Computer System Interconnection Input Output 6
Cấu trúc máy tính ở mức cao nhất 7
Bộ xử lý trung tâm (CPU)  Chức năng:  Điều khiển hoạt động của máy tính  Xử lý dữ liệu  Nguyên tắc hoạt động cơ bản:  CPU hoạt động theo chương trình nằm trong bộ nhớ  Các thành phần:  Phần thi hành lệnh: ALU và các thanh ghi  Phần điều khiển: CU 8
Bộ nhớ chính  Chức năng: Chứa các thông tin mà CPU có thể trao đổi trực tiếp  Dạng thông tin lưu trữ: Thông tin lưu trữ là các lệnh và số liệu được mã hóa thành số nhị phân  Tổ chức của bộ nhớ: Gồm các ngăn nhớ, mỗi ngăn nhớ chứa một số bit nhất định và được đánh địa chỉ 9
Hệ thống vào/ra (Input/Output System)  Chức năng: trao đổi thông tin giữa máy tính với người dùng hay giữa các máy tính trong hệ thống mạng  Các thành phần chính  Các thiết bị ngoại vi (Peripheral Devices)  Các modul vào/ra (I/O Modules) 10
Nội dung 2.1 Cấu trúc và chức năng của máy vi tính 2.2 Liên kết hệ thống 2.3 Các hoạt động cơ bản của máy tính 11
1.2 Liên kết hệ thống 1. Kết nối thông tin trong máy tính: 12
Kết nối theo kiểu bus  Tất cả các đầu vào ra của một bit thông tin của các module được kết nối chung vào một đường truyền  Bus: là tập hợp các đường kết nối dùng để vận chuyển thông tin giữa các module của máy tính với nhau  Số đường dây của bus có thể truyền các bit thông tin đồng thời được gọi là độ rộng bus (chỉ dùng cho bus địa chỉ và bus dữ liệu) 13
Phân loại bus  Theo tín hiệu truyền trên bus  Bus địa chỉ (Address bus)  Bus dữ liệu (Data bus)  Bus điều khiển (Control bus)  Theo nghi thức truyền thông  Bus đồng bộ (Synchronous bus)  Bus không đồng bộ (Asynchronous bus) 14
Phân loại theo tín hiệu truyền trên bus  Bus địa chỉ (Address bus)  Bus dữ liệu (Data bus)  Bus điều khiển (Control bus) 15
Bus địa chỉ  Chức năng: vận chuyển địa chỉ để xác định ngăn nhớ hay cổng vào/ra  Độ rộng bus địa chỉ: Xác định không gian địa chỉ của bộ nhớ  n bit: An-1, An-2, ... A2, A1, A0   có thể đánh địa chỉ tối đa cho 2n ngăn nhớ  Ví dụ: Bộ xử lý Pentium có bus địa chỉ 32 bit  có khả năng đánh địa chỉ cho 232 bytes nhớ (4 GBytes) (ngăn nhớ tổ chức theo byte) 16
Bus dữ liệu  Chức năng:  Vận chuyển lệnh từ bộ nhớ đến CPU  Vận chuyển dữ liệu giữa CPU, module nhớ, module vào/ra với nhau  Độ rộng bus dữ liệu: Xác định số bit dữ liệu có thể được trao đổi đồng thời  M bit: DM-1, DM-2, ... D2, D1, D0  M thường là: 8, 16, 32, 64, 128 bit 17
CPU 16 bit (8086, 8088, 80286)  Bus dữ liệu  16 bit: 8086/80286  8 bit: 8088  Bus địa chỉ  20 bit: 8086/8088  24 bit: 80286 18
 CPU 32 bit: 80386/80486  Bus dữ liệu: 32 bit  Bus địa chỉ: 32 bit 19
Bus điều khiển  Chức năng: vận chuyển các tín hiệu điều khiển  Các loại tín hiệu điều khiển:  Các tín hiệu điều khiển đọc/ghi  Các tín hiệu điều khiển ngắt  Các tín hiệu điều khiển bus 20