Bài giảng cấu trúc máy tính

Bài giảng Kiến trúc máy tính  KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH BÀI GIẢNG HỌC PHẦN:KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Theo chương trình đào tạo 150 TC Số tín chỉ: 03  !"" " Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính Tên tác giả biên soạn: Tăng Cẩm Nhung BÀI GIẢNG HỌC PHẦN:KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Theo chương trình đào tạo 150 TC Số tín chỉ: 03 Thái Nguyên, ngày 26 tháng 6 năm 2011 Trưởng bộ mônTrưởng khoa #$%&'()*+,#$%&'()*+, /. "0 1"-23 "4 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính    !"#$%& '()*+%,& -%./. 0 ( 12  3-% !$ 4!+ ( 1$ 5-%67+ ( 1$ -%89:6+ ( 1 ; 3<84=% -': > ?@A(BC-': !4.D; !E.;F  GH I(  .( -':44C-:'D " .J KL; !E-':44>D L !$ ( 1 =-':A(;D ).H .H$4 -': > ?044C4=-:' !$$$4=%) !I !4.D M% N4O#$; !E.;FA(.;$4HP#$%IQD HP M%H 44 $I !4 2 %I"4=%.;FR > ?I;K $S TU( ?44V1.H$."8$4 ).H4= .H #$%.  -':TUC4=-':.;F( =4!$."W( H 4= 42 .ID ;K.!XAL-':.$YKD "Z H ) >#$ % P,![ R P#$H\#$] -':.$YC4=-':.;F( =4!$."H ZZ 4 >#$ Z 4D "Q;$.;F.>." ( (%2 #$ -':.$YC] 57 > !4 )%^ 57<_^ 5`HZ !4a 53`HZ43& 55b )4!$@6 cd  : NB3& 5b )3 -*E82#$%3 1 56789 :0 -;<= :0 '*AO4 *A3 eL *A3 -O4T3 `"Tf)3] : Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính e.(3] 7".g$.(3h 3`"Tf)3^ 37M 4)R !483a 3<MH83a 3<M !G85& 33<M885 35<M$85 5`"Tf)T22.H5 5`"Tf) ?T2ij5 5`"Tf) ?T2.H53  k53 `"Tf ?5 1:->/9?@ 0A 3lZ Lg.=)4& 37g@l$ NB& 3m=)4 33'?4 35:? ;.;#$=3 37=4)5 3-=%F5 3-= gF 337=)Rh 33'g1HZ]& 33eW ]& 33<> Z ]& 333'g1HZ]5 10->B1C DE 571Y4= .H#$H\]a 5m.L"@74 !4_ 07_B]a 5m\ 4R4@n! NA$T4$_ 0n_Bh& 53'$h& 55b )`_:h 57 14= .H#$7<_h 0 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính 539( ![h] 53m;KTh] 539o h^ 533m K4o ^& 535m !E ?4o ^ 14->-;< E: e*T=^5  $(HZ^5  $( $^5 3 $(4!$^5 -*E82HZ^ bE0-*E82HZ^^ 72&C'P $p !4H\'$HZ":qn- .H $ *Ag.m8 >ZD ).H !$4.gT$2  !4  )ED>n_7_'DDT;Fr^^ 72C<!$!$N@$N2BCHZD ).H !$4.gT!2 $@r $BIDT;Fr.;F.s  !4H\I;SD "p4H \'!4H\AA(IHZ$N ;K.;F @$BZU., !\.H  !4\44@.=TNB6$NCT4t$NC T4T^^ 72C:N4T$!$N@$N 12BC7S);<!$!$NI;4=p 4H\DoDD<!$!$N@;F=ID,<!$!$NBt ;F#$:N4T$!$N ;KZ<!$!$NrHZ^^ 723C-$-N4!@`HZ,BC71$; !ET.$4= .H`HZ .;FH\..$o !?A(W *W$.$o.D-H >#$ ; !E.$.;F D "p !4$N@TBp Y ).H 4= .H#$ )t;#$HZ, ;KZ!2 L>T ;FHZ$N;.O( I !4 )%.=$ EHZ , ;Ktqn-^^ 785C:N4T$!N4!@`HZ 12+HZ4BC`HZDT;F!2 Z ; ).H !$4.gTP`HZ."; !; !ETH  8TI4L;KTU@c.RI2 J.uQ *ABm=T4 HZ4=.D,g.v$1IL7tqd-I7t+wd-I7twqIY GIx^a 3`HZ.@7$NB^a 3'gW$v$#$$N^a 372 ![#$HZ$Na 337;\=$Na 5`HZ !4ah 4 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính 5`HZqd-ah y<qd-Cah yy<qd-a^ 5`HZqn-a^ 72 =4#$tqn-a^ m$o\.*Z$ >C.$oH b$.$o.;F.;$> ;F 4H.z !ETJ.$o.L"p%qn:@q4{nN : !4NB7n:@74nN: !4NB`H.L"Z#$7<_ ?3* $C$.$o G7<_ .$oH |%?8qn:I7n:wy H ,\| !LPT.RIaa  ;tqn-aa }<-0tqn-@}$ <$N-4TNtqn-B&& ytd0tqn-@y\ NTNTt$ $d tqn-B&& `tyd0tqn-@`! y\ NTNTt$ $d tqn-B& :tqn-@:!44tqn-B& ttq:tqn-@t4Nt$ $q$ N:tqn-B& tqtqn-@t!N q$tqn-B& :tqn-@:!440tqn-B& 9qn-@9TN4qn-B& :lqn-@:!44l!$qn-B& 1DFGH "!: ]lZ 1.L&3 ]`HZ4&5 ]98 !$+<$& ]'?8 !$&] bE]0a9,TUL.$o4&^ ]3<;2 !$D>-*E P ]37o 4c!$43 ]37o 4c!