Bài giảng Cấu trúc máy tính: Chương 1 - Phạm Ngọc Hưng

CẤU TRÚC MÁY TÍNH
Bộ mơn Kỹ thuật Máy tính
Viện CNTT&TT, ĐHBK Hà Nội
GV: Phạm Ngọc Hưng

Mobile: 0985410656
Email:


Tài liệu tham khảo







Stallings, W. Computer Organization and Architecture, 6th
ed, Prentice Hall, 2003
Văn Thế Minh – Kỹ thuật vi xử lý – Nhà xuất bản Giáo dục,
1997.
Cấu trúc máy tính – Trần Quang Vinh
Địa chỉ download tài liệu, phần mềm
/>
2


Nội dung môn học








Chương 1: Giới thiệu chung
Chương 2: Biểu diễn dữ liệu và số học máy tính
Chương 3: Hệ thống máy tính
Chương 4: Bộ vi xử lý Intel 8088
Chương 5: Lập trình hợp ngữ với 8088
Bài tập lập trình hợp ngữ trên phần mềm mô phỏng
8086 Emulator

3


Cấu trúc máy tính

Chương 1

Giới thiệu chung

4


Nội dung chương 1

1.1. Máy tính và phân loại máy tính
1.2. Sự tiến hóa của máy tính

5

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

Nhận thơng tin vào
Xử lý thơng tin theo chương trình được nhớ sẵn bên trong
Đưa thông tin ra

  Máy tính hoạt động theo chương trình.

6


Máy tính và phân loại máy tính

Mơ hình máy tính cơ bản

7


Máy tính và phân loại máy tính

Mơ hình phân lớp của máy tính
8

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)

9


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

10


Máy tính cá nhân
 Là loại máy tính phổ biến nhất đối với người dùng
thông thường.
 Thiết kế theo hướng tối ưu 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

11


Máy tính cá nhân

12


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

13


Máy Server

14

Máy tính nhúng
Máy tính nhúng (Embedded Computer)
 Được đặt trong thiết bị khác (bao gồm cả phần cứng
và các kết cấu cơ khí) để điều khiển thiết bị đó làm
việc
 Được 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
15


Máy tính nhúng

16


Kiến trúc máy tính

Kiến trúc tập lệnh
(Instruction Set Architecture – ISA)

Tổ chức máy tính
(Computer Organization)

Kiến trúc máy tính

17


Kiến trúc tập lệnh
 Nghiên cứu cấu trúc và hoạt động của máy tính theo
cách nhìn của người 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 được.
Kiểu dữ liệu: các kiểu dữ liệu mà máy tính có thể xử lý.
Chế độ địa chỉ

18


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 chương trình và dữ
liệu đang được sử dụng.
Hệ thống vào ra (Input/Output System): trao đổi thơng tin
giữa máy tính và bên ngồi.
Liên kết hệ thống (System Interconnection): kết nối và vận
chuyển thông tin giữa các thành phần với nhau

19


Tổ chức máy tính

Cấu trúc cơ bản của máy tính
20


Nội dung chương 1

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

21


Các thế hệ máy tính

Sự phát triển về cơng nghệ  Sự phát triển về 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


Thế hệ 1 – Máy tính dùng đèn chân khơng

Bóng đèn chân khơng
(vacumm tube)

• 1930’s : bóng đèn được sử dụng làm các bảng mạch
tín hiệu điều khiển (electric circuits or switches)
24


Máy tính dùng đèn chân khơng

25