BÀI GIẢNG môn KIẾN TRÚC máy TÍNH và hợp NGỮ

TỔ CHỨC MÁY TÍNH VÀ HỢP NGỮ

Chương 1
GIỚI THIỆU
TỔ CHỨC MÁY TÍNH


Nội dung chương 1
I. Giới thiệu tổ chức máy tính
II. Phương pháp nghiên cứu
III. Tổng quan tổ chức máy vi tính

2


I. Giới thiệu tổ chức máy tính
1.

2.

Định nghĩa tổ chức máy tính
Mục tiêu của tổ chức máy tính

3


1. Định nghĩa Tổ Chức Máy Tính
Các thuật ngữ tương đương
Kiến trúc máy tính – Computer Architecture
 Cấu trúc máy tính
 Tổ chức máy tính - Computer Organization



Tổ chức máy tính:
Cấu trúc
Máy tính điện tử
Hoạt động
4


Tổ chức máy tính (tt)
 Cấu

trúc (structure):

• Các thành phần kết nối tạo hệ thống
 Hoạt

động (behavior, function):

• Hoạt động của từng thành phần

5


Cấu trúc hệ thống
Peripherals

Computer
Central
Processing

Unit

Computer

Main
Memory

Systems
Interconnection

Input
Output
Communication
lines

6


Cấu trúc CPU
CPU
Computer

Arithmetic
and
Login Unit

Registers

I/O
System

Bus
Memory

CPU

Internal CPU
Interconnection

Control
Unit

7


2. Mục tiêu của tổ chức máy tính
 Thiết

kế máy tính
 Đánh giá hoạt động máy tính

8


Các giai đoạn thiết kế máy tính
 Giai

đoạn 1:

• Dùng các cổng luận lý tạo các mạch chức
năng, ví dụ: mạch cộng, bit nhớ

 Giai

đoạn 2:

• Dùng các mạch chức năng tạo các thành
phần như bộ xử lý, bộ nhớ
 Giai

đoạn 3:

• Kết nối các thành phần thành máy tính
9


Các cổng luận lý cơ sở

10


Mạch cộng 1 bit

11


Bit nhớ dạng mạch cài D

12


II. Phương pháp nghiên cứu

1.

2.
3.

Phân loại máy tính
Cấu trúc máy tính
Hoạt động của máy tính

13


1. Phân loại máy tính
loại theo thứ tự xuất hiện
 Lịch sử máy tính
 Phân loại theo khả năng hoạt động
 Phân

14


Sơ lược lịch sử máy tính
Thế hệ máy tính
 Công nghệ phần cứng
 Nguyên lý hoạt động phần mềm

15


Sơ lược lịch sử máy tính (tt)

Thế hệ 1 Đèn điện tử (1945-1953)
Tuần tự; ngôn ngữ máy
Thế hệ 2 Transistor (1954-1965)
Dạng batch; ngôn ngữ cấp cao
Thế hệ 3 Mạch tích hợp (IC) (1965-1980)
Dạng đa chương
Thế hệ 4 Mạch tích hợp mật độ cao (1980-…)
Dạng đa chương hiện đại
16


Các linh kiện chế tạo phần cứng máy tính

17


Phân loại máy tính theo khả năng hoạt động
Máy vi tính – Microcomputer
Personal Computer (PC)
Máy tính nhỏ – Minicomputer
Máy tính lớn – Mainframe
Siêu máy tính – Supercomputer

18


Hiệu suất các bộ xử lý Intel

19

Các đơn vị

20


2. Cấu trúc máy tính

Cấu trúc máy tính dạng đơn giản

21


Cấu trúc máy tính Von-Neumann

22


Cấu trúc máy tính Von-Neumann (tt)
Bộ xử lý trung tâm – CPU
Đơn vị điều khiển – Control Unit
Đơn vị luận lý số – Arithmetic Logical Unit

Bộ nhớ – Memory
Hệ thống xuất nhập – Input/Output (I/O)
Có khả năng thực hiện các lệnh tuần tự
theo chu kỳ lấy-giải mã-thực hiện lệnh
(Chu kỳ lệnh)
23

3. Hoạt động của máy tính
 Thực

hiện chương trình (program)
 Chương trình gồm một chuỗi các lệnh/chỉ
thị (instruction) thuộc tập lệnh của CPU
 Chu kỳ nhập-xử lý-xuất
• Nhập chương trình, dữ liệu
• Thực hiện chương trình
• Xuất kết quả
 Đơn

vị hoạt động: thực hiện một lệnh
24


Chu kỳ lệnh

25