Chương 1: Tổng quan về hệ thống máy tính Chương 2: Cấu trúc vi xử lý Chương 3: Bộ nhớ và các thiết bị nhập xuất Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng trong quá trình biên soạn, biên tập và in ấn khó tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ phía các thầy cô và bạn đọc để hoàn thiện giáo trình hơn! Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày……tháng……năm……… Tham gia biên soạn ThS. Trần Thá M¢ - Chủ biên 3 MĀC LĀC CH¯¡NG 1: TàNG QUAN V Hà THàNG MÁY TÍNH. Lách sā phát triển của máy tính.
Phân loại máy tính. Thông tin và sā mã hóa thông tin. Khái niám c¢ b¿n và thông tin. 10 CH¯¡NG 2: CÀU TRÚC VI XĀ LÝ.
S¢ đß khái táng quát của vi xā lý - аờng đi của dÿ liáu. Các loại vi xā lý khác.20 CH¯¡NG 3: Bà NHâ VÀ CÁC THIÀT Bà NHÀP XUÀT. Các cÁu trúc bus trong máy vi tính. Các thiÁt bá nhÁp xuÁt.
Các loại thẻ nhã. 42 4 CH¯¡NG TRÌNH MÔN HàC Tên môn hác: CÂU TRÚC MÁY TÍNH Mã môn hác: MH07 Thãi gian thāc hißn môn hác: 60 giờ; (Lý thuyÁt: 30 giờ; Thāc hành, th¿o luÁn, bài tÁp: 27 giờ; Kiểm tra: 3 giờ) I. Vß trí, tính chÃt của môn hác: - Vá trí: Môn học cần thiÁt trong nhóm các mô đun, môn học của ch°¢ng đào tạo ngành Tin học - Tính chÁt: Môn học là mát trong nhÿng nái dung quan trọng giúp học viên có thể hiểu rõ cÁu trúc của máy vi tính, nguyên tắc truyÃn thông tin trong máy vi tính hß trợ quá trình sā dụng và xā lý các sā cá máy vi tính trong quá trình sā dụng sau này. Māc tiêu môn hác: - Và kiÁn thức: bao gßm các kiÁn thức c¢ sở và cÁu trúc các thành phần của máy vi tính nh° bá xā lý, bá nhã, bus và các thiÁt bá ngoại vi.
- Và kỹ năng: đánh giá đ°ợc hiáu năng của há tháng máy vi tính và các °u nh°ợc điểm của các cÁu trúc bá xā lý, bá nhã và thiÁt bá ngoại vi. - Và năng lāc tā chủ và trách nhiám: Rèn luyán lòng yêu nghÃ, t° thÁ tác phong công nghiáp, tính kiên trì, sáng tạo trong công viác, có kh¿ năng làm viác đác lÁp và biÁt kÁt hợp nhóm. 5 CH¯¡NG 1: TàNG QUAN VÀ HÞ THàNG MÁY TÍNH Māc tiêu bài hác 1. Cung cÁp cho ng°ời học các kiÁn thức c¢ b¿n và há tháng máy tính, lách sā hình thành và phát triển của máy tính; phân loại máy tính; thông tin và sā mã hóa thông tin trên máy tính.
6 CH¯¡NG 1: TàNG QUAN VÀ HÞ THàNG MÁY TÍNH 1. Lßch sÿ phát triển của máy tính Máy tính đián tā (MTĐT) là mát thiÁt bá đián tā có kh¿ năng tá chức và l°u trÿ thông tin, xā lý dÿ liáu vãi khái l°ợng lãn, tác đá nhanh, chính xác, tā đáng. S¢ đß cÁu tạo, nguyên tắc hoạt đáng: Bá xā lý trung tâm ThiÁt bá ThiÁt bá XuÁt NhÁp CPU(Central Processing Unit) (Output) (Input) Bá nhã trong (ROM + RAM) Bá nhã ngoài (đĩa cứng, đĩa mÃm, đĩa CD) Nguyên tắc hoạt đáng của MTĐT nh° sau: - Tr°ãc tiên, đ°a ch°¢ngÁ trình cần thāc hián (do con ng°ời nhÁp thông qua thiÁt bá nhÁp) vào bá nhã của máy. - Máy bắt đầu xā lý, dÿ liáu nhÁp tÿ môi tr°ờng ngoài vào bá nhã thông qua thiÁt bá nhÁp dÿ liáu.
- Máy thao tác trên các dÿ liáu, ghi kÁt qu¿ trong bá nhã trong. - аa kÁt qu¿ tÿ bá nhã trong ra bên ngoài nhờ các thiÁt bá xuÁt MTĐT xā lý thông tin cāc nhanh vãi đá tin cÁy, chính xác, an toàn và hiáu qu¿ cao. Và c¢ b¿n, mọi há tháng máy tính có các thiÁt bá c¢ b¿n sau: Mainboard 1. Vß máy: Là n¢i để gắn các thành phần của máy tính thành khái nh° ngußn, Mainboard, card v.
và có tác dụng b¿o vá máy tính. Ngußn đián: Cung cÁp hầu hÁt há tháng đián cho các thiÁt bá bên trong máy tính. Mainboard : Có chức năng liên kÁt các thành phần tạo nên máy tính và 7 là b¿ng mạch lãn nhÁt trên máy vi tính hián nay. CPU (Central Processing Unit): Bá vi xā lý chính của máy tính.
Bá nhã trong (ROM, RAM): Là n¢i l°u trÿ dÿ liáu và ch°¢ng trình phục vụ trāc tiÁp cho viác xā lý của CPU. Có nghĩa là nó giao tiÁp vãi CPU không qua mát thiÁt bá trung gian hay yêu cầu ngắt. Bá nhã ngoài: Là n¢i l°u trÿ dÿ liáu và ch°¢ng trình gián tiÁp phục vụ cho CPU, bao gßm các loại: đĩa mÃm, đĩa cứng, CDROM v. Khi giao tiÁp vãi CPU nó ph¿i qua mát thiÁt bá trung gian (th°ờng là RAM) hay gọi ngắt.
Màn hình: Là thiÁt bá đ°a thông tin ra giao dián trāc tiÁp vãi ng°ời dùng. Đây là thiÁt bá xuÁt chuẩn của máy vi tính. Bàn phím: ThiÁt bá nhÁp tin vào giao dián trāc tiÁp vãi ng°ời dùng. Đây là thiÁt bá nhÁp chuẩn của máy vi tính.
Chuát: ThiÁt bá điÃu khiển trong môi tr°ờng đß họa giao dián trāc tiÁp vãi ng°ời sā dụng. Máy in: ThiÁt bá xuÁt thông tin ra giÁy thông dụng. Các thiÁt bá nh° Card mạng, Modem, máy fax,. phục vụ cho viác lắp đặt mạng máy tính và các chức năng khác.
* Lßch sÿ phát triển của máy tính: Lách sā phát triển của máy tính trên thÁ giãi tr¿i qua các thÁ há sau: - ThÁ há thứ nhÁt - Bóng đèn đián tā (1950 -1956): Đây là thÁ há đầu tiên của máy tính đián tā. Các máy tính ở các thÁ há này đ°ợc chÁ tạo tÿ các bóng đèn đián tā. Tác đá tính toán thÁp, tán năng l°ợng, tßa nhiát nhiÃu, đá bÃn không cao và kích th°ãc lãn. - ThÁ há thứ hai - Bóng đèn bán d¿n (1957 -1963): ThÁ há này các máy tính đ°ợc chÁ tạo tÿ các bóng đèn bán d¿n (T-Transistor).
Tác đá tính toán cao h¢n, tiêu thụ ít năng l°ợng h¢n, bÃn h¢n và kích th°ãc nhß h¢n. - ThÁ há thứ ba - Mạch tích hợp (1964 -1979): ThÁ há này các bóng bán d¿n đã đ°ợc thay thÁ b¿ng các mạch tích hợp ( Integrated Circuit viÁt tắt là IC) hay còn gọi là mạch vi đián tā (vi mạch). Mßi mạch IC t°¢ng ứng vãi mát mạch đ°ợc tạo bởi hàng trăm bóng bán d¿n nh°ng lại có kích th°ãc rÁt nhß th°ờng đ°ợc gọi là chip. So vãi các máy tính ở thÁ há tr°ãc, các máy tính thÁ há này có tác đá tính toán cao h¢n rÁt nhiÃu, nh°ng lại tiêu thụ ít năng l°ợng h¢n, bÃn h¢n và nhẹ h¢n, kích th°ãc đ°ợc thu gọn nhiÃu.
- ThÁ há thứ t° - Mạch tích hợp cỡ lãn và rÁt lãn (tÿ 1980 cho đÁn nay): Đây là thÁ há của nhÿng máy tính vãi các mạch tích hợp cỡ rÁt lãn. Tác đá xā lý lên đÁn trên 200 triáu phép tính mát giây. Các máy tính siêu hạng và các máy vi tính ra đời trong thÁ há này. - Các máy tính trong t°¢ng lai - thÁ há thứ 5: là nhÿng máy tính đ°ợc chÁ tạo tÿ nhÿng con chip siêu hạng (superchip).
