Bài giảng Nhập môn tin học 2 - Chương 1: Cấu trúc máy tính (Basic Computer Organization)

&

VC

CHƯƠNG 1

BB

CẤU TRÚC MÁY TÍNH

Basic Computer Organization

1

&

VC

NỘI DUNG

BB

1

Thiết bị nhập

Thiết bị xuất

Thiết bị lưu trữ

2

3

4

5

Bộ xử lý trung tâm

Câu hỏi và Bài tập

2

&

VC

Cấu trúc cơ bản của máy tính

BB

TỔ CHỨC PHẦN CỨNG CỦA MÁY TÍNH:

 Dựa vào chức năng, người ta chia phần cứng máy tính thành 4

khối:

. Thiết bị Nhập – input.

. Thiết bị Xử Lý – processing.

. Thiết bị Xuất – output.

. Thiết bị lưu trữ – storage.

PHẦN MỀM TRÊN MÁY TÍNH:

• Gồm 3 nhóm phần mềm sau:

• Phần mềm Hệ thống BIOS

• Phần Mền Hệ Điều Hành

• Phần Mềm Ứng Dụng

3

&

VC

Cấu trúc cơ bản của máy tính

BB

Bộ nhớ phụ

Thông tin

(Kết quả)

Chương

trình và dữ

liệu

Xuất

Nhập

Bộ nhớ chính

Khối điều khiển

Điều khiển các

chỉ thị và dữ liệu

Khối tính toán

số học

Kiểm soát sự thực

thi của khối điều

khiển

Bộ xử lý trung tâm (CPU)

4

&

VC

Thiết Bị Nhập (Input device)

BB

 Dùng để nhập dữ liệu vào máy tính hay ra lệnh cho máy tính làm việc.

 Bao gồm các thiết bị nhập liệu (input device) như:

. Bàn phím (Keyboard, thiết bị nhập chuẩn):

. Thiết bị chỉ điểm - Pointing Device :

• Chuột (mouse)

• Màn hình cảm ứng

. Thiết bị đọc

• Thiết bị đọc đánh dấu quang học - Optical-mark readder

• Thiết bị đọc mã vạch - Barcode reader

• Thiết bị đọc chữ in từ tính - magnetic-ink character reader

• Cây đũa thần - wand reader

• Cây viết máy tính - pen-based computer

. Các thiết bị số hóa thế giới thực

• Máy quét (scanner).

• Máy ảnh số – digital camera

• Máy quay phim số – digital video camera

• Thiết bị cảm ứng

5

&

VC

Thiết Bị Nhập (Input device)

BB

6

&

VC

Thiết Bị Nhập (Input device)

BB

7

&

VC

Thiết Bị Xuất (Output device)

BB

 Đưa thông tin hay kết quả tính toán từ máy tính ra ngoài.

 Bao gồm các thiết bị xuất dữ liệu (output device) như:

. Màn hình (Screen hay Monitor, thiết bị xuất chuẩn)

. Máy in (Printer)

. Máy chiếu (Projector)

. Disk drive (Cũng có thể là thiết bị nhập)

. Modem (Cũng có thể là thiết bị nhập)

Monitor

Binary code

Human

8

Printer

&

VC

Thiết Bị Xuất (Output device)

BB

9

&

VC

Thiết Bị Xuất (Output device)

BB

Máy In – printer.

 Cho phép xuất văn bản, hồ sơ, báo biểu ra

giấy. Máy in có thể in trong cả hai chế độ văn

bản và đồ họa. Máy in cho phép chúng ta in

với nhiều kiểu chữ khác nhau với độ đậm

nhạt khác nhau.

• Có nhiều loại máy in, thông dụng là những

loại máy:

- Máy in kim

- Máy in phun

- Máy in Laser

10

&

VC

Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device)

BB

 Có nhiệm vụ lưu trữ các chương trình, dữ liệu.

Intermediate

result

Processing

11

&

VC

Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device)

BB

Đặc điểm bộ nhớ

Dung lượng: là khả năng lưu trữ của bộ nhớ,

đơn vị tính là byte.

1KB = 1024 bytes

1MB = 1024KB

1GB = 1024MB

1TG = 1024GB

Truy xuất bộ nhớ: Truy xuất tuần tự -

sequential và truy xuất ngẫu nhiên - random.

12

&

VC

Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device)

BB

Bộ nhớ chính-Primary Memory hay Temporary

Memory

• Dung lượng được xác định thông qua các mạch bộ

nhớ, dung lượng có thể thay đổi khi gắn thêm hay

bỏ bớt mạch bộ nhớ.

• Truy xuất bộ nhớ chính là truy xuất ngẫu nhiên.

• Bộ nhớ chính gồm 2 loại: RAM và ROM

13

&

VC

Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device)

BB

Bộ nhớ chính RAM:

Là vùng nhớ lưu các chương trình và dữ liệu của người

sử dụng.

 Cho phép đọc, ghi dữ liệu.

 Khi mất điện, các dữ liệu trong RAM sẽ bị mất.

 Tốc độ truy xuất cao.

Bộ nhớ chính - Primary Memory/ Temporary Memory

ROM:

Là vùng nhớ lưu các chương trình và dữ liệu của hãng

sản xuất máy tính. Đây là các chương trình điều khiển

thiết bị cơ sở, trợ giúp cho việc thực hiện các chương

trình trong RAM.

14

&

VC

Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device)

BB

Đĩa cứng

• Được lắp cố định bên trong

vỏ máy, do đó khó chuyển

từ máy này sang máy khác.

• Dung lượng chứa cao. Tốc

độ truy xuất dữ liệu nhanh.

• Tuổi thọ cao, khoảng 2-3

năm.

• Đĩa cứng là nơi chứa các

phần mềm đề khởi động

máy tính, phần mềm ứng

dụng và các tập tin dữ liệu

của người sử dụng.

• Các dung lượng hiện nay:

10GB, 20GB, 40GB, ...

15

&

VC

Các thiết bị lưu trữ khác

BB

16

&

VC

Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device)

BB

17

&

VC

Bộ xử lý trung tâm- CPU^{(Central Processing Unit)}

BB

 CPU hay processor, hay microprocessor

 Là bộ não của máy tính

 Thực hiện toàn bộ các tác vụ

 Bao gồm 3 bộ phận chính: khối điều khiển, khối tính toán số học

và logic, và một số thanh ghi.

Central

Processing

Unit

Internal

Memory

Data Bus

18

&

VC

_BBKhối tính toán (Arithmetric Logic Unit - ALU)

 Là nơi thực hiện các chỉ thị trong suốt quá trình tính toán.

 Dữ liệu và các chỉ thị được lưu trữ trong bộ nhớ chính được

chuyển tới ALU khi cần tính toán.

 Kết quả trung gian được phát sinh trong ALU được chuyển

tạm thời lại bộ nhớ chính cho đến khi cần tại thời điểm sau

đó.

 Sau khi hoàn thành quá trình xử lý, kết quả cuối cùng được

lưu trữ trong bộ nhớ và xuất ra ngoài qua thiết bị xuất.

 Các phép toán số học và phép toán logic: các phép toán số

học(cộng, trừ, nhân và chia), các phép toán so sánh (nhỏ

hơn, lớn hơn, bằng,…) và Logic (And, Or, Not, Xor,…)

19

&

VC

Khối điều khiển (Control Unit – CU)

BB

 CU là trung tâm điều hành máy tính.

 CU có nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu điều

khiển công việc của các bộ phận khác của máy tính theo yêu

cầu của người sử dụng hoặc theo chương trình đã cài đặt.

20