intTypePromotion=3

Bài giảng Lắp ráp cài đặt máy tính 1: Bài 2 - Kiến trúc máy tính

Chia sẻ: Van Hung | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:56

0
70
lượt xem
10
download

Bài giảng Lắp ráp cài đặt máy tính 1: Bài 2 - Kiến trúc máy tính

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

Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài 2 "Kiến trúc máy tính" trong bài giảng Lắp ráp cài đặt máy tính 1 dưới đây để nắm bắt được những nội dung về kiến trúc cơ bản của máy tính, hệ thống Bus, bộ nhớ, các phương pháp vào, ra dữ liệu, các thiết bị ngoại vi,... Với các bạn đang học Công nghệ thông tin thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lắp ráp cài đặt máy tính 1: Bài 2 - Kiến trúc máy tính

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC LẮP RÁP CÀI ĐẶT MÁY TÍNH 1 Bài 2: KiẾN TRÚC MÁY TÍNH http://www.csc.hcmuns.edu.vn 1 Địa chỉ: 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, TP HCM.
  2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc máy tính • Kiến trúc cơ bản của máy tính • Hệ thống Bus • Bộ nhớ • Các phương pháp vào/ra dữ liệu • Các thiết bị ngoại vi Phòng chuyên môn 2 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Những thành phần cơ bản của máy tính Chức năng cơ bản của máy tính • Xử lý dữ liệu • Lưu trữ dữ liệu • Di chuyển dữ liệu • Điều khiển Phòng chuyên môn 3 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  4. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Những thành phần cơ bản của máy tính Những thành phần cơ bản của máy tính Phòng chuyên môn 4 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  5. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Những thành phần cơ bản của máy tính Những thành phần cơ bản của máy tính • Đơn vị xử lý trung tâm (CPU): gồm hai phần chính: đơn vị điều khiển CU (Control Unit) và đơn vị số học-logic ALU (Arithmetic-Logic Unit). • Bộ nhớ: Chức năng của bộ nhớ là lưu trữ thông tin. • Thiết bị đầu vào: Thiết bị đầu vào thực hiện các chức năng nhập thông tin cho máy tính. • Thiết bị đầu ra: Thiết bị đầu ra hiển thị các thông tin đưa ra từ máy tính, ở dạng người sử dụng có thể hiểu được. Phòng chuyên môn 5 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Kiến trúc một máy tính đơn giản Kiến trúc cơ bản • Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) • Thanh ghi lệnh IR (Intruction Register) • Đơn vị điều khiển CU (Control Unit) • Bộ đếm chương trình PC (Program Counter) • Thanh ghi địa chỉ bộ nhớ MAR (Memory Address Register) • Thanh ghi MBR (Memory Buffer Register) • Đơn vị số học – logic ALU (Arithmetic – Logc Unit) Kiến trúc và nguyên tắc hoạt động • Thanh chứa ACC (Accumulator) của máy tính đơn giản loại 4 bit • Thanh ghi tạm TMP (Temporary) • Thanh ghi cờ FLAGS Phòng chuyên môn 6 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  7. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Kiến trúc một máy tính đơn giản Bộ nhớ • Bộ nhớ là tập hợp các ô nhớ theo một trật tự nhất định, mỗi ô nhớ có một địa chỉ. Chức năng của bộ nhớ là chứa thông tin. • Thao tác đọc bộ nhớ:  CU đưa địa chỉ của ô nhớ cần đọc qua MAR ra BUS địa chỉ.  CU đưa ra tín hiệu điều khiển đọc RD.  Nội dung ô nhớ được đọc từ bộ nhớ vào MBR của đơn vị xử lý trung tâm. Phòng chuyên môn 7 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  8. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Kiến trúc một máy tính đơn giản Bộ nhớ • Thao tác ghi ô nhớ:  CU đưa địa chỉ của ô nhớ cần ghi qua MAR ra BUS địa chỉ.  CU đưa dữ liệu qua MBR ra BUS dữ liệu.  CU đưa ra tín hiệu điều khiển ghi WR, dữ liệu từ đơn vị xử lý trung tâm được ghi vào bộ nhớ. Phòng chuyên môn 8 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  9. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Kiến trúc một máy tính đơn giản Hoạt động của máy tính đơn giản • Chức năng cơ bản của máy tính là thực hiện chương trình. Chương trình là một tập hợp các lệnh chứa trong bộ nhớ. Đơn vị xử lý trung tâm CPU thực hiện chương trình bằng cách tuần tự thực thi lệnh trong chương trình này. • CPU nạp lệnh từ bộ nhớ và thực thi lệnh. Việc thực hiện chương trình thực chất là sự lập lại quá trình nạp lệnh và thực thi lệnh. • Mỗi một lệnh được thực hiện trong một chu kỳ lệnh. Mỗi chu kỳ lệnh xảy ra trên nhiều chu kỳ nhịp đồng hồ của CPU. Mỗi lệnh được thực hiện theo nhiều giai đoạn, phụ thuộc loại lệnh. • Việc thực hiện một lệnh thường trải qua năm giai đoạn: nhận lệnh, giải mã lệnh, tạo địa chỉ toán hạng, nhập toán hạng, thực thi lệnh. Phòng chuyên môn 9 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  10. