Cấu trúc máy tính chương 1 giới thiệu chung

CẤU TRÚC MÁY TÍNH
Computer Architecture
Hoàng Văn Hiệp
Bộ môn Kỹ thuật máy tính,Khoa CNTT,ĐHBK Hà Nội

Mob. 0916093209
Email.


Chú ý về bản quyền
 Toàn bộ slide môn học Cấu trúc máy tính đƣợc xây
dựng dựa trên slide của Thầy Nguyễn Kim Khánh
và Thầy Nguyễn Phú Bình, bộ môn Kỹ thuật máy
tính, khoa Công nghệ thông tin, Đại học Bách Khoa
Hà Nội.
 Yêu cầu ngƣời học không phổ biến, chỉnh sửa nội
dung của slide này nếu chƣa đƣợc sự cho phép
của tác giả.

 XIN CẢM ƠN!
2


Tài liệu tham khảo










Stallings, W. Computer Organization and Architecture,
6th ed, Prentice Hall, 2003
Ytha Yu, Charles Marut - Lập trình assembly và máy tính
IBM-PC - 1992.
Văn Thế Minh – Kỹ thuật vi xử lý – Nhà xuất bản Giáo
dục, 1997.
Walter A. Triebel, Avtar Singh - The 8088 and 8086
Microprocessors: Programming, Interfacing, Software,
Hardware and Applications - 1997.
Địa chỉ download bài giảng, bài thực hành và phần mềm
/>
3


Nội dung môn học






Chƣơng 1: Giới thiệu chung
Chƣơng 2: Biểu diễn dữ liệu và số học máy tính
Chƣơng 3: Hệ thống máy tính
Chƣơng 4: Họ máy tính IBM-PC
Chƣơng 5: Lập trình hợp ngữ trên PC

4


Cấu trúc máy tính

Chƣơng 1

Giới thiệu chung

5


Nội dung chƣơng 1

1. Máy tính và phân loại máy tính
2. Sự tiến hóa của máy tính

6


Máy tính và phân loại máy tính
Định nghĩa máy tính:
 Thiết bị điện tử thực hiện các công việc sau:





Nhận thông tin vào
Xử lý thông tin theo chƣơng trình đƣợc nhớ sẵn bên

trong
Đƣa thông tin ra

  Máy tính hoạt động theo chƣơng trình.

7


Máy tính và phân loại máy tính

Mô hình máy tính cơ bản

8


Máy tính và phân loại máy tính

Mô hình phân lớp của máy tính
9


Phân loại máy tính
Phân loại truyền thống:
 Máy vi tính (Microcomputer)
 Máy tính nhỏ (Minicomputer)
 Máy tính lớn (Mainframe Computer)
 Siêu máy tính (Supercomputer)

10

Phân loại máy tính
Phân loại hiện đại:
 Máy tính cá nhân (Personal Computer)
 Máy chủ (Server)
 Máy tính nhúng (Embedded Computer)

11


Máy tính cá nhân
 Là loại máy tính phổ biến nhất đối với ngƣời dùng
thông thƣờng.
 Thiết kế theo hƣớng tối ƣu cả về giá thành và hiệu
năng
 Một số loại:




Máy tính để bàn (Desktop)
Máy tính xách tay (Notebook)
Máy trạm làm việc (Workstation)

 Giá thành: từ vài trăm đến vài nghìn USD

12


Máy tính cá nhân

13


Máy Server
Máy chủ (Server)
 Thực chất là máy phục vụ
 Dùng trong mạng máy tính theo mô hình
Client/Server
 Tốc độ và hiệu năng tính toán cao
 Dung lƣợng bộ nhớ lớn
 Độ tin cậy cao
 Giá thành: từ hàng chục nghìn đến hàng triệu USD.

14


Máy Server

15


Máy tính nhúng
Máy tính nhúng (Embedded Computer)
 Đƣợc đặt trong thiết bị khác (bao gồm cả phần
cứng và các kết cấu cơ khí) để điều khiển thiết bị
đó làm việc
 Đƣợc thiết kế chuyên dụng
Ví dụ:
 Điện thoại di động

 Bộ điều khiển trong máy giặt, điều hòa nhiệt độ
 Một số thiết bị mạng: Switch, Router, …

 Giá thành: từ vài USD đến hàng trăm ngàn USD
16


Máy tính nhúng

17


Kiến trúc máy tính

Kiến trúc tập lệnh
(Instruction Set Architecture – ISA)

Tổ chức máy tính
(Computer Organization)

Kiến trúc máy tính

18


Kiến trúc tập lệnh
 Nghiên cứu cấu trúc và hoạt động của máy tính
theo cách nhìn của ngƣời lập trình.
 Kiến trúc tập lệnh của máy tính bao gồm





Tập lệnh: tập hợp các chuỗi số nhị phân mã hóa cho các
thao tác mà máy tính có thể thực hiện đƣợc.
Kiểu dữ liệu: các kiểu dữ liệu mà máy tính có thể xử lý.
Chế độ địa chỉ

19


Tổ chức máy tính
 Nghiên cứu cấu trúc phần cứng của máy tính.
 Các thành phần cơ bản của máy tính








Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit): điều khiển
hoạt động của máy tính và xử lý dữ liệu.
Bộ nhớ chính (Main Memory): chứa các chƣơng trình và
dữ liệu đang đƣợc sử dụng.
Hệ thống vào ra (Input/Output System): trao đổi thông tin
giữa máy tính và bên ngoài.
Liên kết hệ thống (System Interconnection): kết nối và

vận chuyển thông tin giữa các thành phần với nhau

20


Tổ chức máy tính

Cấu trúc cơ bản của máy tính
21


Nội dung chƣơng 1

1. Máy tính và phân loại máy tính
2. Sự tiến hóa của máy tính

22


Các thế hệ máy tính
 Thế hệ 1: Máy tính dùng đèn điện tử chân không
(1946 - 1955)
 Thế hệ 2: Máy tính dùng transistor (1956 - 1965)
 Thế hệ 3: Máy tính dùng mạch tích hợp (1966 1980)
 Thế hệ 4: Máy tính dùng mạch tích hợp VLSI (1981
- nay)

23

Máy tính dùng đèn chân không

24


Kiến trúc Von Neumann
Dựa trên ý tƣởng chƣơng trình đƣợc lƣu trữ (storedprogram concept)

25