nhập môn điện toán c2 phần cứng sinhvienzone com

om Chương PHẦN CỨNG C 2.1 Hệ thống máy tính Zo Si nh Vi en 2.3 Thiết bị xuất nhập ne 2.2 Kiến trúc máy tính SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Slide 1 Hệ thống máy tính om • Hệ thống máy tính có khối chức sau : ne – Bộ nhớ (memory) .C – Khối nhập (input) nh Vi en Zo – Đơn vị xử lý trung tâm CPU (Central processing unit) – Khối xuất (output) – Bộ nhớ phụ (storage) Si – Thiết bị ngoại vi (peripherals) SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide Khối nhập - Input Si nh Vi en Zo ne C om  Giữ vai trò nhận liệu cho máy tính  Có nhiệm vụ chuyển đổi thơng tin từ giới ngồi thành liệu mà máy tính xử lý  Có nhiều thiết bị làm việc bàn phím (keyboard) thiết bị dùng phổ biến Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide Bộ nhớ - Main memory Si nh Vi en Zo ne C om  Còn gọi nhớ RAM hay nhớ bán dẫn  Có chức : Chứa tạm chương trình sử dụng để xử lý thông tin Chứa tạm liệu  Dữ liệu dùng máy tính có loại : Dữ liệu ban đầu nhận từ khối nhập Dữ liệu trung gian dược xử lý Kết cuối chờ đưa khối xuất Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide Đơn vị xử lý trung tâm - CPU Si nh Vi en Zo ne C om  Thường gọi xử lý (processor), vi xử lý (micro-processor)  CPU có nhiệm vụ thi hành lệnh chương trình xử lý liệu chương trình  Trong CPU có phần : Đơn vị số học luận lý ALU (Arithmetic / logic unit) Đơn vị điều khiển (control unit)  ALU dùng để tính tốn phép số học (cộng, trừ, nhân, chia) phép luận lý (not, and, or, xor)  Đơn vị điều khiển chi phối tồn hoạt động máy tính cách lấy lệnh từ nhớ, giải mã lệnh thực lệnh Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide Khối xuất - Output Si nh Vi en Zo ne C om  Ngược lại với khối nhập, khối xuất chuyển liệu mà máy xử lý (số nhị phân) thành dạng thông tin mà người chấp nhận  Hai thiết bị thông dụng dùng khối hình máy in  Đơi thơng tin mà máy tính đưa cần xử lý tiếp sau nên phải lưu nhớ phụ (chủ yếu đĩa từ) SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide Bộ nhớ phụ - Storage Si nh Vi en Zo ne C om  Cung cấp cho máy tính chức lưu trữ, xếp, phân loại thông tin theo dạng tập tin (file)  Cần phân biệt hai khái niệm sau : Bộ nhớ bốc (memory volatility) : nhớ mà thơng tin lưu giữ bị đi, tắt máy, thơng tin khác ghi chồng lên Chính nên loại nhớ gọi RAM (Random Access Memory) Bộ nhớ máy tính nhớ bay Dữ liệu dùng lại (retrievable data) : nhớ phụ giữ chương trình hay liệu lâu dài mà khơng bị bốc Điều cho phép ta sử dụng lại thông tin nhiều lần Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide Thiết bị ngoại vi - Peripherals Zo Bộ nhớ CPU ALU nh Vi en Nhập ne C om  Thiết bị ngoại vi thiết bị phụ trợ xung quanh CPU nhớ  Các thiết bị đáp ứng chức khối nhập, xuất nhớ phụ thiết bị ngoại vi Luồng liệu Si Xuất Bộ nhớ phụ Control Unit Điều khiển Cấu trúc luận lý máy tính Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 2.Kiến trúc máy tính om • Kiến trúc máy tính ngày biết đến Zo nh Vi en – Bộ xử lý (processor) ne – Bộ nhớ (memory) .C hệ thống gồm có : Si – Các tuyến (buses) Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide om Bộ nhớ nơi chứa chương trình liệu Bộ nhớ ? C Read Only Random Zo (Chết) (Không bốc hơi) nh Vi en Phân loại ne ROM RAM Electrically PROM Erasable EPROM EEPROM Programmable Flash ROM (SRAM + EEPROM) Access Memory Si Static SRAM (Sống) (Bốc hơi) ROM DRAM Dynamic Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Synchronous SDRAM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 10 Kiến trúc xử lý om  Kiến trúc CISC (Complex Instruction Set Computer) C  Các lệnh CPU có chiều dài khác  Thời gian thi hành lệnh khác ne  Kiến trúc RISC (Reduced Instruction Set Computer) Si nh Vi en Zo  Các lệnh dài  Thời gian thi hành lệnh chu kỳ xung clock  Cung cấp khả thi hành nhiều hoạt động lúc (Super scalar execution)  Dùng chế đường ống (Pipelining) để giảm thời gian thi hành  Vấn đề đoán trước rẽ nhánh (Branche prediction) Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 15 P2 P3 Lấy lệnh Phân tích lệnh Xác định toán hạng P4 P5 Thực lệnh Lưu kết Zo ne P1 C om Cơ chế đường ống - Pipelining P2: P3: P4: L1 L2 L1 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L1 L2 L3 L4 L5 Si P1: nh Vi en thi hành xong lệnh P5: SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 16 Máy tính song song Si nh Vi en Zo ne C om loại máy song song SISD : single Instruction stream, single data stream SIMD : single Instruction stream, multiple data stream MIMD : multiple Instruction stream, multiple data stream Máy Von Neumann CPU CPU CPU Bộ nhớ dùng chung Bộ Bộ Bộ nhớ nhớ nhớ riêng riêng riêng CPU CPU CPU Bộ nhớ dùng chung