Bài Tập Kiến Trúc Máy Tính

--- Bài mới hơn ---

  • Tìm Hiểu Cấu Trúc Cơ Bản Của Máy Tính (Dễ Hiểu)
  • Bài Giảng Cấu Trúc Cơ Bản Của Một Máy Tính
  • Bài Tập Tập Huấn Kt Đg_5
  • Bài Tập Và Thực Hành 2: Làm Quen Với Máy Tính
  • Tin Học 6 Vnen Bài 4: Cấu Trúc Của Máy Tính
  • , Working at Trường cao đẳng nghề Công nghiệp Hải Phòng

    Published on

    1. 1. Bài tập môn Kiến trúc máy tính Chương 1. Nhập môn 1. Khái niệm “họ – family” sản phẩm là gì? 2. Phân biệt khái niệm kiến trúc và tổ chức máy tính ? 3. Phân biệt khái niệm cấu trúc và chức năng các thành phần trong máy tính? 4. Chức năng chính của máy tính là gì? Mối liên hệ giữa các chức năng đó? 5. Nguyên lý cơ bản để chế tạo các máy tính là gì ? Tham số nào thường được sử dụng để phân loại các thế hệ máy tính? Các kiểu máy tính? 6. Hiệu năng máy tính phụ thuộc vào những tham số nào? Làm thế nào để nâng cao hiệu năng máy tính? 7. Một máy tính có tần số xung nhịp chip là 5GHz thi hành 1 chương trình bao gồm 5 tỷ lệnh. Số lệnh này gồm 20% lệnh rẽ nhánh, 10% lệnh store, 20% lệnh load, và 50% lệnh số học+logic (ALU). Chỉ số trung bình IPC là 1 đối với lệnh rẽ nhánh, 0.5 với lệnh load, 1 với lệnh store, và 2 với các lệnh ALU. Hãy tính thời gian thực thi chương trình này? Chương 2. Kiến thức cơ sở 1. Thực hành các phương pháp biểu diễn số nguyên (dấu, bù 1, bù 2, dư) với những số nguyên tự đề xuất. Tiến hành với cả hai hình thức : từ số nguyên biểu diễn nhị phân và từ chuỗi nhị phân xác định giá trị nguyên 2. Thực hành các phương pháp biểu diễn số thực theo chuẩn IEEE 754 với những số thực tự đề xuất, theo cả hai hình thức : xác định giá trị thực từ chuỗi nhị phân và ngược lại 3. Chứng minh lại các định lý đã nêu trong đại số Bool (dựa vào các tiên đề đã có). 4. Thực hành phương pháp xây dựng biểu thức logic theo phương pháp nhân tổng và tổng nhân. 5. Thực hành phương pháp tối ưu hoá biểu thức với phương pháp karnaugh. 6. Sự khác nhau của các mạch tổ hợp và mạch tuần tự ? Thực hành phương pháp xây dựng mạch tổ hợp từ bảng giá trị hàm logic đã cho. 7. Hãy biểu diễn số 2008 dưới các dạng sau: a. Nhị phân b. Cơ số 4, 8, 16 c. Bù 1 d. Bù 2 e. Chuẩn đơn IEEE 754 f. Dư 1024 8. Cho hai chuỗi bit sau 1001 1100 1010 1111 1001 1100 1010 1111 0110 1000 0111 0101 0110 1000 0111 0101 Hãy thực hiện phép cộng hai từ nhớ trên với giả thiết kiểu biểu diễn: a. Bù 1, bù 2 b. Dư 231
    2. 2. 9. Cho bảng chân lý sau: A B c d F(a,b,c,d) 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 a. Xác lập biểu thức logic của hàm F(a,b,c,d) ở trên. b. Giản lược hàm trên bằng hai cách khác nhau đã học. Chương 3. Tổ chức cơ bản máy tính 1. Khái niệm chương trình cứng/mềm ; nguyên lý von neuman ; các chức năng cơ bản của máy tính. 2. Đặc tả các trạng thái trong chu trình lệnh đầy đủ. 3. Trình bày cơ chế hoạt động của một số thành phần quan trọng trong CPU khi thực thi một lệnh. 4. Phân biệt các kiểu bus thông dụng ? Các đặc điểm chính của hệ thống liên kết trong máy tính ? Chương 4. Bộ nhớ và các hệ thống lưu trữ 1. Nêu những đặc điểm cơ bản của bộ nhớ. Việc phân cấp bộ nhớ phụ thuộc vào những tiêu chí chính nào ? 2. Giải thích khái niệm DRAM. Việc đồng bộ hoá dữ liệu theo xung nhịp clock trong quá trình tương tác CPU – Main Memory có ưu điểm gì ? 3. Ưu điểm của việc tổ chức bộ nhớ chính theo mô hình ma trận nhớ hàng cột các từ nhớ ? 4. Hãy xây dựng một thành phần nhớ có dung lượng 2GB từ những module cơ bản và yêu cầu sau : a. Module nhớ có dung lượng 128MB, được tổ chức theo mô hình 4K x 4K x 64(bits) b. Mỗi từ nhớ có kích thước 64 bits
    3. 4.  222 11 LLL LL tyMissPenaliMissRateHitTime MissRateHitTimeAccessTime   Để có thể nâng cao hiệu năng truy cập bộ nhớ, chúng ta có thể sử dụng thêm mức cache thứ 3 : L3. Trong trường hợp hệ thống có 3 mức cache được đặc trưng thông qua các tham số sau : L1 :  MissRate : 30%,  HitTime = 1 cycle. L2:  MissRate : 2%,  HitTime = 4 cycles  MissPenality = 3000 cycles. L3  MissRate :0,5%,  HitTime = 35 cycles,  MissPenality = 5000 cycles. (i) Hãy xác định tỉ lệ miss toàn cục của hệ thống cache trên? (ii) Xác định thời gian truy cập trung bình của hệ thống cache này? Chương 5. Tập lệnh – Kiến trúc bộ vi xử lý 1. Khái niệm tập lệnh trong CPU, những thành phần của một lệnh ? 2. Các hình thức biểu diễn lệnh trong máy tính ? 3. Việc thiết kế tập lênh của máy tính phụ thuộc vào những vấn đề gì ? 4. Format lệnh là gì ? Có bao nhiêu format lệnh ? 5. Trình bày những chiến lược thao tác dữ liệu khi xem xét lệnh ? 6. Khái niệm kiểu đánh địa chỉ ? Việc phân biệt các kiểu đánh địa chỉ dựa trên tiêu chí nào ? 7. Giả sử PC chứa địa chỉ A1, và tại địa chỉ này chứa lệnh I cần một toán hạng. Địa chỉ của toán hạng này là A3. Để truy cập đến địa chỉ này, lệnh I chứa thêm một phần xác định địa chỉ A2. Thanh ghi chỉ mục (index) của CPU chứa giá trị A4. Hãy xác định mối quan hệ giữa các địa chỉ trên nếu tập lệnh CPU sử dụng cơ chế đánh địa chỉ sau: – trực tiếp? – gián tiếp qua bộ nhớ? – gián tiếp qua thanh ghi ? – dịch chuyển dựa trên thanh ghi chỉ mục? – dịch chuyển dựa trên thanh ghi PC 8. Giả sử CPU chỉ có duy nhất lệnh một lệnh SUB X, thực hiện phép trừ nội dung thanh ghi ACCUMULATOR với nội dung từ nhớ tại địa chỉ X và đặt kết quả vào cả ACC và X. Hãy thực hiện lệnh ngôn ngữ bậc cao A = B+C với computer chỉ có duy nhất lệnh trên (các từ nhớ tại B và C phải được bảo lưu, có thể sử dụng tối đa một từ nhớ trung gian).
    4. 6. Hãy tổ chức lại đoạn mã trên sao cho có thể loại bỏ những vấn đề phụ thuộc dữ liệu giữa các lệnh trên trong quá trình thi hành trên pipeline (có thể sử dụng lệnh NOP – No Operation nếu cần thiết). 9. Giả sử có một pipeline với 4 tầng [FI, DI, EI, WO]. Những phép nhảy vô điều kiện (unconditional branches) được xác định tại thời điểm kết thúc tầng DI, trong khi những phép nhảy có điều kiện (conditional branches) chỉ được xác định khi kết thúc tầng EI. Việc phân bố các phép nhảy được giả thiết gồm 35% số lệnh là lệnh nhảy có điều kiện (trong số đó có 80% được thi hành phép nhảy) và 5% là các lệnh nhảy vô điều kiện hay lệnh gọi đến các chương trình con. a. Tính số NOOP đối với một phép nhảy có điều kiện? một phép nhảy vô điều kiện ? b. Xác định số chu kỳ (cycles) trung bình đối với một lệnh (CPI) của CPU này nếu như bỏ qua các phụ thuộc giữa các lệnh. c. Trong trường hợp phụ thuộc dữ liệu được bỏ qua, hãy tính số chu ky trung bình CPI nếu pipeline này sử dụng phương pháp “Predict always taken”? phương pháp “Predict never taken”? 10. Giả sử máy tính RISC với các lệnh thực thi qua 2 pha : Fetch và Execute, ngoại trừ những lệnh load/store cần thêm pha Memory (M). Xét đoạn mã sau: LOAD A, M LOAD B, M ADD C, A, B STORE C, M BRANCH X Xác định số chu kỳ cần thiết để thực thi đoạn mã trên trong trường hợp CPU được thiết kế với cơ chế pipeline và không có pipeline? Giả thiết mỗi pha thi hành cần 1 chu kỳ.

    --- Bài cũ hơn ---

  • Bài 1: Tổng Quan Về Cấu Trúc Và Giải Thuật
  • Bài Giảng Kiến Trúc Máy Tính
  • Chương Ii: Cấu Trúc Tổng Quát Của Mtđt
  • Cấu Trúc Tổng Quát Của Máy Tính Điện Tử
  • Bài Giảng Kiến Trúc Máy Tính Và Hệ Điều Hành: Chương 1
  • Giải Bài Tập Môn Tài Chính Công

    --- Bài mới hơn ---

  • Lợi Ích Khi Xông Tinh Dầu
  • Lợi Ích Của Máy Xông Tinh Dầu Hơi Nước Khi Sử Dụng Trong Gia Đình
  • Lợi Ích Của Máy Xông Tinh Dầu Hơi Nước Đối Với Sức Khỏe Và Làm Đẹp
  • Các Lợi Ích Chính Khi Xông Tinh Dầu
  • Đèn Xông Tinh Dầu Và Những Lợi Ích Không Tưởng
  • Giải bài tập môn tài chính công

    BÀI TẬP TÀI CHÍNH CÔNG

    CHƢƠNG 1: NHỮNG NGUYÊN LÝ PHÂN TÍCH TÀI CHÍNH CÔNG

    Bài 8 trang 34:

    a. Phương trình đường giới hạn ngân sách:

    I = PLT x QLT + PQA x QQA

     100 = 5QLT + 10QQA

    Biểu diễn đường giới hạn ngân sách:

    b. Giả sử Chính Phủ trợ cấp quần áo: Cứ mỗi đơn vị quần áo là ½ giá cho đến 5 đơn vị đầu tiên

    của quần áo. Phương trình đường giới hạn ngân sách:

     100 = 5QLT + 5QQA

    Với QQA =<5: Ta có I = PLT x QLT + PQA x QQA = 5QLT + 5QQA

    Biểu diễn đường giới hạn ngân sách:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Bài 9 trang 35:

    Mục đích của người tiêu dùng là đạt được sự thỏa dụng tối đa bằng nguồn thu nhập hạn chế

    của mình. Như vậy, lựa chọn của người tiêu dùng bị ràng buộc bởi nhân tố chủ quan là sở

    thích của họ và nhân tố khách quan là sự giới hạn trong ngân sách tiêu dùng.

    Bài 10 trang 35:

    Hàm phúc lợi theo thuyết vị lợi: Mục tiêu của xã hội là tối đa hóa tổng số mức thỏa dụng

    của các cá nhân trong xã hội.

    Hàm phúc lợi theo thuyết Raw: Mục tiêu xã hội là tối đa hóa tình trạng của các thành viên

    nghèo trong xã hội. Nhấn mạnh tái phân phối, chi phí lớn. Hàm phúc lợi xã hội theo thuyết

    Raw tái phân phối thu nhập của người giàu cho người nghèo nhưng tạo ra sự tổn thất cho xã

    hội, không giải quyết được mối quan hệ giữa hiệu quả và công bằng xã hội.

    Bài 12 trang 35:

    a. Mức thu nhập tối đa một năm = 2.000 x 8 = 16.000 đô la/năm

     Mức đảm bảo thu nhập: 6.000 đô la, tỷ lệ giảm trừ thu nhập là 50%

     Mức thu nhập mà ở đó không được đảm bảo thu nhập = 6.000/50% = 12.000 đô la.

