Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S1
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
CHƯƠNG 1
Giới thiệu Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S2
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
I. Lịch sử máy tính
Cơ
Đèn
điện tử
Tran-
-sistors
IC
?
(

18.000 bóng đèn
1500 rờ le
30 tấn
140 KW
Von Neumann
(
1946
)

PDP-1
(
1961
)

IBM 360
(
1965
)

80x86
(
1978
)

Intel 8080 (1974)
được xem như CPU
đầu tiên được tích
hợp trên 1 chip

Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S3


tại sao lệnh này?

mục đích?
xong?
Ngôn ngữ máy

Diễn tả làm thế nào giải quyết
Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S4
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
Cấp n

Máy ảo M
n

(Ngôn ngữ L
n
)

Cấp 4

Máy ảo M
4

(Ngôn ngữ L
4

g
trình L4

Biên dịch

Biên dịch

Biên dịch

Mô hình máy tính nhiều cấp

Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S5
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
Cấp 4

Cấp
hợp ngữ

Cấp 3

Cấp
máy hệ điều hành

Cấp 2

Cấp
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
Mạch in
Linh kiện
Bộ nguồn + vỏ hộp
Dây nối
Các thiết bị ngoại vi

Phần cứng

Giải thuật
Chương trình

Phần mềm

Cụ thể
Cấu thành máy tính
Thực hiện L
0
Khó thay đổi
Chạy nhanh
Trừu tượng
Thực hiện L
1
trở lên
Dễ sửa chữa
Chạy chậm
Phần dẽo


Thiết bị xuất nhập

Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S8
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
8 bước thực hiện lệnh của CPU
1. Lấy lệnh kế tiếp từ bộ nhớ vào thanh ghi lệnh IR.
2. Thay đổi bộ đếm chương trình PC để trỏ tới lệnh tiếp sau nữa.
3. Xác định loại của lệnh vừa lấy (làm gì?).
4. Nếu lệnh sử dụng dữ liệu trong bộ nhớ thì xác định xem nó ở đâu.
5. Lấy dữ liệu (nếu có) vào thanh ghi của CPU.
6. Thi hành lệnh.
7. Cất kết quả vào nơi cần lưu trữ.
8. Trở lại bước 1 để làm lệnh kế.
Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S9
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
CPU

Khối

ALU


y
và thi hành lệnh
)

(
Xun
g
clock
)

Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S10
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
Máy song song

Máy Von Neumann
3 loại máy song song

SISD : single Instruction stream, single data stream
SIMD : single Instruction stream, multiple data stream
MIMD : multiple Instruction stream, multiple data stream
Máy Vector 8 ALU
CPU CPU CPU
Bộ nhớ
dùng chung
CPU CPU CPU
Bộ nhớ

P1 P2 P3 P4 P5
thi hành xong lệnh
L1 L2
L1
L1
L1
L1
L2
L2
L2
L2
L3
L3
L3
L3
L3
L4
L4
L4
L4
L4
L5
L5
L5
L5
L5
L6
L6
L6
L6 L7

Bộ nhớ

Bộ nhớ
là gì ?

là nơi chứa chương trình và dữ liệu
ROM
ROM
PROM
EEPROM
EPROM
RAM
Erasable
SRAM
DRAM
(Chết)
(Sống)
BIT
BYTE
KB
MB
GB
TB
(Đơn vị truy xuất)
(Dung lượng)
(Thời gian truy xuất)
??
Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S13
0
GiÀi
mÁ
h¿ng

GiÀi mÁ cît
v¿ ½èm

1

(chÑn cît phÀi)

+5V

A
1
A
2
1

0

1

1

1

0


0

1

0

1

0

1

0

0

1

ROM

Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S14
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
A
12

÷

9

8

7

6

5

4

3

25

24

21

23

2

20

22

27


A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

CE

OE

PGM

O0

O1

O2

O3

O4


OE : cho phép xuất
CE : chọn chip
WE : cho phép ghi
Vcc : nguồn
GND : đất

SRAM
U2

HM62256/SO

10

9

8

7

6

5

4

3

25

24


19

A0

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

A8

A9

A10

A11

A12

A13

Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
A
8

÷
÷÷
÷
A
0
: địa chỉ hàng / cột (18 bit)
Din,Dout : dữ liệu
RAS : chọn hàng
CAS : chọn cột
WE : cho phép ghi
Vcc : nguồn
GND : đất

DRAM
U5

MSM41256A

5

7

6

12


A5

A6

A7

A8

RAS

CAS

WE

DO

DI

Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S17
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh

Ma trận ký tự trên màn hình

8
8
8x8

Màn hình
CRT
thể hiện các chế
độ màn hình
độ phân giải
kích thước điểm sáng:
.31 mm, .29 mm, .22 mm
tần số quét ngang (dòng)
40 KHz, 70 KHz, 90 KHz
tần số quét dọc (mành)
50 Hz, 75 Hz, 100 Hz,
Màn hình
LCD
?
C
C
h
h
ế
ếđ
đ
ộ
ộđ
đ

FB
1
0
1
1
0
1
1 1 1 1 1 0 1 1
Tổ chức ma trận bàn phím

V
cc
0 là nhấn
1 là nhả
0 là nhấn
1 là nhả
Hiện tượng rung phím
(5 - 15 ms)
Chống rung
Cứng
Mềm
Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S20
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
Cung (sector)
(Record)
Đầu (Head)

Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
in nửa dot bề ngang
9
Đầu
kim
có
9
kim
11
Ma trận điểm trên máy in
Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S22
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh
Tia laser quét
Dữ liệu
tích điện

trên mặt trống
Trống
Máy in laser
Tổ chức cấu trúc máy tính C1 Giới thiệu / S23
Khoa Công nghệ thông tin Đại học Bách khoa tp.HCM
Biên soạn : Nguyễn Xuân Minh

2

T
3

T
4

CLK

M/IO

A
19
÷
A
16
ALE
AD
15
÷
AD
0
RD
DT/
R
DEN
Địa chỉ

Địa chỉ