Tin học đại cương - Phần 1 Đại cương về tin học - Chương 2

Tài liệu tham khảo giáo trình Tin học đại cương dùng cho khối A do Đỗ Thị Mơ chủ biên - Bộ môn công nghệ phần mềm gồm 2 phần chia làm 13 chương - Phần 1 Đại cương về tin học - Chương 2 Cấu trúc máy vi tính
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tin học đại cương - Phần 1 Đại cương về tin học - Chương 2 CHƯƠNG II: C U TRÚC MÁY VI TÍNH ð s d ng t t máy vi tính ph c v cho chuyên môn c a mình trư c tiên ph i hi u ch c năng và c u t o c a máy vi tính. ðây là m t giáo trình Tin h c d y cho sinh viên không ph i chuyên ngành Tin h c do ñó không ñi sâu vào c u t o chi ti t máy vi tính mà ch gi i thi u c u trúc c a máy vi tính hay các kh i chính c a máy vi tính. Chương này cung c p các ki n th c chính như sau: Ch c năng và sơ ñ c u trúc c a máy vi tính, CPU, b nh , các thi t b ngo i vi, cách t ch c m t phòng máy. 1- Ch c năng và sơ ñ c u trúc c a máy vi tính 1.1- Ch c năng c a máy vi tính Máy vi tính là máy vi ñi n t ho t ñ ng theo chương trình và có các ch c năng cơ b n sau ñây: * Ti p nh n thông tin vào và ñưa thông tin ra ( Vào / Ra : Input / Output). V i ch c năng này ngư i s d ng giao ti p ñư c v i máy vi tính. * X lý thông tin hay bi n ñ i thông tin, ñây là ch c năng quan tr ng nh t c a máy vi tính, th c hi n nhi m v t ñ ng hoá x lý thông tin thay cho con ngư i. * Lưu tr thông tin. Các thông tin s d ng trên máy vi tính n u c n s ñư c lưu tr ñ trao ñ i và s d ng cho nhi u l n sau. 1.2- Sơ ñ c u trúc máy vi tính ð ñ m nh n ñư c các ch c năng cơ b n trên, máy vi tính ñư c thi t k v i các kh i chính theo sơ ñ c u trúc sau (Hình 1.2) ðơn v vào ðơn v ra B nh (Input) (Output) Ngư i s (Memory) Ngư i d ng s d ng ðơn v tính toán s h c và logic (ALU) ðơn v ñi u khi n (Control unit ) Hình 1.2 Trong sơ ñ trên dùng 2 kí hi u: Tín hi u thông tin Tín hi u ñi u khi n 22 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Tin h c ñ i cương --------------------------------------------- 22 * Các tín hi u thông tin t ngư i s d ng qua ñơn v vào ( bàn phím, chu t, ñĩa,...) ñư c ñưa vào b nh , t b nh các thông tin ñư c chuy n vào ñơn v tính toán s h c và logic ñ x lý, x lý xong k t qu ñư c chuy n vào b nh , t b nh chuy n ñ n ñơn v ra ( màn hình, máy in, máy v , ...) và t i ngư i s d ng. * Các tín hi u ñi u khi n ñư c thi t l p gi a ñơn v ñi u khi n và các kh i khác trong dàn máy vi tính ñ chuy n các tín hi u ñi u khi n c a ñơn v ñi u khi n t i các kh i khác và chuy n các tín hi u ph n h i t các kh i khác v ñơn v ñi u khi n. * Các kh i trong máy vi tính ñư c n i v i nhau b ng các cáp truy n d n ( BUS), g m 3 lo i cáp ñó là cáp ñ a ch (Bus Address), cáp D li u (Bus Data) và cáp ñi u khi n (Bus Control). * Trong máy vi tính 2 kh i quan tr ng nh t là ñơn v tinh toán s h c và logic, ñơn v ñi u khi n n m trong cùng m t v c a m ch vi x lí (Micro Processor), ñư c g i là ñơn v x lý trung tâm (CPU : Central Processor Unit) hay b vi x lý(Micro Processor). * CPU và b nh n m trong thân máy. ðơn v vào/ ra n m bên ngoài máy ñư c g i chung là thi t b ngo i vi, ngày nay các thi t b ngo i vi c a máy vi tính r t phong phú và ña d ng. * Ngoài các kh i cơ b n k trên, ñ cho máy vi tính ho t ñ ng c n có m t b ngu n n i v i máy. 2- Các b ph n cơ b n c a máy vi tính 2.1- B x lý trung tâm(CPU: Central Processor Unit ) a) Ch c năng c a CPU CPU là b ch huy c a máy vi tính, có các ch c năng sau: - Th c hi n vi c nh n l nh, gi i mã l nh và ñi u khi n các kh i khác th c hi n l nh. - Th c hi n các phép tính s h c, logic và các phép tính khác. - Sinh ra các tín hi u ñ a ch trên máy. b) C u t o c a CPU CPU bao g m các ph n sau: * ðơn v ñi u khi n (Control unit): Th c hi n vi c nh n l nh, gi i mã l nh và ñi u khi n các kh i khác th c hi n l nh và sinh ra các tín hi u ñ a ch trên máy ñ qu n lý b nh . * ðơn v tính toán s h c và logic (Arithmeric – Logic Unit): Bao g m các vi m ch tính ñ th c hi n các phép tính s h c, logic và các phép tính khác. * Thanh ghi (Register) là m t c u trúc g m 16 bít (ho c 32 bit) nh li n k nhau ñư c thi t l p ngay trong m ch vi x lý. Các thanh ghi này ñư c phân thành 4 nhóm theo m c ñích s d ng sau: - Nhóm 1: 4 thanh ghi ña năng kí hi u là AX,BX,CX,DX ñư c s d ng cho nhi u m c ñích khác nhau. - Nhóm 2: 4 thanh ghi ñ a ch ño n (Segment) b nh , thanh ghi CS (Code segment) ch a ñi c ch ño n mã l nh, thanh ghi DS (Data Segment) ch a ñ a ch ño n d li u, thanh ghi SS (Stack Segment) ch a ñ a ch ño n ngăn x p, thanh ghi ES (Extra Segment) ch a ñ a ch ño n d li u m r ng. - Nhóm 3: 5 thanh ghi ñ a ch tương ñ i (offset), thanh ghi IP (Instruction Pointer) tr t i ô ch a l nh trong ño n CS; thanh ghi SI (Source Index) tr t i ô ch a d li u ngu n trong 23 Trư ng ð i h c Nông nghi p 1 - Giáo trình Tin h c ñ i cương --------------------------------------------- 23 ño n DS, Thanh ghi DI (Destination Index) tr t i ô ch a d li u ñích trong ño n DS, Thanh ghi SP (Stack Pointer) tr t i ô ch a d li u trong ño n ngăn x p SS và thanh ghi BP (Base Pointer) tr t i ô d li u trong ño n ch a d li u m r ng ES. Nhóm 4: 1 thanh ghi c (Flag) ñ ghi các tr ng thái (ta g i là c ) x y ra trong các phép toán s h c. 2.2- B nh ( Memory) B nh hay còn g i là b nh trong ( b ...