Đang tải... (xem toàn văn)
Mời các bạn tham khảo bài giảng Tin học đại cương và ứng dụng: Chương 2 - Cấu trúc máy tính sau đây để biết được khái niệm máy tính, mô hình cấu trúc cơ bản của máy tính, Central processing unit, Computer memory, Computer bus, Peripheral devices, Software.
Tin học đại cương ứng dụng Phan Trọng Tiến Department of Software Engineering Hanoi University of Agricaltural Office location: 3rd floor, Administrative building Office phone: 8276346, Ext: 132 Website: www.fita.hua.edu.vn/pttien Email:phantien84@gmail.com Ch2 Cấu trúc máy tính Máy tính gì? Mơ hình cấu trúc máy tính Central processing unit Computer memory Computer bus Peripheral devices Software Máy tính gì? Xử lý liệu để có thơng tin mong muốn Nhận liệu vào Xử lý liệu theo chương trình lập sẵn Đưa thơng tin Máy tính tạo nên Phần cứng (hardware): thiết bị vật lý máy tính Phần mềm (software): chương trình lập sẵn Trải qua 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) Đây máy vi tính Mơ hình cấu trúc máy tính Central Processing Unit (CPU) Chức Điều khiển MT hoạt động theo chương trình Xử lý liệu Nguyên tắc Nhận lệnh từ chương trình nằm nhớ Giải mã lệnh Thực lệnh Bao gồm CU – Control Unit ALU – Arithmetic and Logic Unit Bus Interface Unit - Khối điều khiển (CU - Control Unit) Điều khiển hoạt động CPU thành phần khác: Đọc lệnh từ chương trình nhớ (instruction fetch) Giải mã lệnh (instruction decode) Thực thi lệnh giải mã cách (instruction excution) Khối tính tốn (ALU - Arithmetic Logic Unit) Thực phép toán số học 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) Tập ghi (Registers) Lưu trữ tốn hạng, kết thơng số khác q trình tính tốn CPU Bao gồm: Con trỏ chương trình (PC - Program Counter) Các ghi đa chức Thanh ghi số (index register) Thanh ghi cờ (flag register) Một vài vi xử lý Intel processor AMD processor Đây vi xử lý (microprocessor) chứa CPU thành phần khác Một vài nhớ RAM Bộ nhớ đệm (cache) Đặt CPU nhớ Tốc độ cao Dung lượng nhỏ Mục đích: Tăng tốc độ trao đổi thơng tin CPU RAM Được chia thành nhiều mức Cache L1 (Level 1) Cache L2 Càng gần CPU tốc độ cao Ví dụ: CPU Intel Petium III 256KB Cache Computer bus Tập hợp đường dây kết nối thành phần máy tính lại với Độ rộng bus: số lượng dây có khả vận chuyển thơng tin đồng thời (dùng cho bus địa liệu) Bao gồm Bus địa (address bus): Vận chuyển địa từ CPU đến mô-đun nhớ (bộ nhớ tạo nhiều mô-đun) Bus liệu (data bus) vận chuyển: Lệnh từ nhớ tới CPU Dữ liệu thành phần Bus điều khiển (control bus): vận chuyển tín hiệu điều khiển (đọc, ghi, ngắt,…) Hình ảnh bên máy tính 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 thơng tin máy tính giới bên ngồi Vào: Nhập chương trình, liệu Ra: Xuất thông tin, kết Hệ thống vào/ra bao gồm Thiết bị ngoại vi Ghép nối vào/ra (các cổng vào/ra,…) Ví dụ Thiết bị vào: bàn phím Thiết bị ra: hình 6.1 Thiết bị vào sở Là thiết bị vào tối cần thiết Phục vụ nhu cầu vào Bao gồm Bàn phím (keyboard): Thiết bị nhập liệu thơng qua gõ phím Chuột (mouse): Thiết bị nhập liệu thông qua việc di chuyển trực quan Màn hình (monitor) : Thiết bị hiển thị thơng tin/dữ liệu Loại hình: CRT, LCD Độ phân giải: kích thước (số điểm) hiển thị (800x600,…) Card hình (display adapter) thiết bị kết nối hình hệ thống 6.2 Bộ nhớ (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 dạng thiết bị vào Các loại nhớ 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 ngồi Dung lượng Đĩa mềm ½ inch: 1.44 MB Đĩa cứng: 10 - 80GB Đĩa CDROM: 200 700MB Đĩa DVD: 2GB – 15GB Tổng kết nhớ máy tính Cache Main memory (RAM+ROM) Tốc độ tăng dần Electronic disk Magnetic Disk Optical Disk Magnetic Tape Dung lượng tăng dần 6.3 Một số thiết bị ngoại vi khác Máy in (printer): Xuất thông tin, liệu giấy Máy quét ảnh (scaner): Nhập liệu 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 Barcode Reader Scaner Printer Modem Camera Light pen NIC Phần mềm máy tính Máy tính tạo nên bởi: Phần cứng Phần mềm Phần cứng Phần xác máy tính Các linh kiện điện tử: vi mạch,… Các thiết bị vật lý: vỏ máy,… Phần mềm: Là chương trình người lập sẵn Điều khiển, khai thác tài nguyên phần cứng phục vụ nhu cầu (tính tốn) người Là phần hồn máy tính So sánh phần cứng phần mềm PHẦN CỨNG Vật “cứng” Vật liệu: kim loại, polyme… Vật chất Hữu hình Sản xuất cơng nghiệp máy móc Định lượng Chịu hỏng hóc, hao mịn theo thời gian PHẦN MỀM Vật “mềm” Kỹ thuật sử dụng Trừu tượng Vơ hình Sản xuất người (lập trình) Định tính Khơng hao mịn Chi phí cho phần cứng phần mềm % 100 80 - 60 - 40 20 Phần cứng - Phần mềm - 0+ 1955 + 1970 + 1985 + 2000 Phân loại phần mềm Phần mềm sụn (firmware) Các dịch vụ máy tính Được cài đặt sẵn 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 sở liệu,… Phần mềm ứng dụng (application software) Các ứng dụng nghiệp vụ (kế tốn, tài chính,…) Chương trình soạn thảo văn bản,… ...Ch2 Cấu trúc máy tính Máy tính gì? Mơ hình cấu trúc máy tính Central processing unit Computer memory Computer bus Peripheral devices Software Máy tính gì? Xử lý liệu để có thơng tin mong... 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) Đây máy vi tính Mơ hình cấu. .. Định tính Khơng hao mịn Chi phí cho phần cứng phần mềm % 100 80 - 60 - 40 20 Phần cứng - Phần mềm - 0+ 1955 + 1970 + 1985 + 20 00 Phân loại phần mềm Phần mềm sụn (firmware) Các dịch vụ máy tính