Cấu trúc máy tính

Chương 1.III Cấu trúc máy tính Máy tính gì? Mơ hình cấu trúc máy tính Central processing unit (Bộ vi xử lý-đơn vị xử lý trung tâm) Computer memory (Bộ nhớ máy tính) Computer bus (Bus máy tính) Peripheral devices (Thiết bị ngoại vi) Software (Phần mềm) 11/10/22 1 Máy tính gì? Máy tính  phương tiện Tin học, thiết bị đa mục đích, lập trình được, có khả tính tốn lưu trữ kết  Xử lý liệu để có thơng tin mong muốn  Nhận liệu vào  Xử lý liệu theo chương trình lập sẵn  Đưa thông tin 11/10/22 Máy tính gì?  Máy tính tạo nên  Phần cứng (hardware): tất thành phần vật lý hệ thống máy tính  Phần mềm (software): khái niệm dùng để lệnh điều khiển hệ thống máy tính theo cách xác định  chương trình lập sẵn Thế hệ MT hệ 4, core duo  Các loại máy tính: super, mainframe, mini, micro, handheld  11/10/22 Phân loại máy tính   Personal Computer (PC)/Microcomputer Minicomputer     Mini Nhanh PC 10-40 lần Supercomputer   PC Mainframe   Nhanh PC 3-10 lần Nhanh PC 50-1.500 lần Phục vụ nghiên cứu Super Mainframe Laptop Computer Handheld Computer: Pocket PC,Palm, Mobile devices 11/10/22 Laptop Handheld Đây máy vi tính PC 11/10/22 C¸c thiết bị Vào INPUT DEVICE Bàn phím, chuột Khối xử lý Trung tâm ControlCPU ALU UNit Khối điều khiển Khối tÝnh to¸n Main Memmory ROM + RAM Bé nhí chÝnh Các thiết bị Ra OUTPUT DEVICE Màn hình, máy in Bộ nhớ phụ AUXILIARY STORAGE Đĩa cứng, đĩa mềm, băng tõ 11/10/22 Central Processing Unit (CPU)  Chức    Nguyên tắc     Điều khiển MT hoạt động theo chương trình Xử lý liệu Nhận lệnh từ chương trình nằm nhớ Giải mã lệnh Thực lệnh Bao gồm     CU – Control Unit ALU – Arithmetic and Logic Unit Bus Interface Unit - Bus nội Tập ghi 11/10/22 Khối điều khiển (CU - Control Unit)  Điều khiển hoạt động CPU thành phần khác  Đọc lệnh từ chương trình nhớ (instruction fetch)  Giải mã lệnh (instruction decode)  Thực thi lệnh giải mã cách (instruction excution) 11/10/22 Khối tính tốn (ALU - Arithmetic Logic Unit)  Thực phép toán số học logic  Các phép toán số học: +,-,*,/  Các phép toán logic: NOT, AND, OR,…  Các phép so sánh …  Dữ liệu  Số nguyên (integer)  Số dấu phảy tĩnh (fixed point number)  Số dấu phảy động (floating point number) 11/10/22 Tập ghi (Registers) Lưu trữ tốn hạng, kết thơng số khác q trình tính tốn CPU  Bao gồm   Con trỏ chương trình (PC - Program Counter)  Các ghi đa chức  Thanh ghi số (index register)  Thanh ghi cờ (flag register) 11/10/22 10 Một vài nhớ RAM 11/10/22 20 Bộ nhớ đệm (cache) Đặt CPU  Tốc độ cao  Dung lượng nhỏ  Mục đích: Tăng tốc độ trao đổi thông tin CPU RAM  Được chia thành nhiều mức   Cache L1 (Level 1)  Cache L2  Càng gần CPU tốc độ cao  Ví dụ: CPU Intel Petium IV 1MB Cache 11/10/22 21 Computer bus    Tập hợp đường dây kết nối thành phần máy tính lại với Độ rộng bus: số lượng dây có khả vận chuyển thơng tin đồng thời (dùng cho bus địa liệu) Bao gồm  Bus địa (address bus): Vận chuyển địa từ CPU đến mô-đun nhớ (bộ nhớ tạo nhiều mô-đun)  Bus liệu (data bus) vận chuyển:   Lệnh từ nhớ tới CPU Dữ liệu thành phần  Bus điều khiển (control bus): vận chuyển tín hiệu điều khiển (đọc, ghi, ngắt,…) 11/10/22 22 Hình ảnh bên máy tính 11/10/22 23 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 thơng tin máy tính giới bên ngồi Vào: Nhập chương trình, liệu Ra: Xuất thông tin, kết 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: hình 11/10/22 24 6.1 Thiết bị vào sở    Là thiết bị vào tối cần thiết Phục vụ nhu cầu vào Bao gồm  Bàn phím (keyboard): Thiết bị nhập liệu thơng qua gõ phím  Chuột (mouse): Thiết bị nhập liệu thơng qua việc di chuyển trực quan  Màn hình (monitor) : Thiết bị hiển thị thông tin/dữ liệu    11/10/22 Loại hình: CRT, LCD,OLED(thế hệ mới) Độ phân giải: kích thước (số điểm) hiển thị (800x600,…) Card hình (display adapter) thiết bị kết nối hình hệ thống 25 6.2 Bộ nhớ ngồi (external memory)  Lưu trữ tài nguyên  Chương trình: hệ điều hành, chương trình ứng dụng,…  Dữ liệu: văn bản, âm thanh, hình ảnh,…   Được kết nối với máy tính dạng thiết bị vào Các loại nhớ  Băng từ (magnetic tape)  Đĩa từ (magnetic disk): đĩa mềm, đĩa cứng  Đĩa quang (optical disk)  Flash memory … 11/10/22 26 Một vài thiết bị nhớ Dung lượng  Đĩa mềm ½ inch: 1.44 MB  Đĩa cứng: 40 - 750GB  Đĩa CDROM: 700MB  Đĩa DVD: 2GB – 15GB  USB: 512MB-8GB 11/10/22 27 6.3 Một số thiết bị ngoại vi khác    Máy in (printer): Xuất thông tin, liệu giấy Máy quét ảnh (scaner): Nhập liệu cách quét hình ảnh Thiết bị quay số kết nối Internet:  Modem  (Modulation-Demodulation) Các thiết bị mạng:  Network Inteface Card (NIC)  Wireless Adapter     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 11/10/22 28 Các tham số định lực (và giá) máy vi tính Tốc độ vi xử lý (CPU)  Dung lượng nhớ RAM  Tốc độ dung lượng ổ đĩa cứng (Hard Disk - HDD)  Ví dụ: Máy Pentium IV: 3GHz, Ram 512 MB, HDD 40GB Phần cứng máy tính ảnh hưởng Tốc độ đồng hồ vi xử lí: nhanh tốt  RAM: nhiều tốt  Đĩa cứng: tốc độ vòng quay nhanh tốt, dung lượng đủ lớn để khoảng trống làm việc   Rất cần thiết cho NSD Phần cứng máy tính Các yếu tố khác ảnh hưởng đến tốc độ xử lí máy tính Hiện tượng phân mảnh tệp -> phải chạy chương trình chống phân mảnh tệp  Khơng chạy q nhiều chương trình đồng thời   Rất nên biết làm theo Phần cứng máy tính