i
TRƯỜNG CAO ĐẲNG VIỆT MỸ
GIÁO TRÌNH
MÔN HỌC: PHẦN CỨNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP/CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐVM ngày ..… tháng ....... năm
2022 của Trường Cao đẳng Việt Mỹ)
Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2022
(Lưu hành nội bộ
ii
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
iii
LỜI GIỚI THIỆU
Các sinh viên học ngành công nghệ thông tin đều sẽ được trang bị kiến thức
nền tảng và chuyên sâu về lĩnh vực công nghệ thông tin để nâng cao tay nghề tạo
cho sinh viên phát huy tính sáng tạo, chủ động trong việc tiếp thu nghiên cứu, ứng
dụng CNTT. Một trong những kiến thức nền tảng về CNTT là môn học Cấu trúc máy
tính.
Để chủ động trong việc tìm hiểu học tập, tài liệu này viết chủ yếu cho đối
tượng là sinh viên các trường dạy nghề. Tài liệu cung cấp cho sinh viên những kiến
thức cơ bản về cấu trúc máy tính, về tổ chức và hoạt động bộ vi xử lý, các thành
phần phần trong hệ thống máy tính và các biện pháp kĩ thuật cơ bản. Cấu trúc máy
tính là môn học cơ sở để sinh viên có thể thực hành bảo trì hệ thống máy tính.
Tài liệu bao gồm 7 bài:
Bài 1: Tổng quan về máy tính
Bài 2: Các thành phần cơ bản của máy tính
Bài 3: Quy trình lắp ráp và cài đặt máy tính
Bài 4: Biểu diễn dữ liệu
Bài 5: Mạch logic số
Bài 6: Tổ chức bộ vi xử lý
Bài 7: Kiến trúc bộ lệnh
Trong mỗi bài đều có giới thiệu mục tiêu, nội dung và các câu hỏi bài tập. Tài
liệu này có thể xem là nguồn tài liệu học tập cho sinh viên.
Tôi xin cảm ơn các lãnh đạo và đồng nghiệp của tại trường Cao đẳng Việt Mỹ
đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ và cũng cho tôi ý kiến quý báu trong quá trình biên soạn
tài liệu này.
Vì thời gian có hạn và đây cũng là lần đầu tiên tài liệu được soạn thảo nên
không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận ý kiến đóng góp bạn đọc
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023
Tham gia biên soạn
Trần Nữ Vĩ Thức – Chủ biên
iv
MỤC LỤC
GIÁO TRÌNH........................................................................................................ i
MÔN HỌC: PHẦN CỨNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH ................................................ i
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ................................................................... i
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP/CAO ĐẲNG .................................................................i
(Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐVM ngày ..… tháng ....... năm
2022 của Trường Cao đẳng Việt Mỹ) ............................................................................i
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ....................................................................................ii
LỜI GIỚI THIỆU.................................................................................................iii
MỤC LỤC...........................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................vi
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC.....................................................................................x
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH....................................................................1
1.1 Khái niệm về Cấu trúc máy tính ................................................................ 2
1.2 Giới thiệu lịch sử phát triển máy tính. ........................................................3
1.3 Khuynh hướng hiện tại và tương lai. .......................................................15
1.4 Phân loại máy tính...................................................................................15
1.5 Các dòng CPU phổ biến hiện nay........................................................... 17
CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 1...................................................................................21
BÀI 2: CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH............................................. 22
2.1 Case và bộ nguồn ................................................................................... 24
2.2 Bảng mạch chính (Mainboard)................................................................ 24
2.3 Bộ vi xử lý (CPU) .....................................................................................28
2.4 Bộ nhớ RAM và ROM ............................................................................. 30
2.5 Ổ đĩa cứng (HDD) ................................................................................... 35
2.6 Ổ cứng SSD............................................................................................38
2.7 Bàn phím (Keyboard) .............................................................................. 41
2.8 Chuột (Mouse) .........................................................................................41
2.9 Card màn hình (VGA Card) ..................................................................... 42
2.10 Màn hình (Monitor)................................................................................ 44
2.11 Card mạng & Modem.............................................................................45
CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 2...................................................................................46
BÀI 3: QUY TRÌNH LẮP RÁP VÀ CÀI ĐẶT MÁY TÍNH.....................................47
3.1 Quy trình lắp ráp máy tính.......................................................................47
v
3.2 Thiết lập CMOS .......................................................................................52
3.3 Định dạng và phân vùng ổ cứng ............................................................. 56
3.4 Cài đặt Hệ điều hành, trình điều khiển và phần mềm ứng dụng ............. 57
3.5 Sao lưu và phuc hồi ................................................................................ 60
CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 3...................................................................................64
BÀI 4: BIỂU DIỄN DỮ LIỆU..............................................................................65
4.1 Khái niệm thông tin ..................................................................................66
4.2 Lượng thông tin và sự mã hóa thông tin................................................. 66
4.3 Hệ thống số .............................................................................................67
4.4 Các phép tính số học cho hệ nhị phân ....................................................70
4.5 Số quá n (excess-n) ................................................................................ 74
4.6 Biểu diễn số với dấu chấm động.............................................................74
4.7 Biểu diễn số BCD ....................................................................................76
4.8 Biểu diễn các ký tự ..................................................................................78
CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 4...................................................................................79
BÀI 5: MẠCH LOGIC SỐ.................................................................................. 80
5.1 Cổng và đại số Boolean :........................................................................ 81
5.2 Cổng (Gate) .............................................................................................81
5.3 Bản đồ Karnaugh .................................................................................... 94
5.4 Những mạch logic số cơ bản ................................................................ 100
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP BÀI 5........................................................................... 110
BÀI 6: TỔ CHỨC BỘ VI XỬ LÝ ...................................................................... 112
6.1 Tổ chức bộ xử lý trung tâm ....................................................................113
6.2 Chức năng của bộ xử lý trung tâm ........................................................ 113
6.3 Cấu trúc bên trong CPU ........................................................................ 113
6.4 Bộ điều khiển : .......................................................................................114
6.5 Bộ thanh ghi : ........................................................................................ 116
6.6 Đường đi dữ liệu (Datapath) : ................................................................117
6.7 Diễn tiến thi hành lệnh mã máy(CPU instruction cycle) : .......................119
6.8 Xử lý ngắt (Interrupt Handling) :............................................................ 122
6.9 Kỹ thuật ống dẫn (PIPELINE) : ..............................................................123
CÂU HỎI ÔN TẬP BÀI 6.................................................................................127
BÀI 7: KIẾN TRÚC BỘ LỆNH............................................................................. 0
7.1 Phân loại kiến trúc bộ lệnh : ...................................................................... 1