     Đường ngân sách là đường ABDE

    b. Mức thu nhập mà ở đó không còn được nhận giảm trừ thu nhập = 9.000/75% = 12.000 đô la.

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

     Đường ngân sách là đường ABCE

    c. Lựa chọn chính sách khuyến khích cá nhân làm việc:

     Đối với chính sách 1: Tăng 1 giờ làm thì thu nhập tăng 8 đô la nhưng bị giảm trừ 50%

    còn lại 4 đô la.

     Đối với chính sách 2: Tăng 1 giờ làm thì thu nhập tăng 8 đô la nhưng bị giảm trừ 75%

    còn lại 2 đô la.

    Kết luận: Chính sách 1 khuyến khích đi làm nhiều hơn chính sách 2.

    Bài 13 trang 35:

     Đường cầu về hàng hóa: QD = 1.200 – 10P

     Đường cung về hàng hóa: QS = 20P

     Đồ thị:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    a. Thặng dư của người tiêu dùng và thặng dư của nhà sản xuất:

     Thặng dư của người tiêu dùng: = 800 x (120 – 40)/2 = 32.000 đô la.

     Thặng dư của nhà sản xuất: = 800 x 40 / 2 = 16.000 đô la.

    b. Khi Chính Phủ áp đặt giá 30 đô la/ đơn vị sản phẩm, thặng dư của người tiêu dùng và thặng dư

    của người sản xuất:

     Tổn thất xã hội: = (60 – 30) x (800 – 600)/2 = 3.000 đô la.

     Thặng dư tiêu dùng giảm: = (60 – 40) x (800 – 600)/2 = 2.000 đô la.

     Thặng dư tiêu dùng còn lại = 600 x (60 – 30) + (120 – 60) x 600/2 = 36.000 đô la.

     Thặng dư sản xuất giảm: = (40 – 30) x (800 – 600)/2 = 1.000 đô la.

     Thặng dư sản xuất còn lại: = 600 x 30 / 2 = 9.000 đô la.

    CHƢƠNG 2: NGOẠI TÁC

    Bài 5 trang 82:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Chi phí biên thu dọn ô nhiễm: MD = SMC = 12 đôla/ đơn vị

    Mức tối ưu của thu dọn ô nhiễm từng khu vực:

    + Khu vực nội thành: SMB1 = SMC  300 – 10Q = 12  Q = 28,8 đơn vị.

    + Khu vực ngoại thành: SMB2 = SMC  200 – 4Q = 12  Q = 44 đơn vị.

    Bài 7 trang 82:

    Do sản xuất tạo ra ngoại tác nên PMB = SMB

    Nhu cầu về sản phẩm: QD = 1.200 – 4P  P = -1/4QD + 300

    Cung sản phẩm: QS = -200 + 2P  P = 1/2QS + 100

    Cân bằng thị trường:

    PMC = PMB

     1.200 – 4P = -200 +2P

     P = 266,67 đơn vị giá

    Khi có ngoại tác:

    SMB = SMC = PMC + MD = 1/2Q + 100 + 8 = 1/2Q + 108 = P

     Q = 2P – 216

    Cân bằng hiệu quả xã hội:

    SMC = SMB = PMB

     2P – 216 = 1.200 – 4P

     P = 236 và Q = 256

    Tổn thất xã hội:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    DWL = ½ x 8 x (266,67 – 256) = 42

    Bài 8 trang 82:

    Tổn thất biên tạo ra từ xử lý ô nhiểm:

    SMB = MD = 200 – 5Q

    (Điều này được lý giải là do ngoại tác sau khi xử lý sẽ tạo ra lợi ích biên)

    Bài 9 trang 82:

    Lợi ích biên của cá nhâ đối với mặt hàng X: PMB = 10 – X

    Chi phí biên sản xuất hàng hóa X: PMC = 5

    Chi phí ngoại tác tạo ra tính cho mỗi thành viên xã hội: MD = 2

    Vì tiêu dùng không tạo ra ngoại tác nên:

    PMB = SMB = 10 – X

    Cân bằng thị trường khi chính phủ chưa can thiệp:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    PMB = PMC  10 – X = 5  X = 5 đơn vị sản phẩm

    Cân bằng hiệu quả xã hội:

    PMB = PMC + MD  10 – X = 5 + 2  X = 3 đơn vị sản phẩm

    Hiệu quả xã hội:

    DWL = ½ x MD x X = ½ x 2 x (5 – 3) = 2 đơn vị sản phẩm.

    Thuế (t) = MD = 2 đơn vị giá/sản phẩm.

    Số thuế Chính Phủ thu được = t x X = 2 x 3 = 6 đơn vị giá

    CHƢƠNG 3: HÀNG HÓA CÔNG

    Bài 8 trang 104:

    Nhu cầu của các cá nhân về Hamburger:

    + Nhu cầu của ông A về Hamburger: QA = 20 – 2PA  PA = -1/2QA + 10

    + Nhu cầu của ông B về Hamburger: QA = 10 – PB  PB = -QB + 10

    a. Trong trường hợp Hamburger là hàng hóa tư: Phương trình lợi ích biên xã hội về tiêu dùng

    hàng hóa Hamburger:

    SMB = PMBA + PMBB = QA + QB = 20 – 2PA + 10 – PB

    (Do Hamburger là hàng hóa tư nên P = PA = PB)

     SMB = 20 – 2PA + 10 – PB = 30 – 3P

    b. Trong trường hợp Hamburger là hàng hóa công: Phương trình lợi ích biên xã hội về tiêu dùng

    hàng hóa Hamburger:

    SMB = PMBA + PMBB = PA + PB = -1/2QA + 10 – QB + 10

    (Do Hamburger là hàng hóa công nên Q = QA = QB)

     SMB = -1/2QA + 10 – QB + 10 = -3/2Q + 20

    Bài 10 trang 105:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Đài phát thanh là hàng hóa công thuần túy nên không có tính cạnh tranh và không có khả

    năng loại trừ qua giá.

    Đường cao tốc là hàng hóa công có thể loại trừ qua giá, không có tính cạnh tranh.

    Bài 11 trang 105:

    Nhu cầu về đèn đường của từng nhóm người:

    + Cầu về đèn đường của mỗi cá nhân trong nhóm 1:

    Q1 = 20 – 4P1  P1 = -1/4Q1 + 5

    + Cầu về đèn đường của mỡi cá nhân trong nhóm 2:

    Q2 = 8 – P2  P2 = -Q2 + 8

    Do đèn đường là hàng hóa công nên tổng nhu cầu xã hội về đền đường là:

    SMB = SMB1 + SMB2 = 10 x P1 + 10 x P2 = -2/5Q1 + 50 – 10Q2 + 80

    Tại mức tối ưu xã hội về cung ứng và tiêu dùng hàng hóa công thì:

    SMB = SMC và Q = Q1 = Q2

     – 2/5Q1 + 50 – 10Q2 + 80 = 6

     Q = 9,92

    Bài 12 trang 105:

    Mức hữu dụng của cá nhân trong từng nhóm về tượng đài:

    + Mức hữu dụng của nhóm 01: BI = 100

    +

    Mức hữu dụng của nhóm 02: BII = 200 + 30M – 1,2M2

    +

    Mức hữu dụng của nhóm 03: BIII = 150 + 90M – 4,5M2

    Tổng mức hữu dụng của xã hội về tượng đài (gồm 03 nhóm, mỗi nhóm có 50 người):

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    B = 50 (BI + BII + BIII) = 50 (100 + 200 + 30M – 1,2M2 + 150 + 90M – 4,5M2)

    B = 50 (450 + 120M – 6M2)

    Mức hữu dụng biên của toàn xã hội:

    SMB = B’ = 50 (120 – 12M) = 6.000 – 600M

    Tại mức tối ưu về xây dựng tượng đài thì SMB = SMC

     6.000 – 600M = 3.600

    M=4

    Bài 13 trang 105:

    Lợi ích biên của từng cá nhân về tiêu dùng xe dọn tuyết:

    + Lợi ích biên của Thelma: MBT = 12 – Z

    + Lợi ích biên của Louise: MBL = 8 – 2Z

    Đồ thị đường lợi ích biên của Thelma và Louise:

    Dựa vào đồ thị ta thấy:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    + Trường hợp 1: Khi 0 < Z =< 4

    Tổng lợi ích biên của xã hội (tổng lợi ích biên của Thelma và Louise):

    SMB = MBT + MBL = 12 – Z + 8 – 2Z = 20 – 3Z

    Chi phí biên: SMC = 16

    Mức cung cấp hiệu quả dịch vụ quét tuyết:

    Tổng lợi ích biên của xã hội (cũng chính bằng tổng lợi ích biên của Thelma):

    SMB = MBT = 12 – Z

    Chi phí biên: SMC = 16

    Mức cung cấp hiệu quả dịch vụ quét tuyết:

    Kết luận: Mức cung ứng dịch vụ quét dọn tuyết tối ưu là Z = 1,33 lần quét dọn.

    CHƢƠNG 4: ĐÁNH GIÁ CHI TIÊU CÔNG: PHÂN TÍCH LỢI ÍCH VÀ CHI PHÍ

    Bài 6 trang 140 – 141:

    a. Nếu hồ bơi được xây dựng theo kế hoạch:

    Doanh thu một ngày của hồ bơi:

    = 800 x 6 = 4.800 đô la/ ngày.

    Chi phí dự toán của hồ bơi:

    = 800 x 4 = 3.200 đô la/ ngày.

    Lợi ích thuần của hồ bơi:

    = 4.800 – 3.200 = 1.600 đô la/ ngày.

    b. Xác định quy mô tối ưu của hồ bơi:

    Bảng tính doanh thu và chi phí của hồ bơi (theo ngày):

    Số ngƣời bơi

    Phí hồ bơi

    (theo ngày)

    Tổng doanh thu

    hồ bơi

    Tổng chi phí

    bơi

    Lợi ích thuần

    (theo ngày)

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Trong đó: Tổng doanh thu hồ bơi = Số người bơi * phí hồ bơi theo ngày

    Tổng chi phí hồ bơi = Số người bơi * phí 4 đô la/người/ngày

    Lợi ích thuần = Tổng doanh thu – Tổng chi phí

    Sơ đồ thể hiện doanh thu và chi phí khi cung ứng quy mô hồ bơi:

    Đường cầu tham quan sở thú là Q = 1.800 – 200P

    Với P = 3  Q= 1.200

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Sức chứa tối đa Qmax = 2.000 người

    Ta có đồ thị:

    Phương án A:

    Phúc lợi xã hội tối đa là diện tích tam giác AOB: DAOB = (9 x 1.800)/2 = 8.100 đô la.

    Khi Chính phủ đánh thuế (thu tiền xem sở thú) là 3 đô la/ người thì lượng người xem:

    Q = 1.800 – 200 x 3 = 1.200 người

    Phúc lợi xã hội tối đa là diện tích tam giác ADC: DADC = (6 x 1.200)/2 = 3.600 đô la.

    Kết luận: Phương án A có phúc lợi xã hội cao nhất nên chọn phương án A

    CHƢƠNG 5: LỰA CHỌN CÔNG

    Bài 6 trang 178:

    Trong kinh doanh nếu như lợi ích của chủ sở hữu có thể đạt được thông qua việc tối đa hóa

    giá trị doanh nghiệp, thì lợi ích của ngưởi quản lý có mối liên hệ chặt chẽ với thu nhập nhận

    được. Vấn đề ở đây là tối đa hóa giá trị doanh nghiệp thường mang tính tầm trung và dài

    hạn trong khi thu nhập người quản lý nhận được lại mang tính ngắn hạn, trong nhiều trường

    hợp, hai điều này mâu thuẫn với nhau. Điều này đã dẫn đến việc nhà quản lý hành động dựa

    trên lợi ích cá nhân và gây tổn hại đến lợi ích của chủ sở hữu.

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Theo đó, khi nhận thấy lợi ích của mình bị tổn hại, nhà quản lý nhiều khả năng sẽ thực hiện

    những hành vi không phù hợp: nhà quản lý sẽ phủ quyết những dự án có tiềm năng và mang

    lại lợi ích lớn trong tương lai nếu dự án đó có khả năng ành hưởng đến thành quả hiện tại

    của nhà quản lý, chủ trương thao tác trên bút toán và phản ánh sai lệch kết quả hiện tại của

    doanh nghiệp. Trong nhiều trường hợp khác, nhận thấy đãi ngộ và quyền lợi không tương

    xứng, nhà quản lý có khả năng sử dụng nguồn lực của doanh nghiệp vào phục vụ mục đích

    cá nhân của mình.