Máy Vector ALU Chương SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 17 Tuyến - Bus Si nh Vi en Zo ne C om  Tuyến nhóm dây dẫn song song mà đường có nhiệm vụ truyền tải bit thơng tin  Tuyến hệ thống tuyến kết nối CPU với phận mà muốn trao đổi thơng tin mà cụ thể nhớ khối xuất nhập (I/O)  Trên tuyến truyền tải nhiều loại thơng tin khác  Một số tuyến có khả truyền thông tin theo chiều Tuy nhiên, thời điểm, luồng liệu chiều  Độ rộng tuyến (số đường) xác định chiều dài từ (word) thông tin mà CPU trao đổi lần Ví dụ : CPU dùng bus 16 bit để truyền liệu 32 bit phải thực lần SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 18 Si nh Vi en Zo ne C om Tuyến - Bus SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 19 Kiến trúc tuyến : micro channel architecture – ISA : industry standard architecture : personal system Zo – PS/2 ne – IBM AT : advanced technology C – MCA om • Tuyến chuẩn (standard bus) : nh Vi en – EISA : extended industry standard architecture • Tuyến cục (local bus) : – VESA : video electronics standard association – PCI : Peripheral Component Interface Si – AGP : Accelerated Graphics Port SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 20 Thiết bị xuất nhập Màn hình ( xuất ) Điều khiển thiết bị om Xuất / Nhập C PCM Dạng tín hiệu ne ( Pulse Code Modulation ) Zo Số bit trao đổi Bàn phím MFM ( Red Green Blue ) Song song Không điều chế Chuột CD ROM Máy in Si Nối tiếp ( Modified Frequency Modulation ) nh Vi en RGB ( bit ) Đồng Bất đồng SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Đĩa cứng Đĩa mềm https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 21 Màn hình card hình Màn hình LCD Si nh Vi en Zo ne C om Card hình Màn hình CRT SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 22 om Hiển thị chế độ văn (text) nh Vi en Zo ne C Ma trận điểm Chế độ văn Si 8 SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Kích thước 8x8 14x8 16x8 https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 23 Hiển thị chế độ đồ họa (graphics) Card hình (độ phân giải) C om cung cấp các chế độ hình Zo ne số điểm ngang x số điểm dọc x số màu (số bit màu) dung lượng RAM hình nh Vi en Chế độ đồ họa 800 x 600 x 16bit = 960.000 byte  1MB 1024 x 768 x 32bit = 3.145.728 byte  MB Si thể các chế độ hình SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM kích thước điểm sáng: 31 mm, 29 mm, 22 mm tần số quét ngang (dòng) 40 KHz, 70 KHz, 90 KHz tần số quét dọc (mành) 50 Hz, 75 Hz, 100 Hz, https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 24 Tổ chức ma trận bàn phím (keyboard) Vcc phím om C nhiều phím ne 1 nh Vi en Quét hàng (24) Si Đọc FB 1 1 1 Nhấn Đệm cột đọc Hiện tượng rung phím (5 - 15 ms) SinhVienZone.com Vcc Zo 1 nhấn nhả Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Cứng Chống rung Mềm https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 25 Tổ chức thông tin đĩa cứng Cung (sector / record) om R Zo ne C Trục đĩa quay 5400 rpm Si nh Vi en Chiều di chuyển đầu (head) CHR SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Đầu (Head) Trụ (Cylinder) Vết (Track) H C https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 26 CDROM ne C om Pit Chứa 330.000 khối liệu Dung lượng 650 MB / 74 Tốc độ x1 = 153.60 KByte/s Si nh Vi en Zo Land Thông tin ghi theo rãnh (track) hình xoắn ốc Dùng tia laser đục lổ m rãnh gọi Pit Phần không bị đục lổ rãnh gọi Land SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 27 nh Vi en Zo ne C om Máy in Máy in kim Máy in phun Si + Máy rẻ tiền + Băng mực rẻ tiền + Lâu + In chậm SinhVienZone.com + Máy rẻ tiền + Mực lỏng, đắt tiền + Mau + In chậm Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Máy in laser + Máy đắt tiền + Mực bột, đắt tiền + Lâu + In nhanh https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 28 om Ma trận điểm máy in kim C 72 DPI in nửa dot bề ngang Si Đầu kim có kim nh Vi en Zo ne 11 SinhVienZone.com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb.com/sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 29 ... lần SinhVienZone. com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb .com/ sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán - Chương Slide 18 Si nh Vi en Zo ne C om Tuyến - Bus SinhVienZone. com. .. khối nhập Dữ liệu trung gian dược xử lý Kết cuối chờ đưa khối xuất Chương SinhVienZone. com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb .com/ sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán... : Peripheral Component Interface Si – AGP : Accelerated Graphics Port SinhVienZone. com Khoa KH & KT Máy Tính, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM https://fb .com/ sinhvienzonevn Nhập môn Điện Toán -