Giáo trình phần cứng - Chương 1 -Tổng Quan
Chương - Tổng quan máy vi tính Lich sử máy tính cá nhân Sự đời máy tính cá nhân Năm 1975 cơng ty MITS ( Mỹ ) giới thiệu máy tính cá nhân Altair giới, máy sử dụng vi xử lý 8080 Intel, máy tính khơng có hình mà kết thơng qua đèn Led Máy tính PC giới Altair Năm 1977 công ty Apple đưa thị trường máy tính AppleII có hình bàn phím Máy tính PC hàng Apple sản xuất năm 1977 Năm 1981 công ty IBM sản xuất máy tính PC có hệ thống mở, tức máy có nhiều khe cắm mở rộng để cắm thêm thứ khác vào đó, sau thiết kế phát triển thành tiêu chuẩn máy tính ngày Công ty IBM ( công ty khổng lồ lúc ) tìm đến cơng ty nhỏ có tên Microsoft để thuê viết phần mềm cho máy tính PC , hội ngàn năm có Microsoft trở thành công ty phần mềm lớn giới Máy tính PC hãng IBM sản xuất năm 1981 thuê công ty Microsoft viết hệ điều hành MS - DOS Chiếc máy có tốc độ 5MHz Sau phát minh chuẩn PC mở rộng, IBM cho phép nhà sản xuất PC giới nhái theo chuẩn IBM chuẩn máy tính IBM PC nhanh chóng phát triển thành hệ thống sản xuất máy PC khổng lồ toàn giới IBM khơng có thoả thuận độc quyền với MS DOS Microsoft bán phần mềm MS DOS cho ai, mà Microsoft nhanh chóng trở thành cơng ty lớn mạnh Billgate năm 1981 ơng làm việc suốt ngày để hồn thành hệ điều hành MS DOS cho công ty IBM, hợp đồng ông đáng giá phút thu nhập nay, ông muốn giới biết đến sản phẩm đó, để ngày khơng xa ơng làm chủ giới lĩnh vực phần mềm, tầm nhìn tỷ phú Ai kiểm sốt phần mềm PC Phần mềm máy tính PC Microsoft kiểm soát thống trị suốt q trình phát triển máy tính cá nhân + Từ năm 1981 đến 1990 hệ điều hành MS DOS phát triển qua nhiều phiên có 80% máy tính PC giới sử dụng hệ điều hành + Năm 1991 Microsoft cho đời hệ điều hành Window 3.1 có 90% máy tính PC Thế giới sử dụng + Năm 1995 Microsoft cho đời hệ điều hành Window 95 có khoảng 95% máy tính PC Thế giới sử dụng + Năm 1998 Microsoft cho đời hệ điều hành Window 98 có 95% máy tính PC Thế giới sử dụng + Năm 2000 Microsoft cho đời hệ điều hành Window 2000 + Năm 2002 Microsoft cho đời hệ điều hành Window XP với khoảng 97% máy tính PC sử dụng Billgate ơng hồng giới phần mềm Một điều đặc biệt quan trọng có 95% máy tính PC Thế giới sử dụng sản phẩm Windows Microsoft, cơng ty sản xuất thiết bị ngoại vi muốn bán thị trường phải có trình điều khiển Microsoft cung cấp thoả thuận với Microsoft để sản phẩm Windows hỗ trợ + Một thiết bị máy tính mà khơng Window hỗ trợ coi khơng bán cho => lý làm cho Microsoft trở thành nhà thống trị phần mềm mà cịn đóng vai trị điều khiển phát triển phần cứng PC Ai kiểm soát phần cứng PC IBM nhà phát minh phát triển hệ thống máy tính PC họ quyền kiểm soát năm từ 1981 đến 1987, sau quyền kiểm sốt thuộc công ty Intel Intel thành lập năm 1968 với mục tiêu sản xuất chip nhớ + Năm 1971 Intel phát minh Vi xử lý có tên 4004 có tốc độ 0,1 MHz CPU Intel sản xuất năm 1971 có tốc độ 0,1MHz + Năm 1972 