zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Công Nghệ Thông Tin

» Phần cứng

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Tổng quan về kiến trúc máy tính - Vũ Ngọc Thanh Sang, Đỗ Tấn Đạt

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:47

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kiến trúc máy tính: Tổng quan về kiến trúc máy tính" cung cấp cho người đọc các nội dung: Các khái niệm cơ bản, phân loại, cấu trúc tổng quát, lịch sử phát triển, bài tập. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính: Tổng quan về kiến trúc máy tính - Vũ Ngọc Thanh Sang, Đỗ Tấn Đạt

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH GIỚI THIỆU MÔN HỌC TRỊNH TẤN ĐẠT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐẠI HỌC SÀI GÒN Email: trinhtandat@sgu.edu.vn Website: https://sites.google.com/site/ttdat88
Giới thiệu • Nội dung • Đánh giá môn học • Tài liệu tham khảo • Trao đổi/ thảo luận Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Giới thiệu môn học Tên học phần: Kiến trúc máy tính Mã học phần: 841021 Số tín chỉ: 3 Số tiết : 60 (LT: 30 ; Thực hành/bài tập: 30) Mô tả học phần • Kiến trúc máy tính là học phần nhằm giải thích hoạt động của máy vi tính theo các thành phần cấu trúc bus, bộ xử lý, bộ nhớ, tập lệnh. Nắm vững kiến thức học phần này là điều kiện để học tiếp các học phần về hệ thống (Hệ điều hành, mạng máy tính). Học phần còn giúp sinh viên quản lý tốt phần bộ nhớ khi học lập trình và cơ sở sữ liệu Đây là học phần thuộc khối kiến thức cơ sở cho sinh viên ngành CNTT. • Về kỹ năng: tư duy như phản biện và khái quát hóa, giải quyết vấn đề, cài đặt phần mềm và kỹ năng mềm như làm việc nhóm, tìm kiếm và tổng hợp thông tin, Thêm vào đó là sự hình thành đạo đức nghề nghiệp về chuyên ngành của SV. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Giới thiệu môn học Mục tiêu học phần • Về kiến thức: (1) Khái niệm, thuật ngữ liên quan đến máy tính điện tử; (2) Các hệ đếm, cách biểu diễn số, biểu diễn kí tự, biểu diễn số BCD; (3) Một số cấu trúc tổng quát, tham số (MTĐT, CPU, BUS); (4) Tối ưu khi thiết kế mạch và vẽ được các mạch logic số dựa trên các cổng và đại số Boolen; (5) Bộ nhớ ngoài và (6) Hệ thống vào/ra. • Về kỹ năng: (1) Vẽ các sơ đồ cấu trúc logic phần cứng MTĐT, CPU, BUS; (2) Tính toán (giá trị số trong mỗi hệ đếm, chuyển đổi giữa các hệ đếm, địa chỉ logic – địa chỉ vật lý); (3) Thiết lập cấu hình MTĐT tương thích và chi phí phù hợp, hiệu quả; (4) Quản lý được bộ nhớ, cài đặt và quản lí phần mềm trên MTĐT; (5) Viết code hợp ngữ một số bài toán cơ bản. • Về thái độ: hình thành thói quen tự học, cập nhật quy trình công nghệ và vận dụng kiến thức để thực hiện các giải pháp nâng cao tốc độ và dung lượng của hệ thống MTĐT. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Giới thiệu môn học Slides bài giảng Tài liệu chính • Nguyễn Đình Việt, “Kiến trúc máy tính”, NXB Đại học Quốc gia, 2009. • Robert J.Baron, Lee Higbie, “Computer Architecture: Case Studies”, 1992. • William Stallings, “Computer Organization and Architechture: Designing for performance - (10th edition)”, 2016. Tài liệu khác • 1. Trần Quang Vinh, “Cấu trúc máy vi tính - (tái bản lần thứ 4)”, NXB ĐHQG Hà Nội, 2009. • 2. Vũ Chấn Hưng, “Giáo trình Kiến trúc máy tính”, NXB GTVT, 2003. • 3. Lê Hải Sâm, Phan Thanh Liêm, “Giáo trình cấu trúc máy tính và vi xử lí - (tái bản lần thứ 5)”, NXB GD, 2009. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Giới thiệu môn học Phương pháp đánh giá học phần: 1. Điểm chuyên cần: hệ số 0.1 2. Điểm bài kiểm tra quá trình: hệ số 0.4 3. Điểm thi kết thúc học phần: hệ số 0.5 Điểm học phần: [1] * 0.1 + [2] * 0.4 + [3] *0.5 Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Nội dung môn học • Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính. • Chương 2: Biểu diễn thông tin trong máy tính. • Chương 3: Mạch logic số. • Chương 4: Bộ vi xử lý. • Chương 5: Bộ nhớ chính. • Chương 6: Cấu trúc bus trong máy tính. • Chương 7: Bộ nhớ ngoài. • Chương 8: Hệ thống vào, ra – các phương pháp điều khiển vào, ra – ghép nối máy tính với thiết bị ngoại vi. • Chương 9: Những giải pháp nâng cao tốc độ và dung lượng từ máy tính hiện có. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC MÁY TÍNH VŨ NGỌC THANH SANG TRỊNH TẤN ĐẠT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐẠI HỌC SÀI GÒN Email: trinhtandat@sgu.edu.vn Website: https://sites.google.com/site/ttdat88
Nội dung • Các khái niệm cơ bản • Phân loại • Cấu trúc tổng quát • Lịch sử phát triển • Bài tập Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