Trong đó hàng triáu Transistor đ°ợc đặt vào 1 8 con chip. Ng°ời ta đang khắc phục giãi hạn vÁt chÁt b¿ng cách dùng các vÁt liáu mãi để nâng cao kh¿ năng của các superchip. Các máy tính xā lý thông tin song song và ß ạt để hòa quyán âm thanh, tiÁng nói, hình ¿nh vãi các lußng dÿ liáu tÿ các ngußn khác nhau. Các máy tính trong t°¢ng lai s¿ thông Minh h¢n, có kh¿ năng nghĩ và ứng xā tr°ãc nhÿng tình huáng không đ°ợc đánh tr°ãc, có kh¿ năng giao tiÁp vãi con ng°ời qua ngôn ngÿ tā nhiên.
Phân lo¿i máy tính Có nhiÃu cách để phân loại máy tính, cách phá biÁn nhÁt là phân loại máy tính dāa trên mục đích của ng°ời sā dụng bao gßm các loại: Siêu máy tính, máy tính lãn, máy chủ, máy trạm, máy tính cá nhân (PC), máy tính xách tay (Laptop), máy tính b¿ng, thiÁt bá hß trợ kỹ thuÁt sá cá nhân (PDA), vv.Phá biÁn hián nay là máy tính cá nhân (PC) và máy tính xách tay (Laptop). ➢ Máy tính cá nhân - PC (Personal Computer): Là loại máy vi tính để bàn nhß, phá biÁn nhÁt vãi giá c¿, kích th°ãc và sā t°¢ng thích của nó phù hợp vãi nhiÃu ng°ời sā dụng. Máy tính cá nhân đ°ợc lắp ghép bởi nhiÃu linh kián, thành phần khác nhau nh°: Vß máy tính, bá ngußn, bo mạch chủ, khái xā lý trung tâm, bá nhã RAM, á đĩa cứng, á đĩa quang, vv… ➢ Máy tính xách tay (Laptop): Là loại máy tính cá nhân nhß gọn có thể mang xách đ°ợc, th°ờng dùng cho nhÿng ng°ời th°ờng xuyên di chuyển. Nó th°ờng có trọng l°ợng nhẹ, tùy thuác vào hãng s¿n xuÁt và kiểu máy dành cho các mục đích sā dụng khác nhau.
Máy tính xách tay có đầy đủ các thành phần c¢ b¿n của mát máy tính cá nhân thông th°ờng. Thông tin và sā mã hóa thông tin 1. Khái niệm cơ b¿n về thông tin Khái niám thông tin (information) đ°ợc sā dụng th°ờng ngày. Con ng°ời có nhu cầu đọc báo, nghe đài, xem phim, đi tham quan, du lách, tham kh¿o ý kiÁn ng°ời khác,.
để nhÁn đ°ợc thêm thông tin mãi. Thông tin mang lại cho con ng°ời sā hiểu biÁt, nhÁn thức tát h¢n và nhÿng đái t°ợng trong đời sáng xã hái, trong thiên nhiên,. giúp cho họ thāc hián hợp lý công viác cần làm để đạt tãi mục đích mát cách tát nhÁt. 9 - Thông tin là nhÿng gì đem lại sā hiểu biÁt cho con ng°ời và thÁ giãi xung quanh và và chính mình.
- Dÿ liáu (data) là sā biểu dißn của thông tin và đ°ợc thể hián b¿ng các tín hiáu vÁt lý. Thông tin chứa đāng ý nghĩa còn dÿ liáu là các sā kián không có cÁu trúc và không có ý nghĩa nÁu chúng không đ°ợc tá chức và xā lý. - Hệ thống thông tin (information system) là mát há tháng ghi nhÁn dÿ liáu, xā lý chúng để tạo nên thông tin có ý nghĩa hoặc dÿ liáu mãi. Xử lí thông tin Thông tin là kÁt qu¿ bao gßm nhiÃu quá trình xā lý các dÿ liáu và thông tin có thể trở thành dÿ liáu mãi để theo mát quá trình xā lý dÿ liáu khác tạo ra thông tin mãi h¢n theo ý đß của con ng°ời.
Con ng°ời có nhiÃu cách để có dÿ liáu và thông tin. Ng°ời ta có thể l°u trÿ thông tin qua tranh v¿, giÁy, sách báo, hình ¿nh trong phim, băng tÿ,. Trong thời đại hián nay, khi l°ợng thông tin đÁn vãi chúng ta càng lúc càng nhiÃu thì con ng°ời có thể dùng mát công cụ hß trợ cho viác l°u trÿ, chọn lọc và xā lý lại thông tin gọi là máy tính đián tā (Computer).