    Điều này cũng tương tự đối với chính sách của Chính Phủ. Trong đó, cử tri là các cổ đông và

    các viên chức trúng cử là người quản lý. Lợi ích của các cử tri là tối đa hóa hữu dụng thông

    qua các chương trình phúc lợi mà Chính Phủ cung ứng. Điều này đôi lúc mâu thuẫn với lợi ích

    của các viên chức Chính Phủ. Họ có thể vì lợi ích cá nhân trong ngắn hạn và gây tổn hại đến

    lợi ích của người dân như: Ra các quyết định gây tổn hại đến tính hiệu quả của các chương

    trình phúc lợi xã hội, hạn chế sự phát triển của nền kinh tế, tạo ra sự bất bình đẳng, chi tiêu

    công không hiệu quả gây ra những hệ lụy lâu dài cho sự phát triển của quốc gia,…

    Bài 4 trang 178:

    Nhu cầu của từng cá nhân về hàng hóa công:

    + Nhu cầu của Alfie về hàng hóa công: QA = 40 – 5PA

     PA = -1/5QA + 8

    + Nhu cầu của Bill về hàng hóa công: QB = 80 – 12PB

     PB = -1/12QB + 20/3

    + Nhu cầu của Coco về hàng hóa công: QC = 100 – 10PC

     PB = -1/10QB + 10

    Sơ đồ nhu cầu của 03 cá nhân về hàng hóa công:

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Tổng nhu cầu của xã hội về hàng hóa công:

    a. Trường hợp 1: 0 đvsp < Q =< 40 đvsp

    Ta có SMB1 = P = PA + PB + PC = -1/5QA + 8 – 1/12QB + 20/3 – 1/10QB + 10

    Tại mức tối ưu về tiêu dùng hàng hóa công thì: Q = QA = QB = QC và SMB1 = SMC = 12

     – (1/5 + 1/12 + 1/10) Q + 8 + 20/3 + 10 = 12

    74/3 – 23/60Q = 12

    Q = 33 đvsp (thỏa mãn điều kiện 0 đvsp < Q =< 40 đvsp)

    b. Trường hợp 2: 40 đvsp < Q =< 80 đvsp

    Ta có SMB2 = P = PB + PC = – 1/12QB + 20/3 – 1/10QB + 10

    Tại mức tối ưu về tiêu dùng hàng hóa công thì: Q = QB = QC và SMB2 = SMC = 12

     – (1/12 + 1/10) Q + 20/3 + 10 = 12  – 11/60Q + 50/3 = 12

    11

    B

    Giải bài tập môn tài chính công

    Kết luận: Vậy tại mức tối ưu về cung cứng hàng hóa công thì Q = 33 đvsp

     PA = 1,4 đvg

     PB = 3,9 đvg

     PC = 6,7 đvg

    Thông qua mô hình Lindahl, tỷ phần thuế Lindalh mà mỗi người phải trả là:

    % PA =

    x 100% =

    x 100% = 11,65%

    % PA =

    x 100% =

    x 100% = 32,61%

    % PA =

    x 100% =

    x 100% = 55,74%

    11

    --- Bài cũ hơn ---

  • Khi Người Lớn Và Trẻ Em Cùng Xem Tivi: Đâu Mới Là Lợi Ích Và Tác Hại Cho Việc Làm Này
  • 5 Lợi Ích Khi Xem Truyền Hình
  • Lợi Ích Khi Xem Tivi Đúng Cách Cùng Trẻ Nhỏ Ngay Tại Nhà
  • Những Lợi Ích Và Tác Hại Của Việc Xem Tivi Mà Bạn Cần Biết
  • 7 Lợi Ích Bất Ngờ Khi Cho Trẻ Xem Tivi Các Bậc Phụ Huynh Nên Biết
  • Giải Bài Tập Môn Hóa Học Lớp 10 Bài 4: Cấu Tạo Vỏ Nguyên Tử

    --- Bài mới hơn ---

  • Cấu Tạo Vỏ Nguyên Tử: Lý Thuyết Và Các Dạng Bài Tập Cơ Bản
  • Cách Xác Định Thành Phần Nguyên Tử Hay, Chi Tiết
  • Bài Tập Hóa Học Lớp 10: Nguyên Tử
  • Lý Thuyết Ôn Tập Chương Nguyên Tử Hóa 10
  • Tiên Đề Bo Về Các Trạng Thái Dừng, Vật Lý Phổ Thông
  • Giải bài tập môn Hóa Học lớp 10 Bài 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử

    Giải bài tập môn Hóa Học lớp 10 Bài 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử – chúng tôi xin giới thiệu tới các em học sinh cùng quý phụ huynh Giải bài tập môn Hóa Học lớp 10 Bài 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử để tham khảo chuẩn bị tốt cho bài giảng học kì mới sắp tới đây của mình. Mời các em tham khảo.

    Giải bài tập môn Hóa Học lớp 10 Bài 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử

    Hướng dẫn giải KIẾN THỨC CƠ BẢN bài tập lớp 10 Bài 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử

      SỰ CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC ELECTRON TRONG NGUYÊN TỬ

    Những nãm đầu của thè kỉ XX. người ta cho rằng các electron chuyển động xung quanh hạt nhân nsuyên tử theo những quỹ đạo tròn hay bầu dục, như quỹ đạo của các hành tinh quay xung quanh Mặt Trời. Đó là mô hình mẫu hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho, Bo (N.Bohr) và Zom-mơ-phen (A.Sommeríeld).

    Mô hình này có tác dụng rất lớn đến sự phát triển lí thuyết cấu lạo nguyên tử, nhưng không đầy đủ để giải thích mọi tính chất của nguyên tử.

    Ngày nay, người ta đã biết các electron chuvển động rất nhanh (tốc độ hàng nghìn km/s) trong khu vực xung quanh hạt nhãn

    nguyên tử không theo những quỹ đạo xác định(l) tạo nên vỏ nguyên tứ Số electron ở vỏ nguyên tử của một nguyên tô’ đúng bằng số proton trong hạt nhân nguyên tử và cũng bằng sô’ hiệu 112uyên tử (Z) hay sô’ thứ tự của neuyên tố đó irons bảng tuần hoàn. Chẳng hạn, vỏ của nguvên tử hiđro (Z = 1) có 1 electron, vỏ của nauyên tử cio (Z = 17) có 17 electron, vỏ của neuyên tử vàng (Z = 79) có tới 79 electron,… Vậy các electron được phân bố như thế nào ?

    Các kết quả nghiên cứu cho thấy chúng phải phân bố theo những quy luật nhất định.

    TRẢ LỜI CÁC CÂU HỎI Bài 1. Một nguyên tử M có 75 electron và 110 nơtron. Kí hiệu của nguyên tử M là

    Các electron trong nguyên tử ờ trạng thái cơ bản lần lượt chiếm các mức năng lượng từ thấp đến cao và sắp xếp thành từng lớp. Các electron ở gần nhân hơn liên kết bền chặt hơn với hạt nhân. Vì vậy, electron ở lớp trong có mức năng lượng thấp hơn so với ở các lớp ngoài.

    Các electron trên cùng một lớp có mức náng lượng gần bằng nhau.

    Bài 2. Nguyên tử nào trong các nguyên tử sau đây chứa đồng thời 20 nơtron, 19 proton và 19 electron ?

    Xếp theo thứ tự mức nãng lượng từ thấp đến cao, các lớp electron này được ghi bằng các số nguyên theo thứ tự n = 1, 2, 3,4 … với tên gọi: K, L, M, N,…

    Lời giải:

    Chọn A.

    Bài 3. Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử flo là 9. Trong nguyên tử flo, số electron ở mức năng lượng cao nhất là :

      B. C. D..

    Lời giải:

    Câu trả lời B đúng. Hạt chứa 20 nơtron và 19 proton và 19 electron. Suy ra z = 19, số khối A = 19 + 20 = 39. Vậy hạt dó là: K.

    Bài 4. Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 3 lớp, lớp thứ ba có 6 electron. Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử X là :

      2 ; B. 5 ; C.9; D.11.

    TRẢ LỜI : B đúng.

    Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử flo là 9, suy ra flo có 9 electron phân bố vào các phân lớp như sau : ls 2 2s 2 2p 6. Vậy flo có 5 electron ở mức năng lượng cao nhất.

    Hãy chọn đáp số đúng.

    TRẢ LỜI : D đúng.

    Các electron của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 3 mức năng lượng, lớp thứ 3 có 6 electron, như vậy có sự phân bô” như sau: ls 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4

    Số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử X là 16+.

    Giải bài tập môn Hóa Học lớp 10 Bài 4: Cấu tạo vỏ nguyên tử

    Để có đầy đủ, chi tiết và đúng định dạng, bạn vui lòng tải về để xem. Đừng quên theo dõi Đề Thi Thử Việt Nam trên Facebook để nhanh chóng nhận được thông tin mới nhất hàng ngày.

    --- Bài cũ hơn ---

  • Giải Bài Tập Hóa 10 Bài 6: Luyện Tập: Cấu Tạo Vỏ Nguyên Tử
  • Giải Bài Tập Hóa 10 Bài 6 Luyện Tập Cấu Tạo Vỏ Nguyên Tử Hay Nhất
  • Bài Tập Trắc Nghiệm Hóa Học Lớp 10 Bài 6: Luyện Tập: Cấu Tạo Vỏ Nguyên Tử
  • Giải Bài Tập Trang 22 Sgk Hóa Học Lớp 10: Cấu Tạo Vỏ Nguyên Tử
  • Phân Dạng Bài Tập Chương Nguyên Tử
  • Giải Bài Tập Cấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật(C++)(Phần 1)

    --- Bài mới hơn ---

  • Top 10 Bí Kíp Cấu Trúc Dữ Liệu & Giải Thuật
  • Phần 18: Cấu Trúc Dữ Liệu
  • Danh Sách Liên Kết Đơn Trong C++
  • Phần 1. Giới Thiệu » Cafedev.vn
  • Ebook Giải Thuật Và Lập Trình
  • Bài 24.

     

    Gray Code to

    Binay & Binary to Gray

    (Microsoft,

    Amazon)

    . Cho một xâu ký tự bao gồm các chữ số. Hãy tìm tất cả các số

    có thể tạo ra bằng cách kết hợp các số trong xâu nhưng giữ nguyên vị trí. Ví dụ

    với xâu S = {a1, a2,.., an}. Hãy liệt kê tất cả các dãy số có thể

    tạo ra bằng cách tráo đổi các phần tử khác nhau của dãy số A.

    Dòng đầu tiên ghi lại số tự nhiên n là số phần tử của dãy số A,

    B, phần tử tiếp theo thuộc B = {10, 15, 25}, B, a, các tọa độ này là phân biệt, không có 2 tọa độ nào trùng nhau.

    Chính quyền thành phố muốn xây dựng một tuyến buýt nhanh BRT để kết nối 2 thị trấn gần nhau nhất với nhau.

    Bạn hãy tính thử xem chiều dài của tuyến buýt này bằng bao nhiêu? Và có bao nhiêu cặp thị trấn có tiềm năng giống nhau để xây dựng tuyến BRT này.

    Dữ liệu vào: Dòng đầu tiên là số lượng bộ test T (T ≤ 10).

    Mỗi test bắt đầu bằng số nguyên N (N ≤ 100 000). Dòng tiếp theo gồm N số nguyên A ≤ 109).

    Kết quả: 

    Với mỗi test in ra 2 số nguyên C và D, lần lượt là khoảng cách ngắn nhất giữa 2 thị trấn, và số lượng cặp thị trấn có cùng khoảng cách ngắn nhất này.

    Tải về code C++

    Bài 40.

     

     

     

     Xây dựng các thao tác cơ bản trên danh sách liên kết đơn(C++), bao gồm:

    • Khởi tạo danh sách liên kết đơn.

    • Chèn node vào đầu danh sách liên kết đơn.

    • Chèn node vào cuối danh sách liên kết đơn.

    • Chèn node vào vị trí xác định trong danh sách liên kết đơn.

    • Loại node tại vị trí Pos trong danh sách liên kết đơn.

    • Sửa đổi nội dung node trong danh sách liên kết đơn.

    • Sắp xếp các node của danh sách liên kết đơn.

    • Đảo ngược các node trong danh sách liên kết đơn.

    • Tìm kiếm vị trí của node trong danh sách liên kết đơn.

    • Hiển thị nội dung trong danh sách liên kết đơn.

    Tải về code C++

    Bài 41.

     

     

     

    Thuật toán chuyển đổi biểu thức trung tố P thành biểu thức hậu tố?(Sử dụng ngăn xếp)

    VD:

    Infix

    Postfix

    A / B – C * D

    A B / C D * +

    A / ( B – C * D)

    A B C D * – /

    A / (B – C) * D

    A B C – / D *

    Tải về code C++

    --- Bài cũ hơn ---

  • Các Cách Diễn Đạt Lịch Sự Sử Dụng Câu Hỏi
  • Tìm Hiểu Về If Else Trong Python
  • Cấu Trúc Đề Thi Môn Ngữ Văn
  • Cấu Trúc Đề Thi Sat – Intertu Education
  • Sat Là Gì? Cấu Trúc & Thang Điểm Bài Thi Sat
  • Bài 4. Cấu Trúc Của Máy Tính Vnen

    --- Bài mới hơn ---

  • Câu 1 Trang 25 Sgk Tin Học Lớp 6
  • Sử Dụng Sơ Đồ Cấu Trúc Máy Tính Để Nâng Cao Hiệu Quả Giảng Dạy Bài 3 Sgk Tin Học 10
  • Tin Học 10 Bài 3: Giới Thiệu Về Máy Vi Tính
  • Vi Xử Lý Và Cấu Trúc Máy Tính Vi Xử Lý 8086
  • Từ Vựng Ta Chuyên Ngành Điện Lạnh
  • Hoạt động của HS

    Định hướng hoạt động của GV

    Khi HS học với tài liệu

    Khi HS kết thúc hoạt động

    A. Hoạt động khởi động

    Hoạt động cặp đôi:

    (Bài tập số 1) Nhận dạng các bộ phận máy tính bằng cách ghép các mục phù hợp ở hai cột

    GV gợi ý HS quan sát, từ

    hình dạng mà đoán ra tên gọi của một số bộ phận như bàn phím, màn hình.

    Yêu cầu HS báo cáo kết quả

    và nhận xét.

    1

    Thân máy

    Chứa CPU và các ổ đĩa. CPU điều khiển toàn bộ hoạt động của máy tính, các ổ đĩa có nhiệm vụ lưu trữ thông tin.

    2

    Màn hình

    Hiển thị thông tin.

    3

    Máy in

    In thông tin ra giấy.

    4

    Bàn phím

    Hỗ trợ người dùng nhập thông tin vào.

    5

    Chuột

    Hỗ trợ người dùng nhập thông tin vào, điều khiển hoạt động của máy.

    B. Hoạt động hình thành kiến thức

    1. Mô hình ba bước của

    hoạt động thông tin

    Hoạt động cá nhân:

    Đọc nội dung trong sách

    để hiểu sự giống nhau

    (đều có cấu trúc ba bước)

    và khác nhau trong hoạt động thông tin do người và máy tính tiến hành.

    GV nhắc để HS nhớ lại các thuật ngữ đã học từ bài trước:

    “hiển thị”, “thông tin vào”,”thông tin ra”.

    GV giải thích thêm: về cơ bản hoạt động thông tin của

    người và máy là giống nhau vì đều có cấu trúc 3 bước: Lấy

    thông tin vào – Xử lí thông tin đó – Lưu trữ/Đưa kết quả ra / Trao đổi thông tin với máy tính hoặc người khác.

    Khác nhau ở chỗ con người tự thu nhận thông tin bằng các giác quan còn máy tính thông thường đều phải nhờ con người và các thiết bị Vào/Ra trợ giúp trong việc nhập thông tin vào.

    Những hệ thống đặc biệt như cảnh báo người lạ đột nhập, cảnh báo cháy,… thì máy tính tự thu nhận thông tin vào (hình ảnh kẻ trộm, mùi khói) thông qua camera và các bộ cảm biến. Những hệ thống như thế tự động thực hiện cả ba bước của hoạt động thông tin.

    2. Làm tính thông qua phần mềm Calculator

    Hoạt động cặp đôi:

    Quan sát GV làm mẫu trước, sau đó làm lại. Kích hoạt chương trình phần mềm Calculator có sẵn trong máy, sau đó dùng chuột để thực hiện phép tính (4 + 5) * 2.

    GV thực hiện các thao tác cho cả lớp quan sát trên máy chiếu:

    Kích hoạt chương trình phần mềm Calculator.

    Dùng chuột thực hiện phép tính (4 + 5) * 2.

    GV nên làm mẫu trước cho cả lớp quan sát, sau đó nếu cần thiết thì làm mẫu tại chỗ cho những nhóm còn lúng túng.

    Hoạt động cặp đôi:

    (Bài tập số 2) Vận dụng kiến thức đã học về ba bước hoạt động thông tin của máy tính để chọn ra mệnh đề đúng. Cử đại biểu báo cáo.

    Yêu cầu HS báo cáo kết quả và nhận xét.

    Đáp án: A, D, E.

    Mệnh đề B sai vì vừa rồi HS chỉ dùng chuột để chọn các

    --- Bài cũ hơn ---

  • Cấu Trúc Chung Của Máy Tính Điện Tử Theo Von Neumann Gồm Những Bộ Phận Nào?
  • Cấu Trúc Và Hoạt Động Của Máy Tính Cá Nhân
  • Tài Liệu Câu Hỏi Trắc Nghiệm Về Cấu Trúc Máy Tính
  • Làm Thế Nào Để Trở Lại Máy Tính Để Bàn Cổ Điển Gnome?
  • Cấu Trúc Cơ Bản Của Một Máy Tính
  • Bài Giảng Tìm Hiểu Cấu Trúc Máy Tính

    --- Bài mới hơn ---

  • Vẽ Sơ Đồ Khối Cấu Trúc Cơ Bản Của Máy Tính
  • Các Khối Cơ Bản Của Máy Tính
  • 5 Cách Kiểm Tra Cấu Hình Máy Tính, Xem Phần Cứng Laptop Win 10, 7, 8,
  • Đo Lường Điều Khiển Bằng Máy Tính
  • Các Khái Niệm Cơ Bản Của Mạng Máy Tính
  • CẤU TRÚC MÁY TÍNH Chương I: Giới thiệu chung 1.1. Khái niệm chung Máy tính 1.2. Phân loại máy tính 1.3. Lịch sử phát triển của máy tính – Máy tính đèn điện tử – thế hệ thứ nhất – Máy tính transistor – thế hệ thứ hai – Máy tính IC – thế hệ thứ ba – Máy tính cá nhân và VLSI – thế hệ thứ tư 1 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Máy tính (computer) là một thiết bị có khả năng thao tác (lưu trữ, xử lý) trên dữ liệu (thông tin) theo một cách phức tạp và lập trình được. – Việc tính toán của nó thực hiện theo một chương trình. – Dữ liệu có thể được biểu diễn dưới rất nhiều hình thức của thông tin như: số, ký tự, hình ảnh, âm thanh, … – Trước khi phát minh ra máy tính, thuật ngữ computer thường được dùng để ám chỉ một người chuyên làm nhiệm vụ tính toán (human computer) 2 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG 3 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Chương trình (Program): Chương trình là dãy các câu lệnh nằm trong bộ nhớ, nhằm mục đích hướng dẫn máy tính thực hiện một công việc cụ thể nào đấy. Máy tính thực hiện theo chương trình. 4 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Phần mềm (software): Bao gồm các thuật toán và các biểu diễn cho máy tính, đó chính là các chương trình. Chương trình có thể được biểu diễn (lưu trữ) trên bìa đục lỗ, băng từ, đĩa từ, … hay các môi trường khác, tuy nhiên cái cơ bản nhất của phần mềm chính là tập hợp các câu lệnh (chỉ thị) tạo nên chương trình chứ không phải là môi trường vật lý được sử dụng để ghi (lưu trữ) chương trình. 5 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Phần cứng (Hardware): Chương trình được viết bằng ngôn ngữ máy ở mức 1 có thể được thi hành trực tiếp bởi các mạch điện mà không cần một trình thông dịch hoặc trình biên dịch trung gian nào cả. Các mạch điện như vậy cùng với bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi (vào/ra) tạo thành phần cứng máy của tính (hardware). Phần cứng bao gồm các đối tượng hữu hình như các vi mạch (IC), các bảng (board) mạch in, cáp nối, nguồn điện, bộ nhớ, máy đọc bìa, máy in, terminal, … Là bao gồm tất cả thành phần vật lý. 6 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Phần sụn (Firmware): Phần sụn (hay còn gọi là phần dẻo) là dạng trung gian giữa phần cứng và phần mềm, nó là phần mềm được nhúng vào các mạch điện tử trong quá trình chế tạo ra các mạch điện tử này. Firmware được sử dụng khi các chương trình hiếm khi hoặc không bao giờ cần thay đổi. Ví dụ : ROM BIOS chứa các chương trình khởi động, các dịch vụ vào/ra cơ sở, dữ liệu về cấu hình của hệ thống, … 7 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Kiến trúc máy tính (Computer Architecture) Đề cập đến các thuộc tính của hệ thống máy tính dưới cái nhìn của người lập trình. Hay nói cách khác, là những thuộc tính ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình thực hiện logic của chương trình. Bao gồm: tập lệnh, biểu diễn dữ liệu, các cơ chế vào ra, kỹ thuật đánh địa chỉ,… 8 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Tổ chức máy tính (Computer Organization): Đề cập đến các khối chức năng và liên hệ giữa chúng để thực hiện những đặc trưng của kiến trúc. Ví dụ: trong kiến trúc bộ nhân: đây là thuộc tính của hệ thống xử lý. Bộ nhân này sẽ được tổ chức riêng bên trong máy tính hoặc nó được tính toán nhiều lần trên bộ cộng để cũng được một kết qủa nhân tương ứng. 9 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Cấu trúc máy tính (Computer Structure): là những thành phần của máy tính và những liên kết giữa các thành phần. Ở mức cao nhất máy tính bao gồm 4 thành phần:  Bộ xử lý : điều khiển và xử lý số liệu.  Bộ nhớ: chứa chương trình và dữ liệu.  Hệ thống vào ra : trao đổi thông tin giữa máy tính với bên ngoài.  Liên kết giữa các hệ thống : liên kết các thành phần của máy tính lại với nhau. 10 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Cấu trúc máy tính (Computer Structure): 11 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Mô hình phân lớp của hệ thống 12 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Mô hình cơ bản 13 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Sơ đồ cấu trúc máy tính 14 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.KHÁI NiỆM CHUNG Chức năng(Computer Function): Là mô tả hoạt động của hệ thống hay từng thành phần của hệ thống. Chức năng chung của một hệ thống bao gồm:  Xử lý dữ liệu.  Lưu trữ dữ liệu.  Vận chuyển dữ liệu.  Điều khiển 15 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH Có nhiều phương pháp và cách phân loại khác nhau, ở đây ta nêu lên một số phương pháp phân loại máy tính điện tử. chúng tôi phương pháp truyền thống. 1. Máy vi tính ( Microcomputer) Một thiết bị hay hệ thống điện tử có khả năng xử lý dữ liệu, dùng để tính toán hay kiểm soát các hoạt động mà có thể biểu diễn dưới dạng số hay quy luật logic. 2. Máy tính nhỏ (Minicomputer) Là một dạng máy tính nhỏ cầm tay, với tốc độc trung bình, có khả năng xử lý và thực thi các chương trình cỡ nhỏ và chuyên biệt. 16 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 3. Máy tính lớn (Mainframe Computer) Máy tính cỡ lớn, thường là các máy tính chủ trong các hệ thống mạng của công ty hoặc nhà máy 4. Siêu máy tính (Super Computer) Một siêu máy tính là một máy tính vượt trội trong khả năng và tốc độ xử lý. Thuật ngữ Siêu Tính Toán được dùng lần đầu trong báo New York World vào năm 1920 để nói đến những bảng tính (tabulators) lớn của IBM làm cho trường Đại học Columbia. 17 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 18 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Siêu Máy tính của Roadrunner IBM 2008 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 19 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Cray-2; máy tính nhanh nhất thế giới trong thời gian 1985-1989. 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 20 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Siêu máy tính IBM Blue Gene/L nhanh nhất thế giới – 2006. 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 21 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí B. Theo phương pháp hiện đại 1. Máy tính để bàn (Desktop Computer) Là máy tính cá nhân, hay máy tính đa năng, đáp ứng nhu cầu mọi người sử dụng chung trong các lĩnh vực gia đình, văn phòng, giải trí,.v.v. 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 22 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 2. Máy chủ (Servers) Phục vụ các yêu cầu từ các máy khách trong hệ thống mạng. Có nhiều loại máy chủ khác nhau như máy chủ WEB, máy chủ dữ liệu, máy chủ tên miền,… 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 23 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 3. Máy tính nhúng (Embedded Computer) Máy tính được đặt vào trong một hệ thống lớn, làm nhiệm vụ xử lý thông tin và điều khiển khiển hoạt động cho một phần hoặc toàn bộ hệ thống. Ví dụ: điện thoại di động, bộ điều khiển các thiết gia đình, Router định tuyến,… 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 24 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí C. Theo nguyên lý xây dựng máy tính Máy tính tương tự và máy tính số. Mỗi lớp lớn này lại có thể được chia thành các lớp con, ví dụ máy tính đa năng và máy tính chuyên dụng . . . 1. Máy tính số (Digital Computer) Máy tính số là loại máy tính sử dụng các đại lượng vật lý biến thiên rời rạc (dạng số) để biểu diễn các đại lượng cần tính toán. -Tốc độ hoạt động, hệ thống lệnh và số địa chỉ của các lệnh – Các thiết bị nhớ và dung lượng của chúng, tổ hợp các thiết bị vào/ra số liệu, kích thước, . . . 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 25 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.1 Phân loại máy tính số (MTS) theo cách thức thi hành chương trình  MTS tuần tự : là MTS trong đó các chương trình được thi hành từng lệnh một, hết lệnh này đến lệnh khác.  MTS song song: là MST có thể thi hành đồng thời nhiều chương trình. MTS song song cần có nhiều trang thiết bị hơn và phức tạp hơn MTS liên tiếp nhưng có tốc độ tác động cao hơn.  MTS tuần tự – song song: Là loại MST trung gian giữa hai loại máy tính số nêu trên 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 26 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 1.2 Phân loại máy tính số theo nhiệm vụ mà người thiết kế định ra cho nó  MTS chuyên dụng: để giải quyết một loại bài toán nhất định, nó thường đơn giản và rẻ tiền hơn MTS đa năng nhờ việc có thể giảm bớt một số thành phần của máy tính và thậm chí cả việc rút gọn tập lệnh của bộ vi xử lý của máy. Như các máy tính ứng dụng trong điều khiển Robot, điều khiển máy bay, vệ tinh, …)  MTS đa năng: Là loại MTS được chế tạo ra để giải một lớp lớn các bài toán mà thành phần của lớp bài toán này có thể còn chưa được nêu đầy để khi thiết kế máy. 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 27 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 2. Máy tính tương tự (Analog Computer) Máy tính tương tự (MTTT) là loại máy tính sử dụng các đại lượng vật lý biến thiên liên tục để biểu diễn các đại lượng cần tính toán. Đại lượng vật lý đó thường là điện áp hoặc dòng điện. Các MTTT vận hành rất thuận tiện, thường đưa ra kết quả dưới dạng đồ thị, đặc biệt với thời gian cực kỳ ngắn (tốc độ thi hành rất cao). 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 28 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí MTS chỉ làm được các phép tính số học cổ điển như cộng, trừ, nhân, chia; để thực hiện các tổ hợp gồm các phép tính cộng và nhân,… những lệnh mà bộ cộng của MTTT chỉ làm trong nháy mắt thì ở MTS phải có một chương trình đặc biệt để sắp xếp dần dần các phép tính số học chủ yếu thành các tổ hợp cần thiết. MTTT có các nhược điểm : kết quả có độ chính xác không cao, sự hoạt động của nó không mềm dẻo như MTS, khả năng giải bài toán phụ thuộc nhiều vào chính phần cứng của máy. Sự khác nhau cơ bản giữa MTTT và MTS 2 . PHÂN LOẠI MÁY TÍNH 29 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 3. Máy tính lai (Hybrid Computer) Đó là loại máy tính kết hợp cả hai nguyên lý số và tương tự, trong hệ thống này có một nửa là số và một nửa là tương tự. GTE Analog Computer EA22 Trong quá trình tính toán, hai nửa này truyền dữ liệu cho nhau thông qua các bộ chuyển đổi (convertor). 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 30 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Năm 1942, nhà khoa học Pháp Blaise Pascal xây dựng một máy đầu tiên thực hiện công việc tính toán. Ðây là thiết bị hoàn toàn bằng cơ khí sử dụng các bánh răng và cung cấp lực bằng một cánh tay quay. Nó chỉ thực hiện được các phép toán cộng và trừ. – 30 năm sau, nhà toán học Ðức Baron Gottfried Wilherm von Leibniz xây dựng một máy cơ khí làm được phép nhân và chia. – Sau đó, giáo sư Charles Babbage đã thiết kế và xây dựng máy sai phân (difference engine). Phương pháp sai phân hữu hạn sử dụng các đa thức và cũng chỉ thực hiện các phép toán cộng và trừ. 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 31 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Máy tính cơ khí 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 32 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Sự phát triển của máy tính chia ra 4 thế hệ: * Thế hệ 1: Máy tính dùng đèn chân không (VacummTube) 1946-1955 * Thế hệ 2: Máy tính dùng Transitor (1955-1965) * Thế hệ 3: Máy tính dùng mạch tích hợp IC (Intergrated Circuit) 1966 – 1980 * Thế hệ 4: Máy tính dùng mạch tích hợp cực lớn VLSI (Very Large Scale Intergrated )1980 đến nay 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 33 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí * Thế hệ 1: Máy tính dùng đèn chân không (VacummTube) 1946-1955 Năm 1943, máy tính số điện tử đầu tiên trên thế giới bắt đầu hoạt động, máy Colossus do Alan Turing thiết kế nhằm thực hiện giải mã các thông diệp đã mã hóa trong chiến tranh thế giới thứ 2. Cũng trong năm 1943, Mauchley và Presper Eckert bắt đầu tiến hành xây dựng máy tính ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). ENIAC gồm 1800 đèn điện tử và 1500 relay, cân nặng 30 tấn, công suất tiêu thụ 140 kWh. Nó có tất cả 20 thanh ghi, mỗi thanh ghi có thể lưu trữ một số thập phân 10 chữ số. 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 34 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Sau đó, John von Neumann thiết kế máy IAS dựa trên cơ sở máy EDVAC, là một phiên bản nâng cao của ENIAC. Máy von Neumman có 5 phần cơ bản: Bộ nhớ, đơn vị luận lý số học (ALU – Arithmetich Logic Unit), đơn vị điều khiển chương trình, thiết bị nhập và thiết bị xuất. Bộ nhớ có tất cả 4096 từ, mỗi từ lưu trữ 40 bit. Mỗi từ chứa 2 lệnh 20 bit hay một số nguyên có dấu 39 bit. Mỗi lệnh 20 bit gồm có 8 bit xác định loại lệnh và 12 bit xác định 1 trong 4096 từ nhớ 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 35 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Máy tính dùng đèn điện tử 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 36 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí Máy tính dùng đèn điện tử 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 37 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí * Thế hệ 2: Máy tính dùng Transitor (1955-1965) Năm 1948, John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley phát minh ra transistor đã tạo ra cuộc cách mạng trong lĩnh vực máy tính. Máy tính transistor đầu tiên đuợc xây dựng tại MIT, máy TX-0 (Transistorized experimental computer 0) Năm 1961, máy tính PDP-1 xuất hiện có 4K từ 18 bit và khoảng thời gian một chu kỳ là 5 µs. Vài năm sau, PDP- 8 ra đời có 12 bit nhưng giá thành rẻ hơn PDP-1 rất nhiều (16.000 USD so với 120.000 USD). IBM xây dựng một phiên bản của 709 bằng transistor, đó là máy tính 7094 có thời gian một chu kỳ là 2 µs và bộ nhớ 32K từ 36 bit. 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 38 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí * Thế hệ 2: Máy tính dùng Transitor (1955-1965) 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 39 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí * Thế hệ 3: Máy tính dùng mạch tích hợp IC (Intergrated Circuit) 1966 – 1980 Vi mạch đuợc phát minh cho phép đặt vài chục transistor trong một chip đơn. Lúc này, IBM giới thiệu một sản phẩm đơn, máy System 360, được thiết kế dựa trên các vi mạch. Ðổi mới quan trọng trong 360 là khả năng đa lập trình (multiprogramming), có vài chương trình trong bộ nhớ đồng thời để khi một chương trình dang chờ xuất / nhập dữ liệu thì chương trình khác có thể tính toán. Một đặc trưng khác của 360 là không gian địa chỉ lớn với 224 byte nhớ (16 MB). 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 40 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí * Thế hệ 4: Máy tính dùng mạch tích hợp cực lớn VLSI (Very Large Scale Intergrated )1980 đến nay Vào thập niên 80, vi mạch VLSI (Very Large Scale Integrate) có khả năng chứa hàng triệu transistor trên một chip đơn đã được chế tạo. Sự phát triển này dẫn đến việc sản xuất các máy tính nhỏ hơn và nhanh hơn. Do dó, giá cả đã giảm xuống đến mức một cá nhân có thể sở hữu một máy tính. Các máy tính cá nhân thường dùng cho việc xử lý các bảng tính và các ứng dụng tương hỗ khác. Các máy tính trong thế hệ này có thể chia thành 5 loại: máy tính cá nhân, máy tính mini, mainframe, siêu máy tính. 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 41 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí 3 . LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 42 Bài giảng : CTMT – Ths. Vương Xuân Chí

    --- Bài cũ hơn ---

  • Sacs: Phân Tích Cấu Trúc Hệ Thống Máy Tính
  • Cấu Trúc Chung Của Máy Tính Điện Tử Bao Gồm Những Bộ Phận Nào? Câu Hỏi 1272521
  • Bài 3: Giới Thiệu Về Máy Tính Bai3 Doc
  • Top 6 Công Cụ Vẽ Sơ Đồ Tư Duy Mindmap Cho Laptop, Điện Thoại Tốt Nhất
  • Tôi Tài Giỏi, Bạn Cũng Thế!
  • Bài Giảng Cấu Trúc Cơ Bản Của Một Máy Tính

    --- Bài mới hơn ---

  • Bài Tập Tập Huấn Kt Đg_5
  • Bài Tập Và Thực Hành 2: Làm Quen Với Máy Tính
  • Tin Học 6 Vnen Bài 4: Cấu Trúc Của Máy Tính
  • Cấu Trúc Chung Của Máy Tính Điện Tử Theo Von Newmann Gồm Những Bộ Phận Nào ? Câu Hỏi 143018
  • Asm: Bảo Trì Cấu Trúc Máy Bay
  • Tài liệu Bài giảng Cấu trúc cơ bản của một máy tính: CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA MỘT MÁY TÍNH CPU BO MẠCH CHỦ RAM Ổ ĐĨA CỨNGỔ ĐĨA QUANG(CD/DVD) Ổ ĐĨA MỀM CARD ĐỒ HỌA CARD ÂM THANH CARD MẠNG VỎ MÁY TÍNH NGUỒN MÁY TÍNH MÀN HÌNH MÁY TÍNH BÀN PHÍM MÁY TÍNH CHUỘT CPU CPU là bộ xử lý của máy tính cá nhân. Bo Mạch Chủ Bo Mạch Chủ Bo mạch chủ là bo mạch chính kết nối các thiết bị với nhau trong máy tính cá nhân. Một cách hiểu khác: có thể so sánh bo mạch chủ trong phần cứng giống như vai trò của hệ điều hành trong phần mềm. RAM RAM RAM là bộ nhớ tạm của máy tính dùng cho ghi lại các dữ liệu tạm thời trong một phiên làm việc của máy tính. Ổ ĐĨA CỨNG Ổ ĐĨA CỨNG Ổ đĩa cứng là bộ nhớ dữ liệu chính của máy tính cá nhân, các thành quả của một quá trình làm việc có thể được lưu trữ trên ổ đĩa cứng trước khi có các hành động sao lưu dự phòng trên các dạng bộ nhớ khác. Ổ ĐĨA QUANG Ổ ĐĨA QUANG Ổ đĩa quang (CD, DVD)Bộ nhớ dùng cho xuất, nhập dữ liệu với dung lượng lớn hoặc trao đổi dữ liệu, phần mềm với những máy tính khác. Sử dụng sao lưu dữ liệu và các mục đíc…

    CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA MỘT MÁY TÍNH CPU BO MẠCH CHỦ RAM Ổ ĐĨA CỨNGỔ ĐĨA QUANG(CD/DVD) Ổ ĐĨA MỀM CARD ĐỒ HỌA CARD ÂM THANH CARD MẠNG VỎ MÁY TÍNH NGUỒN MÁY TÍNH MÀN HÌNH MÁY TÍNH BÀN PHÍM MÁY TÍNH CHUỘT CPU CPU là bộ xử lý của máy tính cá nhân. Bo Mạch Chủ Bo Mạch Chủ Bo mạch chủ là bo mạch chính kết nối các thiết bị với nhau trong máy tính cá nhân. Một cách hiểu khác: có thể so sánh bo mạch chủ trong phần cứng giống như vai trò của hệ điều hành trong phần mềm. RAM RAM RAM là bộ nhớ tạm của máy tính dùng cho ghi lại các dữ liệu tạm thời trong một phiên làm việc của máy tính. Ổ ĐĨA CỨNG Ổ ĐĨA CỨNG Ổ đĩa cứng là bộ nhớ dữ liệu chính của máy tính cá nhân, các thành quả của một quá trình làm việc có thể được lưu trữ trên ổ đĩa cứng trước khi có các hành động sao lưu dự phòng trên các dạng bộ nhớ khác. Ổ ĐĨA QUANG Ổ ĐĨA QUANG Ổ đĩa quang (CD, DVD)Bộ nhớ dùng cho xuất, nhập dữ liệu với dung lượng lớn hoặc trao đổi dữ liệu, phần mềm với những máy tính khác. Sử dụng sao lưu dữ liệu và các mục đích khác. Đây không phải là thiết bị bắt buộc đối với hệ thống phần cứng máy tính cá nhân. CARD ĐỒ HỌA CARD ĐỒ HỌA Bo mạch đồ hoa Thiết bị có chức năng xuất hình ảnh ra màn hình máy tính. Giúp người sử dụng giao tiếp với máy tính. CARD ÂM THANH CARD ÂM THANH Card âm thanh Thiết bị có chức năng xuất tín hiệu âm thanh ra các thiết bị phát âm thanh (loa). Đây không phải thiết bị bắt buộc phải có. CARD MẠNG CARD MẠNG Card mạng là Thiết bị có chức năng kết nối các máy tính với nhau thành một mạng máy tính, giúp máy tính có thể trao đổi thông tin với các máy tính khác trên phạm vi rộng (có thể đến toàn thế giới). Đây không phải thiết bị bắt buộc phải có. Vỏ máy tính: Thiết bị định vị và bảo vệ các thiết bị khác. Nguồn máy tính: Thiết bị cung cấp năng lượng cho các thiết bị khác hoạt động. Màn hình máy tính: Thiết bị trợ giúp giao tiếp giữa con người và máy tính. Bàn phím máy tính: Thiết bị nhập dữ liệu, giao tiếp con người với máy tính Chuột: Thiết bị nhập dữ liệu, giao tiếp con người với máy tính.

    --- Bài cũ hơn ---

  • Tìm Hiểu Cấu Trúc Cơ Bản Của Máy Tính (Dễ Hiểu)
  • Bài Tập Kiến Trúc Máy Tính
  • Bài 1: Tổng Quan Về Cấu Trúc Và Giải Thuật
  • Bài Giảng Kiến Trúc Máy Tính
  • Chương Ii: Cấu Trúc Tổng Quát Của Mtđt
  • Bài Giảng Kiến Trúc Máy Tính

    --- Bài mới hơn ---

  • Bài 1: Tổng Quan Về Cấu Trúc Và Giải Thuật
  • Bài Tập Kiến Trúc Máy Tính
  • Tìm Hiểu Cấu Trúc Cơ Bản Của Máy Tính (Dễ Hiểu)
  • Bài Giảng Cấu Trúc Cơ Bản Của Một Máy Tính
  • Bài Tập Tập Huấn Kt Đg_5
  • Published on

    1. 1. Bài giảng Kiến trúc máy tính TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH BÀI GIẢNG HỌC PHẦN:KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Theo chương trình đào tạo 150 TC Số tín chỉ: 03 Thái Nguyên, năm 2011Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 1Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    2. 2. Bài giảng Kiến trúc máy tínhTên tác giả biên soạn: Tăng Cẩm Nhung BÀI GIẢNG HỌC PHẦN:KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Theo chương trình đào tạo 150 TC Số tín chỉ: 03 Thái Nguyên, ngày 26 tháng 6 năm 2011 Trƣởng bộ môn Trƣởng khoa (ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên)Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 2Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    3. 3. Bài giảng Kiến trúc máy tính MỤC LỤCCHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU 14 1.1 Những khái niệm và nguyên lý cơ bản ……………………………………………………………….. 14 1.2 Lịch sử phát triển của máy tính ………………………………………………………………………….. 19 1.2.1 Thế hệ số không – máy tính cơ khí. ……………………………………………………………………… 19 1.2.2 Máy tính đèn điện tử – thế hệ thứ nhất ………………………………………………………………. 20 1.2.3 Máy tính transistor – thế hệ thứ hai ……………………………………………………………………. 20 1.2.4 Máy tính IC – thế hệ thứ ba ………………………………………………………………………………… 21 1.2.5 Máy tính cá nhân và VLSI – thế hệ thứ tƣ …………………………………………………………….. 21 1.3 Phân loại máy tính…………………………………………………………………………………………….. 22 1.4 Các thành phần cơ bản trong hệ thống máy tính ………………………………………………… 28 1.4.1 CPU ………………………………………………………………………………………………………………….. 28 1.4.2 Bô nhơ trong …………………………………………………………………………………………………….. 29 1.4.3 Bô nhơ …………………………………………………………………………………………………….. 30 1.4.4 Hê (Input/Output System) ……………………………………………………………….. 30 1.4.5 Hệ thống bus …………………………………………………………………………………………………….. 31 1.5 Mô hình phân cấp của máy tính …………………………………………………………………………. 31CHƢƠNG 2 BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG 34MÁY TÍNH 34 2.1 Thông tin và mã hoá thông tin ……………………………………………………………………………. 35 2.1.1 Khái niệm về thông tin ……………………………………………………………………………………….. 35 2.1.2 Mã hoá dữ liệu ………………………………………………………………………………………………….. 35 2.2 Biểu diễn số ……………………………………………………………………………………………………… 36 2.2.1 Khái niệm hệ đếm ……………………………………………………………………………………………… 36 2.2.2 Chuyển đổi giữa các hệ đếm ………………………………………………………………………………. 37 2.2.3 Biểu diễn số nguyên…………………………………………………………………………………………… 38 2.3 Các phép toán số học trong hệ nhị phân …………………………………………………………….. 39 2.3.1 Phép cộng nhị phân……………………………………………………………………………………………. 39 2.3.2 Phép trừ nhị phân ……………………………………………………………………………………………… 40 2.3.3 Phép nhân nhị phân …………………………………………………………………………………………… 41 2.3.4 Phép chia nhị phân …………………………………………………………………………………………….. 42 2.4 Biểu diễn số dấu chấm động ……………………………………………………………………………… 42 2.4.1 Biểu diễn số thực dấu phẩy tĩnh …………………………………………………………………………. 42Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 3Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    4. 4. Bài giảng Kiến trúc máy tính 2.4.2 Biểu diễn số thực dấu phảy động ……………………………………………………………………….. 43 2.5 Biểu diễn ký tự …………………………………………………………………………………………………. 45CHƢƠNG 3 MỨC LOGIC SỐ 49 3.1 Giới thiệu về cổng và đại số logic ………………………………………………………………………. 50 3.1.1 Cổng (Gate) ………………………………………………………………………………………………………. 50 3.1.2 Đại số logic ……………………………………………………………………………………………………….. 51 3.1.3 Thực hiện các hàm logic …………………………………………………………………………………….. 52 3.1.4 Sự tƣơng đƣơng của các mạch ………………………………………………………………………….. 53 3.2 Các mạch logic số cơ bản…………………………………………………………………………………… 54 3.2.1 Mạch tích hợp …………………………………………………………………………………………………… 54 3.2.2 Mạch tổ hợp …………………………………………………………………………………………………….. 55 3.2.3 Các mạch số học ……………………………………………………………………………………………….. 57 3.3 Tổ chức bộ nhớ………………………………………………………………………………………………… 61 3.3.1 Khái quát ………………………………………………………………………………………………………….. 61 3.3.2 Phần tử nhớ 1 bit………………………………………………………………………………………………. 61 3.3.3 Tổ chức bộ nhớ…………………………………………………………………………………………………. 64CHƢƠNG 4 MỨC VI CHƢƠNG TRÌNH 68 4.1 Chức năng và hoạt động của bộ xử lý ……………………………………………………………….. 69 4.1.1 Đơn vị điều khiển (Control Unit – CU) …………………………………………………………………… 69 4.1.2 Đơn vị xử lý toán học và logic ( Arithmetic and logical Unit – ALU) …………………………… 70 4.1.3 Thanh ghi ………………………………………………………………………………………………………….. 70 4.1.4 Hệ thống BUS ……………………………………………………………………………………………………. 71 4.2 Cách thức hoạt động của CPU ……………………………………………………………………………. 75 4.3 Vi kiến trúc ……………………………………………………………………………………………………….. 76 4.3.1 Đƣờng dữ liệu ………………………………………………………………………………………………….. 76 4.3.2 Vi chỉ thị ……………………………………………………………………………………………………………. 78 4.3.3 Định thời cho vi chỉ thị ……………………………………………………………………………………….. 80 4.3.4 Định trình tự cho các vi chỉ thị …………………………………………………………………………….. 82CHƢƠNG 5 MỨC MÁY THÔNG THƢỜNG 84 5.1 Khuôn dạng lệnh ………………………………………………………………………………………………. 85 5.1.1 Lệnh tham chiếu bộ nhớ ……………………………………………………………………………………. 85 5.1.2 Lệnh tham chiếu thanh ghi …………………………………………………………………………………. 85 5.1.3 Lệnh tham chiếu vào ra ……………………………………………………………………………………… 85Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 4Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    5. 5. Bài giảng Kiến trúc máy tính 5.2 Mô hình phân cấp bộ nhớ …………………………………………………………………………………. 86 5.3 Bộ nhớ đệm (Cache) …………………………………………………………………………………………. 90 5.3.1 Tổng quan và ý nghĩa của cache ………………………………………………………………………….. 90 5.3.2 Cấu trúc của bộ nhớ cache …………………………………………………………………………………. 93 5.3.3 Các phƣơng pháp ánh xạ cache…………………………………………………………………………… 94 5.4 Bộ nhớ trong ……………………………………………………………………………………………………. 98 5.4.1 Bộ nhớ ROM……………………………………………………………………………………………………… 98 5.4.2 Bộ nhớ RAM ……………………………………………………………………………………………………. 100CHƢƠNG 6 CẤP HỆ ĐIỀU HÀNH 105 6.1 Giới thiệu mức máy hệ điều hành …………………………………………………………………….. 105 6.2 Bộ nhớ ảo ………………………………………………………………………………………………………. 106 6.2.1 Việc phân trang – Paging…………………………………………………………………………………… 107 6.2.2 Thực hiện việc phân trang ………………………………………………………………………………… 108 Hình 6-4 Ví dụ về địa chỉ ảo ……………………………………………………………………………………… 110 6.2.3 Phƣơng pháp cấp trang khi có yêu cầu và Mô hình tập làm việc…………………………… 113 6.3 Chỉ thị vào/ra ảo……………………………………………………………………………………………… 115 6.3.1 Các chỉ thị vào/ra ảo đối với các file tuần tự ………………………………………………………. 116 6.3.2 Các chỉ thị vào/ra ảo đối với các file truy cập ngẫu nhiên …………………………………….. 116 6.3.3 Việc cài đặt các chỉ thị vào/ra ảo ……………………………………………………………………….. 116 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 6 ………………………………………….. Error! Bookmark not defined.CHƢƠNG 7 CẤP HỢP NGỮ 117 7.1 Vi hợp ngữ……………………………………………………………………………………………………… 117 7.2 Giới thiệu về hợp ngữ …………………………………………………………………………………….. 118 7.2.1 Ngôn ngữ assembly là gì ? ………………………………………………………………………………… 119 7.2.2 Khuôn dạng chỉ thị ngôn ngữ assembly ………………………………………………………………. 120 7.2.3 So sánh ngôn ngữ assembly và các ngôn ngữ bậc cao ………………………………………….. 123CHƢƠNG 8 HỆ THỐNG VÀO RA 125 8.1 Tổng quan về hệ thống vào ra ………………………………………………………………………….. 125 8.2 Các phương pháp điều khiển vào ra …………………………………………………………………. 127 8.2.1 Vào ra bằng chƣơng trình – polling ……………………………………………………………………. 127 8.2.2 Vào ra bằng phƣơng pháp ngắt ………………………………………………………………………… 128Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 5Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    6. 6. Bài giảng Kiến trúc máy tính 8.2.3 Vào ra sử dụng DMA ………………………………………………………………………………………… 129 8.3 Ghép nối thiết bị ngoại vi ………………………………………………………………………………… 131 8.4 Các cổng vào ra thông dụng ……………………………………………………………………………… 132 8.4.1 Cổng song song LPT ………………………………………………………………………………………….. 132 8.4.2 Nối tiếp (Serial) ……………………………………………………………………………………………….. 136 8.4.3 Cổng PC-Game…………………………………………………………………………………………………. 137 8.4.4 Cổng bàn phím ………………………………………………………………………………………………… 139Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 6Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    7. 7. Bài giảng Kiến trúc máy tínhDANH MỤC CÁC HÌNH VẼHình 1-1 Mô hình chung của một hệ thống máy tính ………………………………………………… 28Hình 1-2. Bộ nhớ đệm Cache ………………………………………………………………………………. 30Hình 1-3. Mô hình phân cấp máy tính …………………………………………………………………. 32Hình 2-1 Trạng thái biểu diễn hiệu điện thế …………………………………………………………….. 35Hình 2-2 Qui trình biến đổi tín hiệu ……………………………………………………………………….. 36Hình 3-1 Cấu tạo Transistor ………………………………………………………………………………… 50Hình 3-2 Một số cổng logic cơ bản ………………………………………………………………………. 51Hình 3-3 Mô tả hàm logic bằng bản chân lý ………………………………………………………….. 52Hình 3-4 Xây dựng mạch điện bằng hàm logic ……………………………………………………. 53Hình 3-5 Mạch dồn kênh cho 4 đƣờng dữ liệu vào………………………………………………. 56Hình 3-6 Mạch phân kênh 1 đầu vào 4 đầu ra…………………………………………………….. 56Hình 3-7 Mạch giải mã 3 đầu vào ………………………………………………………………………. 57Hình 3-8 Bộ dịch 8bit ………………………………………………………………………………………… 58Hình 3-9 Bộ cộng ………………………………………………………………………………………………. 58Hình 3-10 Bộ 16-bit ripple-carry adder………………………………………………………………. 59Hình 3-11 – Cấu tạo một ALU ……………………………………………………………………………. 60Hình 3-12 Có một số dạng kết nối thanh ghi dịch ……………………………………………….. 64Hình 3-13 Sơ đồ mô tả cấu trúc một vi mạch nhớ ……………………………………………….. 65Hình 4-1 Mô hình kết nối CU………………………………………………………………………………. 69Hình 4-2 Mô hình kết nối ALU ……………………………………………………………………………. 70Hình 4-3 Dữ liệu đƣợc lƣu đƣa vào CPU …………………………………………………………… 75Hình 4-4 Cấu trúc đƣờng dữ liệu ………………………………………………………………………. 78Hình 4-5 Diễn giải một vi chỉ thị điều khiển đƣờng dữ liệu…………………………………. 80Hình 4-6 Sơ đồ khối Vi kiến trúc ………………………………………………………………………. 81Hình 5-1 Mô hình phân cấp bộ nhớ …………………………………………………………………… 89Hình 6-1 Mức 2 và 3 đƣợc hỗ trợ bởi phần mềm ……………………………………………… 105Hình 6-2 Chỉ thị đƣợc thông dịch bởi vi chƣơng trình ……………………………………… 106Hình 6-3 Cách thức chia không gian địa chỉ …………………………………………………….. 109Hình 6-4 Ví dụ về địa chỉ ảo ……………………………………………………………………………. 110Hình 6-5 Ví dụ về một bảng phân trang …………………………………………………………… 111Hình 6-6 Cách tạo ra địa chỉ bộ nhớ chính từ địa chỉ ảo …………………………………… 112Hình 6-7 Ánh xạ từ không gian địa chỉ ảo lên khung trang bộ nhớ chính có 8 khungtrang …………………………………………………………………………………………………………………. 113Hình 7-1 Tính N = I + J + K………………………………………………………………………………. 121Hình 8-1 Sơ đồ cấu trúc tổng quan của thiết bị ngoại vi …………………………………… 126Hình 8-2 Sơ đồ cấu trúc chung của module vào ra…………………………………………… 127Hình 8-3 Sơ đồ kết nối của DMAC …………………………………………………………………. 131Hình 8-4 Ghép nối song song ra cổng LPT ………………………………………………………… 133Hình 8-5 Trao đổi dữ liệu qua cổng song song giữa 2 PC ………………………………………. 135Hình 8-6 Cấu trúc của board ghép nối cổng PC-game ………………………………………. 137Hình 8-7 Sơ đồ kết nối cổng bàn phím ……………………………………………………………… 139Hình 8-8 Đầu cắm bàn phím AT ………………………………………………………………………. 140Hình 8-9 Đầu cắm bàn phím PS/2 …………………………………………………………………….. 140 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 7 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    8. 8. Bài giảng Kiến trúc máy tínhDANH MỤC CÁC BẢNG BIỂUBảng 1-1 Trạng thái trong nguyên lý số …………………………………………………………………. 17Bảng 1-2 Đại lƣợng biến thiên trong nguyên lý tƣơng tự …………………………………………. 18Bảng 2-1 Quy tắc Cộng Nhị phân. ……………………………………………………………………….. 40Bảng 2-2. Quy tắc Trừ Nhị phân : ……………………………………………………………………… 41Bảng 2-3 Bảng mã ASCII chuẩn ………………………………………………………………………….. 47Bảng 2-4 Bảng mã ASCII mở rộng ………………………………………………………………………. 48Bảng 2-5 Bảng mã Unicode ………………………………………………………………………………… 48Bảng 5-1 Tập chỉ thị của Vi kiến trúc …………………………………………………………………… 86Bảng 7-1 Nội dung thanh ghi vi chỉ thị …………………………………………………………….. 118Bảng 8-1 Bảng định dạng cho các thanh ghi dữ liệu, trạng thái và điều khiển …… 134Bảng 8-2 Tín hiệu chân của cổng LPT ……………………………………………………………… 135Bảng 8-3 Tín hiệu chân của cổng nối tiếp…………………………………………………………. 136Bảng 8-4 Tín hiệu chân của cổng PC-game………………………………………………………. 138Bảng 8-5 Byte trạng thái của board game ………………………………………………………… 138Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 8Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    9. 11. Bài giảng Kiến trúc máy tính Chƣơng 1: Mở đầu 1.1 Những khái niệm và nguyên lý cơ bản 1.2 Lịch sử phát triển của máy tính. 1.3 Phân loại máy tính 1.4 Các thành phần cơ bản trong hệ thống máy tính 1.5 Mô hình phân cấp của máy tính1 - – Giảng 2.2.1. Khái niệm hệ đếm 2.2.2. Chuyển đổi giữa các hệ đếm 2.2.3. Biểu diễn số nguyên 2.2.4. Biểu diễn số thực3 2.1. Các phép toán số học trong hệ nhị phân - – Giảng 3.3.Bộ tạo xung Clock 3.4.Một số mạch logic cơ bản 3.4.1. Mạch chốt D 3.4.2Mạch lật Flip-Flop 3.4.3. Ứng dụng 3.5. Bộ nhớ 3.5.1. Tổ chức bộ nhớ5 - 3.5.2. Thiết kế modul nhớ Chƣơng 4 Mức vi chƣơng trình 4.1. Cách thức hoạt động của CPU6 4.2. Chức năng và hoạt động của bộ xử lý - 4.2.1. Đơn vị điều khiển 4.2.2. Đơn vị xử lý toán học và logic Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 11 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    10. 14. Bài giảng Kiến trúc máy tínhCHƢƠNG 1 MỞ ĐẦU1.1 Những khái niệm và nguyên lý cơ bản1.1.1 Khái niệm máy tính Máy tính (computer) là một thiết bị có khả năng thao tác (lƣu trữ, xử lý) trêndữ liệu (thông tin) theo một cách phức tạp và lập trình đƣợc. Việc tính toán của nóthực hiện theo một chƣơng trình – một dãy các câu lệnh. Dữ liệu có thể đƣợc biểudiễn dƣới rất nhiều hình thức của thông tin nhƣ: số, ký tự, hình ảnh, âm thanh, …Trƣớc khi phát minh ra máy tính, thuật ngữ computer thƣờng đƣợc dùng để ám chỉmột ngƣời chuyên làm nhiệm vụ tính toán (human computer) Xử lý thông tin theo chƣơng trình đƣợc lƣu trong bộ nhớ Nhận thông tin vào Đƣa thông tin ra Khái niệm chƣơng trình (program): Chƣơng trình là dãy các câu lệnh nằm trong bộ nhớ, nhằm mục đích hƣớngdẫn máy tính thực hiện một công việc cụ thể nào đấy. Máy tính thực hiện theochƣơng trình. Khái niệm phần mềm (software): Bao gồm các thuật toán và các biểu diễn cho máy tính của chúng ta, đó chínhlà các chƣơng trình. Chƣơng trình có thể đƣợc biểu diễn (lƣu trữ) trên bìa đục lỗ,băng từ, đĩa từ, … hay các môi trƣờng khác, tuy nhiên cái cơ bản nhất của phầnmềm chính là tập hợp các câu lệnh (chỉ thị) tạo nên chƣơng trình chứ không phải làmôi trƣờng vật lý đƣợc sử dụng để ghi (lƣu trữ) chƣơng trình. Phần cứng (Hardware): (Các) Chƣơng trình đƣợc viết bằng ngôn ngữ máy ở mức 1 có thể đƣợc thihành trực tiếp bởi các mạch điện mà không cần một trình thông dịch hoặc trình biêndịch trung gian nào (cả). Các mạch điện nhƣ vậy cùng với bộ nhớ và các thiết bịngoại vi (vào/ra) tạo thành phần cứng máy của tính (hardware). Phần cứng bao gốmcác đối tƣợng hữu hình nhƣ các vi mạch (IC), các bảng (board) mạch in, cáp nối, Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 14 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    11. 15. Bài giảng Kiến trúc máy tínhnguồn điện, bộ nhớ, máy đọc bìa, máy in, terminal, … chứ không phải là các ýtƣởng, các thuật toán hay các câu lệnh (chỉ thị). Phần dẻo (Firmware): Phần sụn (hay còn gọi là phần nhão) là dạng trung gian giữa phần cứng vàphần mềm, nó là phần mềm đƣợc nhúng vào các mạch điện tử trong quá trình chếtạo ra các mạch điện tử này. Firmware đƣợc sử dụng khi các chƣơng trình hiếm khihoặc không bao giờ cần thay đổi. Một ví dụ trực quan cho phần sụn này chính là ROM BIOS chứa các chƣơngtrình khởi động, các dịch vụ vào/ra cơ sở, dữ liệu về cấu hình của hệ thống, … màchúng đã tối ƣu, hoàn chỉnh mà không cần phải thay đổi nữa (ít thay đổi). Hay cácphần mềm trong đồ chơi hoặc trong các dụng cụ máy móc, điện thoại di động, … Firmware cũng đƣợc sử dụng khi các chƣơng trình không đƣợc phép mất đikhi mất điện (nguồn nuôi). Trong nhiều máy tính các vi chƣơng trình thuộcFirmware (chẳng hạn nhƣ các chƣơng chình con phục vụ ngắt của BIOS). Nói chung một thao tác đƣợc thực hiện bằng phần mềm thì cũng có thể xâydựng phần cứng để thực hiện trực tiếp thao tác đó, ngƣợc lại mọi thao tác (các lệnh- chỉ thị) đƣợc thực hiện bằng phần cứng thì cũng có thể mô phỏng bằng phầnmềm. Việc quyết định đƣa những chức năng nhất định nào vào phần cứng và cácchức năng nào vào phần mềm đƣợc dựa trên các yếu tố nhƣ giá cả, tốc độ, độ tincậy và tần xuất của sƣ thay đổi có thể xảy ra. Không có những quy tắc bắt buộc quyđịnh một cách rõ ràng rằng phải đƣa thao tác x này vào trong phần cứng, còn thaotác y kia phải đƣợc thực hiện bằng phần mềm (đƣợc lập trình). Những ngƣời thiếtkế máy tính khác nhau, với những mục tiêu khác nhau có thể thƣờng quyết địnhkhác nhau về vấn đề này. Trong những máy tính đầu tiên thì ranh giới (sự tách biệt) giữa phần cứng vàphần mềm là rõ rệt. Phần cứng chỉ thực hiện một số ít các chỉ thị đơn giản, chẳnghạn nhƣ lệnh cộng (ADD), lệnh so sánh (CMP), lệnh nhảy (JMP) hoặc một vài lệnhkhác. Còn mọi chỉ thị (lệnh) khác đƣợc lập trình một cách rõ ràng (chẳng hạn nhƣtính sin, cos, nhân, …). Nếu chƣơng trình cần nhân (hoặc tính sin của một số) 2 sốthì ngƣời lập trình phải tự mình viết một chƣơng trình con để thực hiện công việcđó (hoặc lấy nó từ thƣ viện chƣơng trình mẫu, nếu ai đó đã lập sẵn và đƣa vào thƣviện chƣơng trình mẫu). Dần dần theo thời gian, những ngƣời thiết kế phần cứngnhận thấy rõ ràng một số thao tác đƣợc thực hiện khá thƣờng xuyên, đó là nhữngcông việc đơn giản ( làm nhiều lần thì dễ bị lỗi hay sai sót ( nên cần thiết phải xây Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 15 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    12. 