Bài giảng Tin học đại cương: Phần 1.2 Máy tính điện tử, cung cấp cho người học những kiến thức như: Máy tính điện tử là gì; Sơ đồ cấu trúc của một máy tính; Central Processing Unit (CPU); Khối điều khiển (CU - Control Unit); Bộ nhớ (Computer Memory). Mời các bạn cùng tham khảo!
Bài MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ Phần I Tổng quan Tin học LÊ VĂN HIẾU Giảng viên, Thạc sĩ Bộ mơn Tốn – Tin học Khoa Kiến thức giáo dục đại cương Học viện Báo chí và Tun truyền Máy tính điện tử gì? Khi thơng tin ít, làm thủ cơng Khi thơng tin nhiều lên, công việc lặp lặp lại ??? Địi hỏi máy móc tự động làm thay Máy tính điện tử Lê Văn Hiếu Máy tính điện tử ? (tiếp) Thiết bị điện tử thực công việc sau: Nhận thông tin vào Xử lý thơng tin theo chương trình lưu trữ Đưa thơng tin Lợi ích: Khơng biết chán Tiết kiệm nhiều thời gian, công sức Tăng độ xác việc tự động hóa phần hay tồn phần q trình xử lý liệu hay thông tin Lê Văn Hiếu Sơ đồ cấu trúc máy tính Bộ nhớ ngồi Bộ xử lí trung tâm Bộ điều khiển Thiết bị vào Lê Văn Hiếu Bộ số học/lôgic Bộ nhớ trong Thiết bị ra Sơ đồ cấu trúc máy tính (Tiếp) Lê Văn Hiếu Central Processing Unit (CPU) Chức Điều khiển MT hoạt động theo chương trình Xử lý liệu Nguyên tắc hoạt động Nhận lệnh từ chương trình nằm nhớ Giải mã lệnh Thực lệnh Cấu tạo: CU – Control Unit (Bộ điều khiển) ALU – Arithmetic and Logic Unit (Bộ số học Logic) Bus Interface Unit - Bus nội Registers (Thanh ghi) Lê Văn Hiếu 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) Lê Văn Hiếu 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) Lê Văn Hiếu 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) Lê Văn Hiếu Một vài vi xử lý Intel processor AMD processor Đây vi xử lý (microprocessor) chứa CPU thành phần khác Lê Văn Hiếu Lịch sử máy tính (tiếp) 1945 – 1954, hệ (first generation) Bóng đèn chân khơng (vacuum tube) Bìa đục lỗ ENIAC: 30 tấn, 18.000 bóng đèn, 100.000 phép tính/giây ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) Bóng đèn chân khơng Lê Văn Hiếu Thế hệ 1: IBM 701 (1953 ) Lê Văn Hiếu Thế hệ 1: UNIVAC I UNIVAC I Lê Văn Hiếu Lịch sử máy tính (tiếp) 1955-1964, hệ Transitor Intel transitor processor Lê Văn Hiếu Thế hệ 2: IBM 7030 (1961) Lê Văn Hiếu Lịch sử máy tính (tiếp) 1965-1974, hệ Mạch tích hợp (Intergrated Circuit – IC) Lê Văn Hiếu Thế hệ 3: IBM-360 (Mỹ) Lê Văn Hiếu Lịch sử máy tính (tiếp) 1975 đến nay, Thế hệ LSI (Large Scale Integration) VLSI (Very LSI) ULSI (Ultra LSI) Lê Văn Hiếu Laptop Pocket PC - PDA - Smart Phone Desktop PC Lê Văn Hiếu N e t w o r k Lê Văn Hiếu Phân loại máy tính Microcontroller (Máy tính nhúng) Xuất thiết bị điện tử gia dụng, thiết bị điện tử thông minh Microcomputer (Máy tính cá nhân) Máy tính để bàn (Desktop PC) Máy tính xách tay (Laptop PC) Pocket PC: PDA (Personal Digital Assistant) máy tính dùng bút, Palmtop - máy tính cầm tay Workstation - máy trạm làm việc: máy tính cá nhân có cấu hình mạnh, dùng phịng thí nghiệm, tính tốn Giá thành cao Lê Văn Hiếu Phân loại máy tính (tiếp) Minicomputer (Máy tính tầm trung) Mạnh Microcomputer 3-10 lần Dùng cho xí nghiệp, phịng thí nghiệm cỡ vừa Hỗ trợ ứng dụng thiết kế máy tính (CAD/CAM) Đang thay dần hệ thống PC máy trạm làm việc nối mạng Lê Văn Hiếu Phân loại máy tính (tiếp) Mainframe (Máy tính cỡ lớn) Nhanh Microcomputer 10-40 lần Có giá thành đắt: $50000 – $5 triệu Kích thước lớn Được dùng ứng dụng đòi hỏi lực tính tốn giao dịch lớn: ngân hàng, hàng không, bảo hiểm Lê Văn Hiếu Phân loại máy tính (tiếp) Supercomputer (Siêu Máy tính) Nhanh PC 50-1.500 lần VD: Earth Simulator (NEC, 5104 CPUs, 35.600 GFz) Có giá thành đắt: $225000 – $30M hay Có thiết kế đặc biệt, lực tính tốn cực mạnh, sử dụng lĩnh vực đặc biệt: phịng thí nghiệm hạt nhân, vật lý, tốn mơ phỏng, tốn tính tốn thiên văn, thời tiết, thiết kế máy bay, hàng không, vũ trụ Lê Văn Hiếu S u p e r C o m p u t e r Lê Văn Hiếu ... chân không Lê Văn Hiếu Thế hệ 1: IBM 701 (1953 ) Lê Văn Hiếu Thế hệ 1: UNIVAC I UNIVAC I Lê Văn Hiếu Lịch sử máy tính (tiếp) 195 5-1 964, hệ Transitor Intel transitor processor Lê Văn Hiếu Thế... Hiếu Thế hệ 2: IBM 7030 (1961) Lê Văn Hiếu Lịch sử máy tính (tiếp) 196 5-1 974, hệ Mạch tích hợp (Intergrated Circuit – IC) Lê Văn Hiếu Thế hệ 3: IBM-360 (Mỹ) Lê Văn Hiếu Lịch sử máy tính (tiếp)... Scale Integration) VLSI (Very LSI) ULSI (Ultra LSI) Lê Văn Hiếu Laptop Pocket PC - PDA - Smart Phone Desktop PC Lê Văn Hiếu N e t w o r k Lê Văn Hiếu Phân loại máy tính Microcontroller (Máy tính