Bài giảng Tin học đại cương: Chương 2 - Đặng Xuân Hà
lượt xem 2
download
Bài giảng Tin học đại cương: Chương 2 - Kiến trúc máy tính bao gồm những nội dung về máy tính là gì? Mô hình kiến trúc cơ bản của máy tính; central processing unit; computer memory; computer bus; peripheral devices; software. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về lĩnh vực này.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Tin học đại cương: Chương 2 - Đặng Xuân Hà
- Chương 1.2. Kiến trúc máy tính 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính Tin học đại cương 1. Máy tính là gì? 2. Mô hình kiến trúc cơ bản của máy tính (Ch2. Kiế Kiến trú trúc máy tính) nh) 3. Central processing unit 4. Computer memory Đặng Xuân Hà Department of Software Engineering, 5. Computer bus Faculty of Information Technology, Hanoi Agricultural University. 6. Peripheral devices Web: http://www.hau1.edu.vn/it/dxha 7. Software Email: dxha at hau1.edu.vn; dangxuanha at gmail.com 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 2 1. Máy tính là gì? Đây là một chiếc máy vi tính Xử lý dữ liệu để có thông tin mong muốn Nhận dữ liệu vào Xửlý dữ liệu theo chương trình lập sẵn Đưa thông tin ra Máy tính tạo nên bởi Phần cứng (hardware): các thiết bị vật lý của máy tính Phần mềm (software): chương trình lập sẵn Thế hệ hiện tại của MT là thế hệ 4 Các loại máy tính: super, mainframe, mini, micro, handheld... 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 3 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 4 2. Mô hình kiến trúc cơ bản của máy tính 3. Central Processing Unit (CPU) Chức năng Điều khiển MT hoạt động theo chương trình Xử lý dữ liệu Nguyên tắc Nhận lệnh từ chương trình nằm trong bộ nhớ chính Giải mã lệnh Thực hiện lệnh tuần tự Bao gồm CU – Control Unit ALU – Arithmetic and Logic Unit Registers (thanh ghi) là nơi chứa số liệu và kết quả đang tính toán Bus Interface Unit - Bus nội bộ 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 5 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 6 Đặng Xuân Hà 1
- Chương 1.2. Kiến trúc máy tính 02/03/2007 Khối điều khiển (CU - Control Unit) Khối tính toán (ALU - Arithmetic Logic Unit) Điều khiển hoạt động của CPU và các thành Thực hiện các phép toán số học và logic phần khác Các phép toán số học: +,-,*,/ Đọc lệnh từ chương trình trong bộ nhớ chính Các phép toán logic: NOT, AND, OR,… (instruction fetch) Các phép so sánh Giải mã lệnh (instruction decode) … Thực thi lệnh đã giải mã một cách tuần tự Dữ liệu (instruction excution) Số nguyên (integer) Số dấu phảy tĩnh (fixed point number) Số dấu phảy động (floating point number) 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 7 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 8 Tập thanh ghi (Registers) Một vài bộ vi xử lý Lưu trữ toán hạng, kết quả và các thông số Intel processor AMD processor khác trong quá trình tính toán của CPU Bao gồm Con trỏ chương trình (PC - Program Counter) Các thanh ghi đa chức năng Thanh ghi chỉ số (index register) Thanh ghi cờ (flag register) Đây là các bộ vi xử lý (microprocessor) chứa trong nó CPU và các thiết bị khác nữa 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 9 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 10 4. Computer memory Bộ nhớ chính (main memory) Bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ chương trình, dữ Chứa chương trình và dữ liệu đang xử lý liệu. Được kết nối và có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với CPU Bao gồm: Được tổ chức thành các ngăn nhớ, đánh địa chỉ trực Bộ nhớ đệm (cache) tiếp bởi CPU Bộ nhớ chính (main memory) Bao gồm Bộ nhớ ngoài (auxiliary or external memory) ROM (Read Only Memory) CPU chỉ đọc bộ nhớ này Bộ nhớ nào càng “gần” CPU thì tốc độ và giá thành Chứa các chương trình, dữ liệu cơ bản của máy tính chế tạo càng cao Không bị mất dữ liệu khi tắt máy tính hay mất điện RAM (Random Access Memory) CPU có thể đọc và ghi bộ nhớ này Chứa dữ liệu, chương trình được nạp, đang thực hiện Dữ liệu bị xoá sạch khi tắt máy tính hay mất điện 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 11 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 12 Đặng Xuân Hà 2
- Chương 1.2. Kiến trúc máy tính 02/03/2007 Một vài thanh nhớ RAM Bộ nhớ đệm (cache) Đặt giữa CPU là bộ nhớ chính Tốc độ rất cao Dung lượng nhỏ Mục đích: Tăng tốc độ trao đổi thông tin giữa CPU và RAM Được chia thành nhiều mức Cache L1 (Level 1) Cache L2 Càng gần CPU thì tốc độ càng cao Ví dụ: CPU Intel Petium III 256KB Cache 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 13 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 14 Tổng kết bộ nhớ máy tính 5. Computer bus Cache Tập hợp các đường dây kết nối các thành phần của máy tính lại với nhau Main memory (RAM+ROM) Dung Độ rộng bus: số lượng dây có khả năng vận chuyển Tốc độ lượng thông tin đồng thời (dùng cho bus địa chỉ và dữ liệu) Electronic disk tăng tăng dần dần Bao gồm Bus địa chỉ (address bus): Vận chuyển địa chỉ từ CPU đến Magnetic Disk mô-đun nhớ (bộ nhớ trong được tạo bởi nhiều mô-đun). Bus dữ liệu (data bus) vận chuyển: Optical Disk Lệnh từ bộ nhớ tới CPU Dữ liệu giữa các thành phần Magnetic Tape Bus điều khiển (control bus): vận chuyển tín hiệu điều khiển (đọc, ghi, ngắt,…) 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 15 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 16 Hình ảnh bên trong một chiếc máy tính 6. Thiết bị ngoại vi Thiết bị ngoại vi (peripheral devices) hay thiết bị vào/ra (I/O - Input/Output devices), có chức năng: Trao đổi thông tin giữa máy tính và thế giới bên ngoài Vào: Nhập chương trình, dữ liệu Ra: Xuất thông tin, kết quả Hệ thống vào/ra bao gồm Thiết bị ngoại vi Ghép nối vào/ra (các cổng vào/ra,…) Ví dụ Thiết bị vào: bàn phím Thiết bị ra: màn hình 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 17 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 18 Đặng Xuân Hà 3
- Chương 1.2. Kiến trúc máy tính 02/03/2007 6.1. Thiết bị vào ra cơ sở 6.2. Bộ nhớ ngoài (external memory) Là các thiết bị vào ra tối cần thiết Lưu trữ tài nguyên Phục vụ các nhu cầu vào ra cơ bản Chương trình: hệ điều hành, chương trình ứng dụng,… Dữ liệu: văn bản, âm thanh, hình ảnh,… Bao gồm Bàn phím (keyboard): Thiết bị nhập dữ liệu thông qua gõ Được kết nối với máy tính dưới dạng thiết bị vào ra phím Các loại bộ nhớ ngoài Chuột (mouse)???: Thiết bị nhập dữ liệu thông qua việc di Băng từ (magnetic tape) chuyển/trực quan Đĩa từ (magnetic disk): floppy/hard disk (đĩa mềm/cứng) Màn hình (monitor) : Thiết bị hiển thị thông tin/dữ liệu Đĩa quang (optical disk): CD/DVD Loại màn hình: CRT, LCD Flash memory/electronic disk: USB drive, memory card Độ phân giải: kích thước (số điểm) được hiển thị (800x600,…) Card màn hình (display adapter) là thiết bị kết nối màn hình và hệ … thống. 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 19 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 20 Một vài thiết bị nhớ ngoài Dung lượng Đĩa mềm 3 ½ inch: 1.44 MB Đĩa cứng: 10 - 80GB Đĩa CDROM: 200 - 700MB Đĩa DVD: 2GB – 15GB Picture taken from Wikipedia 1. Write-protect tab 2. Hub Đĩa: truy cập trực tiếp Æ 3. Shutter nhanh 4. Plastic housing 5. Paper ring Băng: truy cập tuần tự Æ 6. Magnetic disk chậm 7. Disk sector (512B). 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 21 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 22 6.3. Một số thiết bị ngoại vi khác Một số hình ảnh Máy in (printer): Xuất thông tin, dữ liệu ra giấy Máy quét ảnh (scaner): Nhập dữ liệu bằng cách quét hình ảnh Thiết bị quay số (điện thoại): Barcode Reader Modem (Modulation-Demodulation) Scaner Các thiết bị mạng: Printer Network Inteface Card (NIC) Wireless Adapter Modem Bút điện tử (light pen) Máy ảnh số, quay phim số (digital camera) Optical Charater Reader (OCR): Nhận dạng chữ Barcode Reader: Đọc mã vạch Light pen NIC Camera 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 23 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 24 Đặng Xuân Hà 4
- Chương 1.2. Kiến trúc máy tính 02/03/2007 7. Phần mềm máy tính So sánh phần cứng và phần mềm Máy tính được tạo nên bởi PHẦN CỨNG PHẦN MỀM Phần cứng Vật “cứng” Vật “mềm” Phần mềm Vật liệu: kim loại, Kỹ thuật sử dụng Phần cứng polyme… Phần xác của máy tính Trừu tượng Vật chất Các linh kiện điện tử: vi mạch,… Hữu hình Vô hình Các thiết bị vật lý: vỏ máy,… Sản xuất bởi con người Sản xuất công nghiệp Phần mềm bởi máy móc là chính là chính (lập trình) Là các chương trình do con người lập sẵn Định lượng là chính Định tính là chính Điều khiển, khai thác tài nguyên phần cứng phục vụ nhu cầu (tính toán) của con người Chịu hỏng hóc, hao Không hao mòn Là phần hồn của máy tính mòn theo thời gian 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 25 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 26 Chi phí cho phần cứng và phần mềm Phân loại phần mềm Phần sụn (firmware) % Các dịch vụ cơ bản của máy tính 100 Được cài đặt sẵn trong bộ nhớ ROM 80 - Phần mềm hệ thống (system application) Phần cứng Hệ điều hành (operating system) 60 - Phần mềm tầng trung gian (middleware) 40 Các công cụ phát triển phần mềm - Hệ quản trị cơ sở dữ liệu,… Phần mềm 20 - Phần mềm ứng dụng (application software) 0+ + + + Các ứng dụng nghiệp vụ (kế toán, tài chính,…) 1955 1970 1985 2000 Chương trình soạn thảo văn bản,… 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 27 02/03/2007 Chương 2. Kiến trúc máy tính 28 Đặng Xuân Hà 5
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng tin học đại cương - trường ĐH Tôn Đức Thắng
175 p | 1024 | 287
-
Bài giảng Tin học đại cương - Chương 1: Các vấn đề cơ bản về CNTT
167 p | 419 | 31
-
Bài giảng Tin học đại cương: Bài 1 - ĐH Bách khoa Hà Nội
33 p | 263 | 21
-
Bài giảng Tin học đại cương: Bài 4 - ĐH Bách khoa Hà Nội
8 p | 155 | 13
-
Bài giảng Tin học đại cương: Chương 2 - Tin học và công nghệ thông tin
12 p | 183 | 10
-
Bài giảng Tin học đại cương: Bài 3 - ĐH Bách khoa Hà Nội
14 p | 143 | 8
-
Bài giảng Tin học đại cương - Nguyễn Vũ Duy
95 p | 43 | 8
-
Bài giảng Tin học đại cương: Phần 1 - ThS. Phạm Thanh Bình
18 p | 93 | 6
-
Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - Đại cương về tin học
16 p | 124 | 5
-
Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - Thông tin
29 p | 150 | 5
-
Bài giảng Tin học đại cương: MS Excel - ThS. Ngô Cao Định
31 p | 11 | 4
-
Bài giảng Tin học đại cương: Tổng quan về máy tính - ThS. Ngô Cao Định
38 p | 15 | 4
-
Bài giảng Tin học đại cương: Biểu diễn và xử lý thông tin - ThS. Ngô Cao Định
56 p | 7 | 3
-
Bài giảng Tin học đại cương: Mạng và Internet - ThS. Ngô Cao Định
55 p | 9 | 3
-
Bài giảng Tin học đại cương: Hệ điều hành - ThS. Ngô Cao Định
86 p | 8 | 2
-
Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - Trần Quang Hải Bằng (ĐH giao thông Vận tải)
31 p | 80 | 2
-
Bài giảng Tin học đại cương: Bài 13 - Bùi Thị Thu Cúc
10 p | 78 | 2
-
Bài giảng Tin học đại cương: Tổng quan về cơ sở dữ liệu - ThS. Ngô Cao Định
11 p | 7 | 2
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