Bài giảng Tin học đại cương: Chương 2 - Lê Thị Ngọc Thảo

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Tin học đại cương: Chương 2 Máy tính điện tử, cung cấp cho người học những kiến thức như những nguyên lý máy tính cơ bản; Cấu trúc tổng quát máy tính điện tử; Sự phát triển của máy tính điện tử. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Tin học đại cương: Chương 2 - Lê Thị Ngọc Thảo

CHƯƠNG 2: MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 16
Chương 2: Máy tính điện tử Những nguyên lý máy tính cơ bản Cấu trúc tổng quát máy tính điện tử Sự phát triển của máy tính điện tử ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 17
Những nguyên lý máy tính cơ bản Kiến trúc Von Neumann Kiến trúc Harvard Kiến trúc SHARC ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 18
Kiến trúc Von Neumann Gồm có: • Bộ nhớ & Bus để chuyển dữ liệu vào & ra đơn vị xử lý trung tâm (CPU) • CPU chỉ có thể đọc lệnh, hay đọc/ghi dữ liệu từ bộ nhớ. Cả hai quá trình tương tác với lệnh hoặc với dữ liệu không thể thực hiện cùng lúc. thực hiện tuần tự ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 19
Kiến trúc Harvard Được nghiên cứu tại Harvard, dưới sự lãnh đạo của Howard Aiken (1900-1973) Bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình sử dụng các bus riêng rẽ thực hiện song song cải thiện tốc độ. ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 20
Kiến trúc SHARC SHARC – Super Harvard Architecture Xây dựng dựa trên kiến trúc Harvard Thêm vào những điểm đặc trưng để cải thiện thông lượng dữ liệu (bộ nhớ đệm chỉ lệnh & điều khiển vào/ra.) ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 21
Quá trình xử lý thông tin trên máy tính Nhận thông tin: từ thế giới bên ngoài vào máy tính Xử lý thông tin: biến đổi, phân tích, tổng hợp, tra cứu... những thông tin ban đầu thông tin mong muốn Xuất thông tin: đưa kết quả ra thế giới bên ngoài Lưu trữ thông tin: lưu lại kết quả để sử dụng trong các lần sau ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 22
Các thành phần chính trong máy tính Gồm 4 thành phần chính: • Thiết bị nhập • Bàn phím, chuột • Thiết bị xử lý • Bộ não • Thiết bị xuất • Màn hình, loa • Thiết bị lưu trữ • Sơ cấp: bộ nhớ • Thứ cấp: đĩa cứng, CD ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 23
Đơn vị xử lý trung tâm (1) CPU – central processing unit • Mạch xử lý dữ liệu • theo chương trình thiết lập trước • tích hợp phức tạp hàng triệu transitor trên bảng mạch • Có thể thi hành hàng triệu lệnh mỗi giây • Bao gồm nhiều thành phần phức tạp với các chức năng khác nhau ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 24
Đơn vị xử lý trung tâm (2) Công việc chính của CPU là thi hành các mã lệnh của chương trình ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 25
Đơn vị xử lý trung tâm (3) Thành phần căn bản bên trong CPU • Arithmetic Logic Unit (ALU) • Gồm một số thanh ghi – register (32, 64 bit) • Thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu: • Các phép tính số học đơn giản (cộng, trừ, nhân, chia số nguyên) • Phép tính luận lý đối với dữ liệu (so sánh lớn hơn, nhỏ hơn, ...). ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 26
Đơn vị xử lý trung tâm (4) Thành phần căn bản bên trong CPU(tt) • Ðơn vị nạp lệnh - Prectch unit • Ðơn vị giải mã - Decode unit • Ðơn vị nối ghép đường truyền • Bus Interface Unit • Ðơn vị điều khiển - control unit ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 27
Đơn vị xử lý trung tâm (5) Thành phần căn bản bên trong CPU (tt) • Thanh ghi - register • Bộ nhớ ẩn - cache memory • Primary cache: Level 1 • Secondary cache: Level 2 Mạch xung nhịp hệ thống - system clock • Đồng bộ các xử lý trong và ngoài CPU • Tốc độ xung nhịp: triệu đơn vị mỗi giây Mhz. ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 28
Bộ nhớ máy tính (1) CPU chỉ có khả năng giải quyết một ít trong phần dữ liệu Cần lưu giữ lại sẵn sàng dữ liệu được đọc cho CPU xử lý: • Bộ nhớ chính • ROM & RAM ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 29
Bộ nhớ máy tính (2) Read Only Memory - ROM • Chỉ đọc • Cố định - nonvolatile memory: duy trì nội dung nhớ khi không có nguồn điện • Chứa chương trình BIOS không thay đổi. • Máy trò chơi điện tử (game box) • khe cắm ROM ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 30
Bộ nhớ máy tính (3) RAM - Random Access Memory • Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên • Gồm nhiều chip RAM • Vị trí lưu trữ trong RAM có thể truy cập trực tiếp Thao tác truy tìm và cất trữ có thể thực hiện rất nhanh. • không cố định - volatile memory • SRAM - RAM tĩnh, DRAM - RAM động • 8405010 ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 31
Bộ nhớ máy tính (4) Phải luôn có nguồn nuôi để lưu trữ nội dung thông tin trên RAM Mất điện là mất tất cả. ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 32
Bộ nhớ máy tính (5) Hoạt động khởi động máy tính: • CPU tự động (đã qui định trước) đọc thông tin lưu trong ROM và thi hành, chương trình BIOS - hệ thống xuất nhập cơ sở • Sau đó đọc thông tin trên đĩa khởi động và nạp các thông tin hệ điều hành trên đĩa vào bộ nhớ RAM. • CPU có thể thực hiện các tác vụ từ các thông tin lưu trên RAM ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 33
Hoạt động khởi động máy tính ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 34
Thiết bị nhập (1) Bàn phím: Key board Thiết bị chỉ điểm: Pointing Device Thiết bị đọc Thiết bị số hóa ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 35