Intel giới thiệu chíp 8008 có tốc độ 0,2 MHz + Năm 1979 Intel giới thiệu chíp 8088 có tốc độ MHz hãng IBM sử dụng chíp 8088 để lắp cho PC + Năm 1988 Intel giới thiệu chíp 386 có tốc độ 75 MHz + Năm 1990 Intel giới thiệu chíp 486 có tốc độ 100 -133 MHz + Năm 1993 - 1996 Intel giới thiệu chíp 586 có tốc độ 166 200MHz + Năm 1997-1998 Intel giới thiệu chíp Pentiun có tốc độ 233 - 450 MHz + Năm 1999 - 2000 Intel giới thiệu chíp Pentium có tốc độ 500- 1200 MHz + Từ năm 2001 - Intel giới thiệu chíp Pentium có tốc độ từ 1500 MHz đến 3800MHz (và chưa có giới hạn ) CPU Pentium sản xuất năm 2006 với tốc độ 3,2GHz tốc độ nhanh gấp 32.000 lần tốc độ CPU ban đầu Intel dẫn đầu lĩnh vực sản suất CPU mà nhà cung cấp hàng đầu Chipset Mainboard kể từ năm 1994 đến Các thành phần máy vi tính Bạn đưa trỏ chuột vào sơ đồ để xem thích Sơ đồ hệ thống máy tính Máy tính hệ thống gồm nhiều thiết bị liên kết với thông qua bo mạch chủ, liên kết điều khiển CPU hệ thống phần mềm hướng dẫn, thiết bị hệ thống có chức riêng biệt có ba thiết bị quan trọng CPU, Mainboard nhớ RAM Nhiệm vụ thiết bị hệ thống máy tính 1) Mainboard ( Bo mạch chủ ) Mainboard đóng vai trị liên kết tất thành phần hệ thống lại với tạo thành máy thống + Các thành phần khác chúng có tốc độ làm việc, cách thức hoạt động khác chúng giao tiếp với nhờ có hệ thống Chipset Mainboard điều khiển 2) CPU ( Central Processing Unit ) - Vi xử lý CPU thành phần quan trọng máy tính, thực lệnh chương trình phần mềm chạy, tốc độ xử lý máy tính phụ thuộc chủ yếu vào linh kiện này, CPU linh kiện nhỏ đắt máy vi tính 3) RAM ( Radom Access Memory ) - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM nhớ tạm thời, lưu chương trình phục vụ trực tiếp cho CPU xử lý, tất chương trình trước sau xử lý nạp vào RAM, dung lượng tốc độ truy cập RAM có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ chung máy 4) Case nguồn Case : Là hộp máy để gắn thành phần Mainboard, ổ đĩa, Card mở rộng Nguồn : Thường theo Case, có nhiệm vụ cung cấp điện áp cho Mainboard ổ đĩa hoạt động 5) Ổ đĩa cứng HDD ( Hard Disk Drive ) Là thiết bị lưu trữ hệ thống, ổ cứng có dung lượng lớn tốc độ truy cập nhanh, chúng sử dụng để cài đặt hệ điều hành chương trình ứng dụng, đồng thời sử dụng để lưu trữ tài liệu , nhiên ổ cứng ổ cố định, không thuận tiện cho việc di chuyển liệu xa 6) Ổ đĩa CD ROM ( Hard Disk Drive ) Là ổ đĩa lưu trữ quang học với dung lượng lớn khoảng 640MB, đĩa CD Rom gọn nhẹ dễ ràng di chuyển xa, nhiên đa số đĩa CD Rom cho phép ghi lần, ổ đĩa CD Rom sử dụng để cài đặt phần mềm máy tính, nghe nhạc, xem phim v v 7) Ổ đĩa mềm FDD Đĩa mềm đọc ghi nhiều lần dễ ràng di chuyển xa, nhiên dung lượng hạn chế có 1,44MB nhanh hỏng nên ngày đĩa mềm sử dụng mà thay vào ổ USB có nhiều ưu điểm vượt trội 8) Bàn phím - Keyboard Bàn phím thiết bị giúp người sử dụng giao tiếp điều khiển hệ thống, trình điều khiển bàn phím BIOS