Phần cứng máy tính

Bài 2. Phần cứng máy tính Giáo viên: Nguyễn Tiến Đại Chương 2. Cấu trúc máy tính 2 / 26 30/05/13 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 Chương 2. Cấu trúc máy tính 3 / 26 30/05/13 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  Các hệ vi điều khiển (microcontroller) Chương 2. Cấu trúc máy tính 4 / 26 30/05/13 Đây là một chiếc máy vi tính Chương 2. Cấu trúc máy tính 5 / 26 30/05/13 2. Mô hình cấu trúc cơ bản của máy tính Chương 2. Cấu trúc máy tính 6 / 26 30/05/13 3. Central Processing Unit (CPU)  Chức năng  Điều khiển MT hoạt động theo chương trình  Xử lý dữ liệu  Nguyên tắc  Nhận lệnh từ chương trình nằm trong bộ nhớ chính  Giải mã lệnh  Thực hiện lệnh tuần tự  Bao gồm  CU – Control Unit  ALU – Arithmetic and Logic Unit  Bus Interface Unit - Bus nội bộ Chương 2. Cấu trúc máy tính 7 / 26 30/05/13 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). Chương 2. Cấu trúc máy tính 8 / 26 30/05/13 Khối tính toán (ALU - Arithmetic Logic Unit)  Thực hiện các phép toán số học và 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). Chương 2. Cấu trúc máy tính 9 / 26 30/05/13 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). Chương 2. Cấu trúc máy tính 10 / 26 30/05/13 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 [...]... trúc máy tính 22 / 26 Một số hình ảnh Scaner Barcode Reader Printer Modem Camera 30/05/13 Light pen Chương 2 Cấu trúc máy tính NIC 23 / 26 7 Phần mềm máy tính  Máy tính được tạo nên bởi:  Phần cứng  Phần mềm  Phần cứng  Phần xác của máy tính  Các linh kiện điện tử: vi mạch,…  Các thiết bị vật lý: vỏ máy, …  Phần mềm:  Là các chương trình do con người lập sẵn  Điều khiển, khai thác tài nguyên phần. .. khai thác tài nguyên phần cứng phục vụ nhu cầu (tính toán) của con người  Là phần hồn của máy tính 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 24 / 26 So sánh phần cứng và phần mềm        PHẦN CỨNG Vật cứng Vật liệu: kim loại, polyme… Vật chất Hữu hình Sản xuất công nghiệp bởi máy móc là chính Định lượng là chính Chịu hỏng hóc, hao mòn theo thời gian 30/05/13        PHẦN MỀM Vật “mềm” Kỹ thuật... con người là chính (lập trình) Định tính là chính Không hao mòn Chương 2 Cấu trúc máy tính 25 / 26 Chi phí cho phần cứng và phần mềm % 100 80 - 60 - 40 20 - Phần mềm - 0+ 1955 30/05/13 PhÇn cøng + 1970 + 1985 Chương 2 Cấu trúc máy tính + 2000 26 / 26 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)... Chương 2 Cấu trúc máy tính 19 / 26 Một vài thiết bị nhớ ngoài Dung lượng  Đĩa mềm 3 ½ inch: 1.44 MB  Đĩa cứng: 10 - 80GB  Đĩa CDROM: 200 - 700MB  Đĩa DVD: 2GB – 15GB 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 20 / 26 Tổng kết bộ nhớ máy tính Cache Tốc độ tăng dần Main memory (RAM+ROM) Electronic disk Dung lượng tăng dần Magnetic Disk Optical Disk Magnetic Tape 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 21 / 26 6.3... chuyển tín hiệu điều khiển (đọc, ghi, ngắt,…) 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 15 / 26 Hình ảnh bên trong một chiếc máy tính 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 16 / 26 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... trúc máy tính 12 / 26 Một vài thanh nhớ RAM 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 13 / 26 Bộ nhớ đệm (cache) Đặt giữa CPU là bộ nhớ chính  Tốc độ rất cao  Dung lượng nhỏ  Mục đích: Tăng tốc độ trao đổi thông tin giữa CPU và RAM  Được chia thành nhiều mức   Cache L1 (Level 1)  Cache L2  Càng gần CPU thì tốc độ càng cao  Ví dụ: CPU Intel Petium III 256KB Cache 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính. .. kết nối màn hình và hệ thống Chương 2 Cấu trúc máy tính 18 / 26 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... 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,… 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 27 / 26 ... 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 Dữ liệu giữa các thành phần  Bus điều khiển (control... thành chế tạo càng cao 30/05/13 Chương 2 Cấu trúc máy tính 11 / 26 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   CPU chỉ đọc bộ nhớ này Chứa các chương trình, dữ liệu cơ bản của máy tính  RAM   30/05/13 (Read Only Memory) (Random . Bài 2. Phần cứng máy tính Giáo viên: Nguyễn Tiến Đại Chương 2. Cấu trúc máy tính 2 / 26 30/05/13 Bài 2. Phần cứng máy tính 1. Máy tính là gì? 2.. 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