Phần cứng máy tính

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

Bài 2 Phần cứng máy tính

Giáo viên: Nguyễn Tiến Đại

Bài 2 Phần cứng máy tính

1 Máy tính là gì?

2 Mô hình cấu trúc cơ bản của máy tính

3 Central processing unit

4 Computer memory

5 Computer bus

6 Peripheral devices

7 Software

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)

 ALU – Arithmetic and Logic Unit

 Bus Interface Unit - Bus nội bộ

Khối điều khiển (CU - Control Unit)

 Điều khiển hoạt động của CPU và các 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)

 Thực hiện các phép toán số học và logic

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.

 Bao gồm:

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

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

 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

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

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

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)

 Các công cụ phát triển phần mềm

 Hệ quản trị cơ sở dữ liệu,…

 Phần mềm ứng dụng (application software)

 Các ứng dụng nghiệp vụ (kế toán, tài chính,…)

 Chương trình soạn thảo văn bản,…