$4.)Z~N > ?3 ]37o 4c!$4.)Z~N !Pu5 ]339.s o 4c!$45 1IFJK ""4 h9F hlZ LF] h*$NE•] D Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính he*T=o *$N^ h3:4*$N*P$4& 1E@BH9L " : ^'gW$L )4!$3 ^7;.L"4!$ ^94!$p; !E+4 ^94!$p;k ] ^394!$TUt-nh ^3lM) ( 4=a ^57g4!$ *TU3& ^57g44<'3& ^5)A(@:N!$B3 m*@N\4NA4BCTo.;F !L N4;Z33 `4*@$€0TN\BCT !L N4;ZI;• K."o.;F !L N4;Z33 :4*@€0TN\BC).;F !L.J K N4;Z33 ^537g<70l$N33 ^557g,3 I Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính 7L ;CBM  E Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính 7L ;5N56  A Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH #*OPQRS+RTO, 1. Tên học phần: TEE Kiến trúc máy tính . 2 . Số tín chỉ: 03; 3. Trình độ cho sinh viên năm thứ: 3 ( KTMT, SPKT Điện, SPKT Tin) hoặc 4 (Cơ điện tử). 4. Phân bổ thời gian U /VWPV%+X+Y :#+X+Z+Q,[" #+Q, \:D+X+] U ^_V`Y D#+X+Z+Q,[:#+Q, \"E+X+] U aWbcR'+`PVW#b',Yd] U OY d] U efg+X++hObiY \40+X++hOj] U efg+X+OkY \04+X+Ok] 5. Các học phần học trước 6. Học phần thay thế, học phần tương đương 7. Mục tiêu của học phần ?&SlamOOnfo$X+(pOOqrT+j+g+stV% _i+lTOqrOO+'PQaYnOX+s+_Oqrtr_+XPurOO +'PQ&'&'_Z(rbuVjteOvO&'Va+(u+d+OqrRTWw 8. Mô tả vắn tắt nội dung học phần W+jOtnfo$X+(pO+sts+_V`V%teOvO&' $X+(pORTWtr_+XP&'+(xZ`buVjtOj+gr_+XPOyP+yPt X+$Xj+g[zV%teOvOOqrRT[zV%+(+{#,tjj +gtr[zV%] 9. Nhiệm vụ của sinh viên 9.1. Phần lý thuyết "]7hVWP≥E!|+efg+}VamOqr*OPQ] ]kR~+^_V`] :]5'+`P5'+`PVW#b',Yd 0]OYr•r+hO'wYd 9.2. Phần thí nghiệm ?&P^_'+'OOR'+sjfrY 10. Tài liệu học tập U Sách, giáo trình chính: U Bài giảng “Kiến trúc và tổ chức máy tính”, 5-€+`++s •"‚] ƒ„Bj+X+(pO+s…5_b†O !!!] • ‚] gB9y+(pO+sOnR^…5g$ !!"] •:‚] gB9y+(pO+s{Or_…5g$ !!"] "! Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên [...]... Bài giảng Kiến trúc máy tính VD: Hệ thống điều khiển điện và điều khiển Oto c) Phân loại theo nguyên lý xây dựng máy tính Theo phương pháp này máy tính được phân chia thành hai lớp là máy tính tương tự và máy tính số Mỗi lớp lớn này lại có thể được chia thành các lớp con, ví dụ máy tính đa năng và máy tính chuyên dụng • Máy tính số (Digital Computer) Máy tính số là loại máy tính sử dụng các đại lượng... sở hữu một máy tính Các máy tính cá nhân thuờng dùng cho việc xử lý từ, các bảng tính và các ứng dụng tương hỗ khác Các máy tính trong thế hệ này có thể chia thành 5 loại: máy tính cá nhân, máy tính mini, mainframe, siêu máy tính Máy tính mini sử dụng trong các ứng dụng thời gian thực như điều khiển không lưu hay tự động hóa Siêu máy tính mini dùng trong các hệ thống chia sẻ thời gian, các máy chủ Mainframe... Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính Siêu máy tính Roadrunner của IBM - 2008 Siêu máy tính IBM Blue Gene/L nhanh nhất thế giới - 2006 b) Phân loại theo phương pháp hiện đại • Máy tính để bàn (Desktop Computer) Là máy tính cá nhân, hay máy tính đa năng, đáp ứng như cầu mợi người sử dụng chung trong các lĩnh vực Home, office, … • Máy chủ (Servers)... thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính 1.2 Lịch sử phát triển của máy tính 1.2.1 Thế hệ số không – máy tính cơ khí Nhà khoa học