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Kiến trúc một máy tính đơn giản Tập lệnh của máy tính đơn giản: • Các lệnh thường được phân theo các nhóm như: nhóm chuyển dữ liệu, nhóm lệnh số học/logic, nhóm lệnh điều khiển rẽ nhánh, nhóm lệnh thao tác bit, nhóm lệnh vào/ra dữ liệu v.v. Lệnh được biểu diễn dưới dạng mã nhị phân. Để thuận lợi hơn cho việc lập trình, người ta thường mô tả lệnh dưới dạng mã ngữ, ví dụ: Phòng chuyên môn 10 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  11. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Kiến trúc cơ bản của máy tính • Kiến trúc một máy tính đơn giản Quá trình thực hiện lệnh: • Quá trình thực hiện lệnh ADD xxx diễn ra theo các giai đoạn sau:  Nhập lệnh  Giải mã lệnh  Tạo địa chỉ toán hạng  Nhập toán hạng  Thực hiện phép cộng Kết quả (ACC) ≡ 1100 Đơn vị xử lý trung tâm tiếp tục thực hiện lệnh tiếp theo với (PC)≡1000 Phòng chuyên môn 11 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  12. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Hệ thống Bus • Hệ thống bus CPU thực hiện kết nối và trao đổi thông tin với các đơn vị chức năng khác thông qua hệ thống BUS. BUS là đường truyền thông tin trong máy tính. Là tập hợp các đường dây truyền tín hiệu điện. Các thiết bị được kết nối lên BUS, tín hiệu được phát ra bởi một thiết bị có thể được nhận bởi các thiết bị khác đang được kết nối (về mặt điện) lên BUS. Hệ thống BUS của máy vi tính gồm 3 loại BUS, mỗi loại BUS truyền một loại thông tin. Phòng chuyên môn 12 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  13. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Hệ thống Bus • 3 loại hệ thống bus: Bus địa chỉ (address) Bus điều khiển (control) Bus dữ liệu (data) Phòng chuyên môn 13 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  14. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Hệ thống Bus • 3 loại hệ thống bus: Bus địa chỉ • Được dùng để truyền địa chỉ của ô nhớ hoặc thiết bị mà CPU lựa chọn và muốn truy cập. • BUS địa chỉ là loại BUS một chiều. • Độ rộng của BUS địa chỉ xác định kích thước vật lý tối đa có thể của bộ nhớ trong máy tính. Phòng chuyên môn 14 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  15. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Hệ thống Bus • 3 loại hệ thống bus: Bus điều khiển • Truyền tín hiệu điều khiển. Các tín hiệu điều khiển do CPU hoặc các thiết bị phát ra để điều khiển các quá trình trao đổi dữ liệu trong máy tính. • BUS điều khiển là loại BUS hai chiều. Phòng chuyên môn 15 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  16. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Bus và các vấn đề truyền thông tin trong máy tính • 3 loại hệ thống bus: Bus data • Di chuyển dữ liệu giữa các module hệ thống. • BUS dữ liệu thường có 8, 16, 32 hay 64 đường riêng biệt, số lượng các đường truyền dữ liệu được gọi là độ rộng của BUS dữ liệu. BUS dữ liệu là loại BUS hai chiều, dữ liệu có thể do CPU phát ra hay CPU nhận về từ bộ nhớ hoặc các thiết bị. • Tại mỗi thời điểm, CPU chỉ làm việc hoặc với bộ nhớ hoặc với một thiết bị. Khi CPU muốn trao đổi thông tin với đối tượng nào thì CPU gửi địa chỉ của đối tượng đó lên BUS địa chỉ. Đối tượng (bộ nhớ hoặc thiết bị) có địa chỉ trùng với địa chỉ do CPU phát ra sẽ được kết nối lên BUS dữ liệu. Quá trình truyền dữ liệu được thực hiện và được điều khiển bởi các tín hiệu điều khiển. Phòng chuyên môn 16 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  17. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Hệ thống Bus • Thiết bị 3 trạng thái Thiết bị ba trạng thái là phương tiện giúp cho việc điều khiển kết nối (về mặt điện) bộ nhớ và các thiết bị liên hệ thống BUS. Phòng chuyên môn 17 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  18. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Hệ thống Bus • Thiết bị 3 trạng thái Bảng mô tả chức năng của thiết bị ba trạng thái Các đối tượng có địa chỉ không phù hợp thì tín hiệu Enable sẽ là “1”, thiết bị ba trạng thái có trạng thái trở kháng cao, nên không kết nối được lên BUS Phòng chuyên môn 18 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  19. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Hệ thống Bus • Chu kỳ bus Là khoảng thời gian được CPU dùng để thực hiện một thao tác truyền thông tin nhất định với một đối tượng nhất định. Mỗi một chu kỳ BUS kéo dài trên nhiều chu kỳ nhịp đồng hồ máy tính. Phòng chuyên môn 19 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn
  20. TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM TRUNG TÂM TIN HỌC Bộ nhớ • Các đặc trưng của hệ thống bộ nhớ Vị trí Dung lượng Đơn vị truyền Phương thức truy cập Kiểu vật lý Đặc tính vật lý Cách tổ chức Phòng chuyên môn 20 http://pcm.csc.hcmuns.edu.vn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản