Structure of computer

Máy tính là gì? Xử lý dữ liệu để có thông tin mong muốn  Nhận dữ liệu vào  Xử lý dữ liệu theo chương trình lập sẵn  Đưa thông tin ra  Máy tính tạo nên bởi  Phần cứng hardware: các

Microsoft Window 2000

Chu Vĩnh Quyên

Khoa Tin học Trường ĐHSP Hà Nội 2

Cấu trúc máy tính

1. Máy tính là gì?

3. Central processing unit

6. Peripheral devices

1 Máy tính là gì?

 Xử lý dữ liệu để có thông tin mong muốn

 Nhận dữ liệu vào

 Xử lý 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

 Trải qua 4 thế hệ

 Các loại máy tính

 Máy tính cá nhân (PC - Personal Computer)

 Máy chủ chuyên dụng (server)

 Máy tính lớn: mainframe, supercomputer

Đây là một chiếc máy vi tính

2 Mô hình cấu trúc cơ bản của máy tính

3 Central Processing Unit (CPU)

Khối điều khiển (CU - Control Unit)

thành phần khác:

Đọc lệnh từ chương trình trong bộ nhớ chính (instruction fetch).

Giải mã lệnh (instruction decode).

Thực thi lệnh đã giải mã một cách tuần tự

(instruction excution).

Khối tính toán (ALU - Arithmetic Logic Unit)

Số dấu phảy tĩnh (fixed point number).

Số dấu phảy động (floating point number).

Tập thanh ghi (Registers)

 Lưu trữ toán hạng, kết quả và các thông số khác trong quá trình tính toán của CPU.

Con trỏ chương trình (PC - Program Counter).

Các thanh ghi đa chức năng.

Thanh ghi chỉ số (index register).

Thanh ghi cờ (flag register).

Một vài bộ vi xử lý

 Intel processor  AMD processor

Đây là các bộ vi xử lý (microprocessor) chứa trong nó CPU và các thành phần khác nữa

Bộ nhớ chính (main memory)

 Chứa chương trình và dữ liệu đang xử lý

 Được kết nối và có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với CPU

 Được tổ chức thành các ngăn nhớ, đánh địa chỉ trực tiếp bởi CPU

 Bao gồm

 ROM (Read Only Memory)

 CPU chỉ đọc bộ nhớ này

 Chứa các chương trình, dữ liệu cơ bản của máy tính

 RAM (Random Access Memory)

 CPU có thể đọc và ghi bộ nhớ này

 Chứa dữ liệu, chương trình được nạp, đang thực hiện

Một vài thanh nhớ RAM

5 Computer bus

 Tập hợp các đường dây kết nối các thành phần của máy tính lại với nhau

 Độ rộng bus: số lượng dây có khả năng vận

chuyển thông tin đồng thời (dùng cho bus địa chỉ

và dữ liệu)

 Bao gồm

 Bus địa chỉ (address bus): Vận chuyển địa chỉ từ CPU đến mô-đun nhớ (bộ nhớ trong được tạo bởi nhiều mô- đun).

 Bus dữ liệu (data bus) vận chuyển:

 Lệnh từ bộ nhớ tới CPU

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

6.1 Thiết bị vào ra cơ sở

 Là các thiết bị vào ra tối cần thiết

 Phục vụ các nhu cầu vào ra cơ bản

 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.

6.2 Bộ nhớ ngoài (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 dưới dạng thiết bị vào ra

 Các loại bộ nhớ ngoài

 Băng từ (magnetic tape).

 Đĩa từ (magnetic disk): đĩa mềm, đĩa cứng.

 Đĩa quang (optical disk): CD, DVD.

 Electronic disk: USB flash memory

Một vài thiết bị nhớ ngoài

Tổng kết bộ nhớ máy tính

Magnetic Disk Optical Disk Electronic disk

Magnetic Tape

Cache

Main memory (RAM+ROM)

Tốc độ tăng dần

Dung lượng tăng dần

6.3 Một số thiết bị ngoại vi khác

 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):

 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

Một số hình ảnh

Printer

Scaner Barcode Reader

Modem

 Là các chương trình do con người lập sẵn.

 Điều khiển, khai thác tài nguyên phần cứng phục vụ nhu cầu (tính toán) của con người.

 Là phần hồn của máy tính.

 Định tính là chính.

Chi phí cho phần cứng và phần mềm

% 100 80 60 40 20 0

- - -

+ 1955

+ 1970

+ 2000

+ 1985

PhÇn cøng

Phần mềm

Phân loại phần mềm

 Phần mềm sụn (firmware)

 Các dịch vụ cơ bản của máy tính

 Được cài đặt sẵn trong bộ nhớ ROM

 Phần mềm hệ thống (system application)

 Hệ điều hành (operating system)

 Phần mềm tầng trung gian (middleware)