Pháp Blase Pascal (1623-1662) là người đầu tiên chế tạo được một chiếc máy tính hoạt động được (1642) Đây Hoàn toàn là một chiếc máy tính cơ khí, sử dụng các bánh răng, năng lượng cung cấp cho máy là sức người - quay tay Máy tính. .. của máy tính 1.3 Phân loại máy tính 1.4 Các thành phần cơ bản trong hệ thống máy tính 1.5 Mô hình phân cấp của máy tính 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 Mức logic số Mức vi chương trình Mức máy tính thông thường Mức máy hệ điều hành Mức ngôn ngữ assembly Mức ngôn ngữ bậc cao [1] - [2]-[3] Giảng [1] - [2]-[3] Giảng [1] - [2]-[3] Giảng [1] - [2]-[3] Giảng Chương 2 Biểu diễn thông tin trong máy tính. .. thực hiện trong quá trình máy tính hoạt động • Máy tính tương tự (Analog Computer) Máy tính tương tự (MTTT) là loại máy tính sử dụng các đại lượng vật lý biến thiên liên tục để biểu diễn các đại lượng cần tính toán Đại lượng vật lý đó thường là điện áp hoặc dòng điện 26 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính Mô hình hoá (modelling)... trình biên dịch (compiler) 33 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính CHƯƠNG 2 BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH Mục tiêu: Tóm tắt chương: Chương được chia ra thành 5 phần 34 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính 2.1 Thông tin và mã hoá thông tin 2.1.1 Khái niệm về... loại máy chủ khác nhau, phục vụ các yêu cầu từ các máy khách trong hệ thống mạng Như máy chủ WEB, máy chủ dữ liệu, máy chủ tên miền,… • Máy tính nhúng (Embedded Computer) Máy tính được đặt vào trong một thống lớn, làm nhiệm vụ xử lý thông tin và điều khiển hoạt động cho một phần hoặc toàn bộ hệ thống 24 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy. .. thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính Thiết bị Đại lượng vật lý Thước tính Chiều dài Máy tính điện tử tương tự Điện áp Bảng 1-2 Đại lượng biến thiên trong nguyên lý tương tự 1.1.3 Ngôn ngữ máy Lệnh máy: Các mạch điện tử của máy tính có thể hiểu và thực hiện trực tiếp được một tập hợp hữu hạn các lệnh rất đơn giản thường được gọi là chỉ thị (instruction) máy. .. chương trình cỡ nhỏ và chuyên biệt • Máy tính lớn (Mainframe Computer) Máy tính cỡ lớn, thường là các máy tính chủ trong các hệ thống mạng của công ty hoặc nhà máy • Siêu máy tính (Super Computer) Một siêu máy tính là một máy tính vượt trội trong khả năng và tốc độ xử lý Thuật ngữ Siêu Tính Toán được dùng lần đầu trong báo New York World vào năm 1920 để nói đến những bảng tính (tabulators) lớn của IBM làm . trúc máy tính 7L ;5N56  A Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH #*OPQRS+RTO, 1 Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính - Khoa Điện tử Trường ĐH KTCN Thái Nguyên Bài giảng Kiến trúc máy tính Tên tác giả biên soạn: Tăng Cẩm Nhung BÀI GIẢNG HỌC PHẦN:KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Theo chương trình. Bài giảng Kiến trúc máy tính  KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH BÀI GIẢNG HỌC PHẦN:KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Theo chương trình đào