I - Khái niệm cơ bản về kiến trúc máy tính • Máy tính (computer) là một thiết bị điện tử xử lý dữ liệu, thông qua thực thi tự động danh sách các lệnh hay gọi là chương trình (program) đã được lưu trữ vào bộ nhớ chính. • Thiết bị ngoại vị (peripherals): những thiết bị có thể nhập, xuất thông tin và bộ nhớ thứ cấp (second memory). • Hệ thống máy tính (Computer system): bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi. • Kiến trúc máy tính (Computer architecture): bao gồm cấu trúc hệ thống, các thuộc tính của hệ thống kết nối với nhau. Các thuộc tính có thể thấy được bởi người lập trình hoặc có ảnh hưởng trực tiếp đến logic thực hiện chương trình. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
I. Khái niệm cơ bản về kiến trúc máy tính Các thao tác cơ bản trên máy tính • Input: Nhập dữ liệu vào máy tính • Processing: Xử lý dữ liệu • Output: Hiển thị kết quả xử lý • Storage: Lưu dữ liệu, chương trình, kết quả để sử dụng trong tương lai • Communication: Gửi và nhận dữ liệu Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
I - Khái niệm cơ bản về kiến trúc máy tính ❑ Các thuộc tính Kiến trúc máy tính (KTMT): • Tập lệnh • Các phương pháp biểu diễn dữ liệu cơ bản • Cơ chế xuất/nhập • Các khối cơ bản trong CPU • Chức năng của các thành phần chính • Sự thực hiện lệnh • Tố chức bộ nhớ (các kỹ thuật định vị bộ nhớ) • Các cách mà các thành phần cơ bản kết nối với nhau Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
II - Phân loại máy tính – Theo kiến trúc Theo kiến trúc (RISC, CISC): • RISC (Reduced Instructions Set Computer) • Là bộ kiến trúc vi xử lý được thiết kế theo hướng đơn giản hóa tập lệnh. • Phần cứng đơn giản và nhanh hơn • CISC (Complex Instructions Set Computer) • Là một kiến trúc vi xử lý được thiết kế với các tập lệnh phức tạp (có thể đảm nhiệm nhiều chức năng). • Phần cứng phức tạp và chậm hơn Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
II - Phân loại máy tính – Theo khảo năng xử lý • Mainframe Computer (Máy tính lớn): o Là những máy tính có hiệu suất tính toán cao với chiều dài bus dữ liệu là 64 bit hoặc hơn. o Có lượng bộ nhớ lớn và các bộ vi xử lý có thể thực thi lượng phép tính lớn, thực thi các giao dịch trong thời gian thực. o Xây dựng cho cơ sở dữ liệu, các server giao dịch. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
II - Phân loại máy tính – Theo khảo năng xử lý • Mini Computer (Máy tính con): o Là loại có kích thước nhỏ hơn với chiều rộng bus dữ liệu từ 32 đến 64 bit. • Micro Computer (Máy vi tính): o Là loại máy tính sử dụng bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU) làm vi xử lý 32 đến 64 bit. o Tích hợp quy mô lớn (Very large scale integration) cùng công nghệ CMOS (complementary metal oxide silicon) để chế tạo các mạch logic. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
III. Cấu trúc tổng quát và tổ chức máy tính Cấu trúc hệ thống máy tính • Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit - CPU): Điều khiển hoạt động của máy tính và xử lý dữ liệu. • Bộ nhớ chính (Main Memory): Chứa các chương trình và dữ liệu đang được sử dụng. • Hệ thống vào ra (Input/Output System): Trao đổi thông tin giữa máy tính với bên ngoài. • Bus liên kết hệ thống (System Interconnection Bus): Kết nối và vận chuyển thông tin giữa các thành phần với Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
III. Cấu trúc tổng quát và tổ chức máy tính • Tổ chức máy tính (Computer Organization): thực hiện hóa những đặc tả của kiến trúc máy tính. Các chức năng, thuộc tính hoạt động được liên kết với nhau dựa trên kiến trúc máy tính: chi tiết phần cứng, tín hiệu, thiết bị ngoại vi. Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
III. Cấu trúc tổng quát và tổ chức máy tính ❑ CPU (Central Processing Unit): Điều khiển mọi hoạt động của máy tính và xử lý dữ liệu. • Thành phần cơ bản: CU (Control Unit) điều khiển hoạt động của máy tính theo chương trình đã định sẵn. ALU (Arithmetic & Logic Unit)thực hiện các phép toán số học và logic trên các dữ liệu cụ thể. RF (Register File) lưu trữ dữ liệu tạm thời phục vụ cho hoạt động của CPU BIU (Bus Interface Unit) kết nối và trao đổi dữ liệu giữa Bus bên trong và Bus bên ngoài CPU Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
III. Cấu trúc tổng quát và tổ chức máy tính Arithmetic/Logic Unit (ALU) là một phần của bộ xử lý CPU • Chứa các mạch số học: Cộng, trừ, nhân và chia • Chứa các mạch để so sánh và logic: so sánh (=), và (and), hoặc (or), không (not) • Chứa thanh ghi: bộ nhớ tốc độ cao, chuyên dụng được kết nối với mạch điện • Đường dẫn dữ liệu: cách thông tin chảy trong ALU • Từ thanh ghi đến mạch • Từ mạch trở lại thanh ghi Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
III. Cấu trúc tổng quát và tổ chức máy tính Bộ nhớ - đơn vị chức năng, nơi dữ liệu được lưu trữ/truy xuất • Bộ nhớ trong (Internal Memory) • Bộ nhớ ngoài (External Memory) Tổ chức : bộ nhớ được chia thành các ô nhớ có kích thước bằng nhau và được đánh địa chỉ. Mổi ô nhớ có thể là 1 byte hoặc 1 từ máy (word). 1 word có thể là 1,2,4 hay 8 byte tùy theo nhà sản xuất máy tính. Thao tác cơ bản : Đọc dữ liệu (Read) Ghi dữ liệu(write) Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.