Bài giảng Tin học cơ sở: Chương 2 - Hệ thống và dữ liệu

Bài giảng Tin học cơ sở: Chương 2 - Hệ thống và dữ liệu bao gồm những nội dung về máy tính lý tưởng, dòng dữ liệu, quá trình khởi động máy tính, bộ xử lý máy tính, CPU, bộ nhớ,... Với các bạn chuyên ngành Công nghệ thông tin thì đây là tài liệu hữu ích.

Chương 2: HỆ THỐNG VÀ DỮ LIỆU Máy tính lý tưởng Dòng liệu Q trình khởi động BIOS ROM RAM OS HDD RAM SHELL RAM IO User Interface Bộ xử lý Máy tính sử dụng đèn điện tử ENIAC (1946) dùng 18.000 đèn Tốc độ hỏng đèn/7 phút, 15 phút để tìm thay đèn Diện tích 500m2, nặng 30  Transistor: thiết bị bán dẫn điện tử có khả chuyển đổi trạng thái “bật” “tắt” với tốc độ lên đến hàng triệu lần/giây  Cổng logic  Mạch điện tử, mạch tích hợp  Các chip Vd: CPU  Bộ vi xử lý (microprocessor): xử lý liệu thành thông tin  CPU Control Unit Bus ALU Registers Bus Main memory Bus Các khe cắm thiết bị mở rộng thiết bị nhập/xuất CPU - Bộ xử lý trung tâm     Central Processing Unit Thao tác theo lệnh phần mềm để xử lý liệu Gồm hai phần:  Đơn vị điều khiển (Control Unit): hướng dẫn hệ thống máy tính cách thực thi lệnh chương trình  Đơn vị xử lý tốn học/luận lý (Arithmetic/Logic Unit - ALU): thực điều khiển tốc độ phép tính tốn học (+,-, x,/) luận lý (so sánh) Khả CPU: word - số bit CPU xử lý lưu trữ thời điểm Vd: CPU 8bit, CPU 16bit, CPU 32bit, CPU 64bit Thanh ghi (register) Các ghi nơi lưu trữ có tốc độ xuất nhập cao dùng để lưu trữ liệu trình xử lý  CPU làm việc trực tiếp với ghi  Bộ nhớ – sơ cấp  Nhiệm vụ: Chứa liệu cho trình xử lý  Chứa câu lệnh xử lý liệu  Chứa liệu xử lý (thông tin) chờ kết xuất đưa thiết bị lưu trữ thứ cấp   Nội dung nhớ có tính tạm thời  Dung lượng tùy thuộc vào hệ thống máy tính Chu lệnh – Cách xử lý lệnh CPU  Chu lệnh (machine cycle) - chuỗi thao tác để thi hành lệnh chương trình Một chu lệnh bao gồm:   chu kỳ nạp lệnh thực nạp (fetch) giải mã lệnh (decode) chu thi lệnh: thi hành (execute) tác vụ định nghĩa lệnh lưu trữ (store) liệu xử lý 10 Chuyển số thập phân → số hex  Thí dụ: chuyển số thập phân 162,37510 sang số hex 162 / 16 = 10 dư 10 / 16= dư 10 (A) 0.375 x 16 = 6.000 Kết 162.37510 = A2.616 71 Chuyển số hex → số nhị phân Đối với số hex, chuyển đổi thành bit thập phân tương ứng Dấu chấm phân số giữ nguyên vị trí  Thí dụ: chuyển đổi số hex sang số nhị phân  261.3516 = = 0010 0110 0001 0011 516 01012 72 Chuyển số nhị phân → số hex  Nhóm nhóm bit nhị phân, dấu chấm nhị phân    Trước dấu chấm nhóm từ phải sang trái, đến nhóm cuối thiếu thêm vào bit vào đầu cho đủ bit Sau dấu chấm nhóm từ trái sang phải, đến nhóm cuối thiếu thêm vào bit vào cuối cho đủ bit Đối với nhóm bit nhị phân chuyển đổi tương ứng sang số hex 73 Chuyển số nhị phân → số hex  Thí dụ: chuyển đổi số nhị phân sang số hex 10110100.001011102 = 1011 0100 0010 11102 = B E16 10110100.0010112 = 1011 0100 0010 11002 = B C16 110100.001011012 = 0011 0100 0010 11012 = D16 74 Bài tập chuyển đổi  426.12810  nhị phân, thập lục phân  11011.10112  thập phân, thập lục phân  AB1.216  thập phân, nhị phân 75 Bài tập: DEC – HEX – BIN 203 CB 11001011 76 Bài tập: DEC – HEX – BIN 159 9F 10011111 77 Bài tập: DEC – HEX – BIN 95 5F 01011111 78 Bài tập: HEX – DEC – BIN FA 250 11111010 79 Bài tập: HEX – DEC – BIN A1 161 10100001 80 Bài tập: HEX – DEC – BIN B9 185 10111001 81 Bài tập: BIN – DEC – HEX 10101011 171 AB 82 Bài tập: BIN – DEC – HEX 11101001 233 F9 83 Bài tập: BIN – DEC – HEX 00101101 45 2D 84 Bài tập: DEC  BIN, HEX  01110111  0x77  231  11100111  0xE7  99  01100011  0x63  213  11010101  0xD5  168  10101000  0xA8  173  10101101  0xAD  137  10001001  0x89  119 85 ... 50 +75 125 75 execute store 125 Arithmetic/Logical unit Chu lệnh Đồng hồ Hệ thống  Đồng hồ hệ thống điểu khiển tốc độ xử lý thao tác máy tính  Dùng xung dao động có tốc độ ổn định tinh thể... mềm để xử lý liệu Gồm hai phần:  Đơn vị điều khiển (Control Unit): hướng dẫn hệ thống máy tính cách thực thi lệnh chương trình  Đơn vị xử lý toán học/ luận lý (Arithmetic/Logic Unit - ALU): thực... tay  Touchpad  Bút sáng (light pen)  Thiết bị số hoá  Hệ thống nhập liệu bút điện tử  21 Thiết bị nhập liệu khác Máy đọc mã vạch (bar-code reader), máy nhận dạng dấu hiệu đặc trưng nhận dạng