Mainboard điều khiển 9) Chuột - Mouse Là thiết bị nhập giao diện đồ hoạ hệ điều hành Window số phần mềm khác, trình điều khiển chuột hệ điều hành Window nắm giữ 10) Card Video Card Video thiết bị trung gian máy tính hình, Card Video có bốn thành phần + Ram : Lưu liệu video trước hiển thị hình, nhớ Ram Card Video lớn cho hình ảnh có độ phân giải cao + IC : DAC ( Digital Analog Conveter ) IC đổi tín hiệu ảnh từ dạng số máy tính sang thành tín hiệu tương tự + IC giải mã Video + BIOS : Là trình điều khiển Card Video Window chưa khởi động Card Video tích hợp trực tiếp Mainboard 11) Màn hình Monitor Monitor CRT Monitor LCD Màn hình Monitor hiển thị thơng tin hình ảnh, ký tự giúp cho người sử dụng nhận kết xử lý máy tính , đồng thời thơng qua hình người sử dụng giao tiếp với máy tính để đưa điều khiển tương ứng Hiện có hai loại hình phổ biến CRT hình LCD Khái niệm phần mềm Phần mềm tập hợp tất câu lệnh nhà lập trình viết để hướng máy tính làm số việc cụ thể , khơng thiết bị điện tử khác, máy vi tính mà khơng có phần mềm khơng hoạt động Để có phần mềm, nhà lập trình phải sử dụng ngơn ngữ lập trình để viết, ngơn ngữ lập trình ngôn ngữ trung gian ngôn ngữ giao tiếp người với ngôn ngữ máy, ngôn ngữ gần với ngơn ngữ người gọi ngơn ngữ bậc cao, gần ngôn ngữ máy gọi ngôn ngữ bậc thấp Sử dụng ngôn ngữ lập trình để điều khiển máy tính Thí dụ : Bạn lập trình đoạn mã để tạo dịng chữ chạy sau Bạn khởi động Notepad Vào Start / Programs / Accessories / Notepad Nhập vào đoạn mã sau :Toi da dieu khien duoc dong chu chay
Sau Save As vào file abc.html Trong mục File name gõ abc.html Trong mục 'Save as Type' chọn kiểu 'All files' => Sau Save xong bạn cho chạy thử File để xem kết Các chương trình phần mềm Trong máy tính phần mềm chia thành nhiều lớp Chương trình điều khiển thiết bị ( Drive ) : Đây chương trình làm việc trực tiếp với thiết bị phần cứng, chúng lớp trung gian hệ điều hành thiết bị phần cứng, chương trình thường nạp vào nhớ ROM Mainboard Card mở rộng, tích hợp hệ điều hành tải vào nhớ lúc máy khởi động Operation System - Hệ điều hành Là tập hợp nhiều chương trình có nhiệm vụ quản lý tài nguyên máy tính, làm cầu nối người sử dụng với thiết bị phần cứng, hệ điều hành cịn cho phép nhà lập trình xây dựng chương trình ứng dụng chạy Chương trình ứng dụng Là chương trình chạy hệ điều hành cụ thể, làm công cụ cho người sử dụng khai thác tài nguyên máy tính Thí dụ : Chương trình Word : giúp ta soạn thảo văn Chương trình PhotoShop giúp ta sử lý ảnh v v Cùng hệ thống phần cứng, người sử dụng chạy hai hệ điều hành khác với chương trình ứng dụng khác trình điều khiển thiết bị khác Vai trò phần mềm máy vi tính Máy tính với linh kiện chủ chốt CPU - thiết bị điện tử đặc biệt, làm việc theo câu lệnh mà lập trình , CPU làm việc cách máy móc theo dịng lệnh có sẵn với tốc độ cực nhanh khoảng vài trăm triệu lệnh / giây , hoạt động máy tính hồn tồn phụ thuộc vào câu lệnh Phần mềm máy tính tất câu lệnh nói chung bao gồm : + Các lệnh nạp vào BIOS để hướng dẫn máy tính khởi động kiểm tra thiết bị + Hệ điều hành cài đặt ổ cứng hệ điều hành MS DOS, hệ điều hành Window + Các chương trình cài đặt ổ cứng hay ổ CD Rom Khi ta kích hoạt vào nút lệnh thực chất ta yêu cầu CPU thực đoạn chương trình nút lệnh Virut thực chất đoạn lệnh điều khiển CPU thực thi việc với ý đồ sấu : Thí dụ lệnh cho CPU Copy Paste để nhân file đầy ổ cứng, hay tự động kích hoạt chương trình chạy khơng theo ý muốn người dùng => Virut phần mềm phần mềm độc hại tin tặc có ý đồ sấu viết ra, ta khơng hiểu chất phàn mềm ta khơng trị bệnh Virut Kỹ thuật số máy tính : Người ta nói : Thế kỷ 21 kỷ nguyên kỹ thuật số, kỹ thuật số ăn sâu vào mội lĩnh vực đời sống xã hội, từ thiết bị nhỏ đồ chơi trẻ em đến thiết bị tối tân số hoá phần Vậy kỹ thuậ số ? Câu hỏi xem khó giải thích vài dịng bạn tạm hiểu : => Kỹ thuật số sử dụng hệ thống số nhị phân để biểu diễn hay xử lý liệu, hệ thống số nhị phân đơn giản có hai mức Như kỹ thuật số kỹ thuật xử lý, lưu trữ truyền liệu tín hiệu có hai mức ( hay khơng có điện có điện ) Tín hiệu số ( Digital ) tín hiệu tương tự ( Alalog ) Tín hiệu số ( Digital ) Là tín hiệu có hai mức Khơng có điện Có điện , để biều diễn hai trạng thái người ta dùng hệ thống số nhị phân tức có hai số Biểu diễn cho trạng thái : Khơng có điện Biểu diễn cho trạng thái : Có điện Tín hiệu số có hai mức điện áp Tín hiệu tương tự ( Analog ) Tín hiệu tương tự có trạng thái biến đổi dần dần, tăng dần giảm dần => chúng có dạng hình Sin Hầu hết tín hiệu tự nhiên tín hiệu tương tự : + Tín hiệu âm tần ( Là tín hiệu âm đổi tín hiệu điện ) + Tín hiệu Video ( Là tín hiệu hình ảnh đổi tín hiệu điện Tín hiệu Analog tín hiệu dạng hình Sin + Tín hiệu tương tự ( Analog ) có vơ số mức điện áp khác nhau, chúng khơng thể biểu diễn hai số mà ta phải biều diễn chúng số 10 ( số ta dùng ) Các hệ thống số Hệ thập phân : Đây hệ số 10 mà ta quen sử dụng , hệ gồm số 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Thí dụ số 40 , 90, 115, 200 v v số tự nhiên biểu diễn số 10 Tín hiệu Analog có nhiều mức điện áp nên phải sử dụng số 10 biểu diễn + Giả sử ta phải lưu trữ đoạn tín hiệu ta phải lưu lại tất giá trị chúng lần lựt theo điểm A,B,C,D,E : ... 486 có tốc độ 10 0 -1 33 MHz + Năm 19 93 - 19 96 Intel giới thiệu chíp 586 có tốc độ 16 6 200MHz + Năm 19 9 7 -1 998 Intel giới thiệu chíp Pentiun có tốc độ 233 - 450 MHz + Năm 19 99 - 2000 Intel giới... xem kết Các chương trình phần mềm Trong máy tính phần mềm chia thành nhiều lớp Chương trình điều khiển thiết bị ( Drive ) : Đây chương trình làm việc trực tiếp với thiết bị phần cứng, chúng lớp... cầu nối người sử dụng với thiết bị phần cứng, hệ điều hành cịn cho phép nhà lập trình xây dựng chương trình ứng dụng chạy Chương trình ứng dụng Là chương trình chạy hệ điều hành cụ thể, làm