17. Bài giảng Kiến trúc máy tính  Các chỉ thị xử lý xâu ký tự. Tóm lại chúng ta thấy rằng ranh giới giữa phần cứng và phần mềm là tuỳ ývà chúng không ngừng thay đổi theo sự phát triển cũng nhƣ yêu cầu trong từng lĩnhvực cụ thể (chẳng hạn: đặt hàng một máy tính chuyên dụng nào đó ( sự thiết kế sẽđƣợc định hƣớng theo yêu cầu của lĩnh vực đó). Các phần mềm ngày nay có thể là phần cứng trong nay mai hoặc ngƣợc lại.Hơn thế nữa ranh giới giữa các mức khác nhau cũng dễ thay đổi. Theo quan điểmcủa từng lập trình viên thì việc chọn một chỉ thị (lệnh) thực tế đƣợc thi hành nhƣ thếnào không quan trọng (có thể chỉ quan tâm tới tốc độ thực hiện của chỉ thị đó). Mộtngƣời lập trình ở mức máy (thông thƣờng) có thể sử dụng chỉ thị nhân của mức nàynhƣ thể nó là một chỉ thị cho phần cứng mà không phải quan tâm lo lắng gì cả, thậmchí cũng không cần biết nó có thực sự là một chỉ thị cho phần cứng hay không.Phần cứng của ngƣời này có thể gọi là phần mềm của ngeời khác. Thật vậy, một ngƣời lập trình viên không cần thiết phải hiểu rõ mức mà anhta đang sử dụng đƣợc tạo ra nhƣ thế nào dẫn đến ý tƣởng về thiết kế máy tính cócấu trúc. Một mức thƣờng đƣợc gọi là máy ảo vì ngƣời lập trình nghĩ về nó nhƣ mộtcái máy vật lý thực sự, mặc dù nó không thực sự tồn tại. Bằng việc tạo ra cái máy gồm một dãy các mức, ngƣời lập trình làm việc ởmức n không cần thiết phải hiểu rõ mọi chi tiết phức tạp của các mức nằm bên dƣới,nhờ đó việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo ra các máy tính phức tạp trở nên đơngiản hơn rất nhiều.1.1.2 Nguyên lý xây dựng máy tính điện tử Có hai nguyên lý cơ bản để xây dựng máy tính điện tử là: nguyên lý số vànguyên lý tƣơng tự. * Nguyên lý số: sử dụng các trạng thái rời rạc của một đại lƣợng vật lý để biểu diễn số liệu, nguyên lý này còn đƣợc gọi là nguyên lý đếm. Ví dụ về tình trạng rời rạc của đại lƣợng vật lý theo nguyên lý số đƣợc thể hiện trong bảng 1-1. Linh kiện Đại lƣợng vật lý Trạng thái 1 Trạng thái 2Chuyển mạch điện tử Dòng điện Có (nối mạch) Không (ngắt mạch) Lõi ferit Trƣờng từ tính Tồn tại Đảo từ (đảo hƣớng) Điôt/transistor Dòng điện Dẫn điện Không dẫn điện Bảng 1-1 Trạng thái trong nguyên lý số Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 17 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    13. 18. Bài giảng Kiến trúc máy tính * Nguyên lý tương tự (Analog): sử dụng một đại lƣợng vật lý biến đổi liên tục để biểu diễn số liệu, nguyên lý này còn có tên gọi là nguyên lý đo. Thí dụ về đại lƣợng vật lý biến đổi liên tục theo nguyên lý tƣơng tự đƣợc thể hiện trong bảng 1-02. Thiết bị Đại lƣợng vật lý Thƣớc tính Chiều dài Máy tính điện tử tƣơng tự Điện áp Bảng 1-2 Đại lƣợng biến thiên trong nguyên lý tƣơng tự1.1.3 Ngôn ngữ máy Lệnh máy: Các mạch điện tử của máy tính có thể hiểu và thực hiện trực tiếpđƣợc một tập hợp hữu hạn các lệnh rất đơn giản thƣờng đƣợc gọi là chỉ thị(instruction) máy hay lệnh máy, chẳng hạn: Cộng hai số với nhau; Kiểm tra xemmột số có bằng không hay không; Vận chuyển một nhóm dữ liệu từ vùng này củabộ nhớ sang một vùng khác. Ngôn ngữ máy: Tập các chỉ thị máy tạo nên ngôn ngữ này để giao tiếp vớimáy tính đƣợc gọi là ngôn ngữ máy (machine language). Hầu hết các ngôn ngữ máy rất đơn giản, nên việc sử dụng chúng là khó và tẻnhạt. Khắc phục vấn đề này bằng cách thiết kế một tập chỉ thị mới dễ sử dụng hơntập chỉ thị máy đã đƣợc xây dựng ngay bên trong máy. Tập các chỉ thị này cũng tạothành một ngôn ngữ mà chúng ta sẽ gọi là ngôn ngữ mức (Level) 2 – L2, còn tập chỉthị đƣợc xây dựng ngay bên trong máy chúng ta sẽ gọi là ngôn ngữ L1. Chương trình: Một dãy các chỉ thị mô tả việc thực hiện một nhiệm vụ cụ thểnhƣ thế nào đƣợc gọi là chƣơng trình (program). Hai cách để máy tính thi hành đƣợc các chƣơng trình viết bằng L2: Cách thứ nhất: đầu tiên thay thế mỗi chỉ thị trong chƣơng trình này bằng mộtdãy tƣơng đƣơng gồm các chỉ thị trong ngôn ngữ L1. Kết quả thu đƣợc một chƣơngtrình gồm toàn các chỉ thị thuộc ngôn ngữ L1. Sau đó máy tính thực hiện chƣơngtrình mới bằng ngôn ngữ L1 chứ không phải chƣơng trình cũ bằng ngôn ngữ L2. Kỹthuật này đƣợc gọi là dịch hay biên dịch – Compilation (hay translation), cònchƣơng trình thực hiện việc này đƣợc gọi là Trình biên dịch – Compiler. Cách thứ hai: là viết một chƣơng trình bằng ngôn ngữ L1, có nhiệm vụ làm chomáy tính thi hành chƣơng trình bằng ngôn ngữ L2. Nó lấy chƣơng trình L2 làm dữ Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 18 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    14. 19. Bài giảng Kiến trúc máy tínhliệu vào, đọc và kiểm tra từng chỉ thị L2 một và thực hiện một dãy tƣơng đƣơng cácchỉ thị L1 một cách trực tiếp. Cách này không đòi hỏi việc trƣớc tiên phải sinh ramột chƣơng trình mới bằng ngôn ngữ L1, nó đƣợc gọi là thông dịch – interptation,còn chƣơng trình thực hiện việc này có tên gọi là Trình thông dịch – interpter.1.2 Lịch sử phát triển của máy tính 1.2.1 Thế hệ số không – máy tính cơ khí. Nhà khoa học Pháp Blase Pascal(1623-1662) là ngƣời đầu tiên chế tạo đƣợcmột chiếc máy tính hoạt động đƣợc (1642).Đây Hoàn toàn là một chiếc máy tính cơkhí, sử dụng các bánh răng, năng lƣợngcung cấp cho máy là sức ngƣời – quay tay.Máy tính của Pascal chỉ làm đƣợc phép tínhcộng và trừ. Ba mƣơi năm sau nhà bác học Đức Baron Gottfried von Leibniz (1646-1716)đã chế tạo thành công một chiếc máy tínhcơ khí khác, ngoài hai phép tính cộng vàtrừ nó còn có thể thực hiện phép nhân vàchia (sau Blase Pascal 30 năm). Sau đó, giáo sƣ Charles Babbage đãthiết kế và xây dựng máy sai phân(difference engine). Nó đuợc thiết kế đểchạy một giải thuật đơn: phƣơng pháp saiphân hữu hạn sử dụng các đa thức và cũngchỉ thực hiện các phép toán cộng và trừ. Nam 1834,Babbage thiết kế và xây dựng máy phân tích(analytical engine). Máy phân tích có 4 thành phần:bộ lƣu trữ (bộ nhớ), bộ tính toán, thành phần nhập(đầu đọc thẻ đục lỗ) và thành phần xuất (in và đụclỗ). Bộ tính toán có thể nhận các toán hạng từ bộ lƣu trữ, thực hiện phép toán cộng,trừ, nhân hay chia chúng và trả kết quả về bộ lƣu trữ. Phát triển tiếp theo của máy phân tích là máy đa năng. Máy đọc lệnh từ cácthẻ đục lỗ và thực thi chúng. Bằng cách đục lỗ một chƣơng trình khác trên thẻ nhập, Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 19 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    15. 20. Bài giảng Kiến trúc máy tínhmáy phân tích có khả năng thực hiện các tính toán khác. Lập trình viên máy tínhđầu tiên là Ada Lovelace đã tạo ra phần mềm cho máy phân tích. Vào những năm 1930, Konrad Zuse xây dựng một chuỗi các máy tính toántự động bằng cách sử dụng các relay từ. Sau dó, John Atanasoff và George Stibbitzđã thiết kế các máy tính (calculator). Máy của Atanasoff sử dụng số nhị phân và cócác tụ điện làm cho bộ nhớ đuợc làm tƣơi theo chu kỳ. Tuy nhiên, máy này bị thấtbại do công nghệ phần cứng không tƣơng xứng với ý tuởng thiết kế. Năm 1944, Aiken hoàn tất máy tính Mark 1, có tất cả 72 từ, mỗi từ 23 sốthập phân và có thời gian một chu kỳ là 6 giây. Việc nhập và xuất thực hiện bằngcác bằng giấy đục lỗ. 1.2.2 Máy tính đèn điện tử – thế hệ thứ nhất Năm 1943, máy tính số điện tử đầutiên trên thế giới bắt đầu hoạt động, máyColossus. Colossus do Alan Turing thiếtkế nhằm thực hiện giải mã các thông điệpđã mã hóa trong chiến tranh thế giới thứ chúng tôi trong năm 1943, Mauchley vàPresper Eckert bắt đầu tiến hành xây dựngmáy tính ENIAC (Electronic NumericalIntegrator And Computer). ENIAC gồm1800 dèn diện tử và 1500 relay, cân nặng 30 tấn, công suất tiêu thụ 140 kWh. Nó cótất cả 20 thanh ghi, mỗi thanh ghi có thể lƣu trữ một số thập phân 10 chữ số. Sau đó, John von Neumann thiết kế máy IAS dựa cơ sở trên máy EDVAC, làmột phiên bản nâng cao của ENIAC. Máy von Neumman có 5 phần co bản: bộ nhớ,đơn vị luận lý số học (ALU – Arithmetich Logic Unit), đơn vị điều khiển chƣơngtrình, thiết bị nhập và thiết bị xuất. Bộ nhớ có tất cả 4096 từ, mỗi từ lƣu trữ 40 bit.Mỗi từ chứa 2 lệnh 20 bit hay một số nguyên có dấu 39 bit. Mỗi lệnh 20 bit gồm có8 bit xác định loại lệnh và 12 bit xác định 1 trong 4096 từ nhớ Vào cùng thời gian của máy IAS, các nhà nghiên cứu ở MIT cũng đang xâydựng một máy tính, máy Whirlwind 1. Nó có từ dài 16 bit và thiết kế để điều khiểnthời gian thực. 1.2.3 Máy tính transistor – thế hệ thứ hai Năm 1948, John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley phát minh ratransistor đã làm cuộc cách mạng trong lĩnh vực máy tính. Máy tính transistor đầu Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 20 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    16. 21. Bài giảng Kiến trúc máy tínhtiên duợc xây dựng tại MIT, máy TX-0 (Transistorized experimental computer 0),có 16 bit tƣơng tự nhƣ Whirlwind 1. Năm 1961, máy tính PDP-1 xuất hiện có 4K từ 18 bit và khoảng thời gianmột chu kỳ là 5 µs. Vài năm sau, PDP-8 ra dời có 12 bit nhƣng giá thành rẻ hơnPDP-1 rất nhiều (16.000 USD so với 120.000 USD). PDP-8 có một đổi mới đó làhình thành một bus đơn gọi là omnibus trong đó bus là tập hợp các dây nối songsong dùng để kết nối các thành phần của máy tính. Trong khi dó, IBM xây dựng một phiên bản của 709 bằng transistor, đó làmáy tính 7094 có thời gian một chu kỳ là 2 µs và bộ nhớ 32K từ 36 bit. Nam 1964,công ty CDC giới thiệu máy 6600 có tốc dộ nhanh hơn 7094 do bên trong CPU cómột co chế song song. CPU có vài đơn vị thực hiện phép cộng, các đơn vị khác thựchiện phép nhân, chia và tất cả chúng đều hoạt động song song. Với một công việc,máy có khả nang thực thi 10 lệnh dồng thời. 1.2.4 Máy tính IC – thế hệ thứ ba Vi mạch đuợc phát minh cho phép đặt vài chục transistor trong một chip đơn.Việc này giúp cho các máy tính xây dựng trên IC nhỏ hơn, nhanh hơn và rẻ hơn sovới các máy tính transistor. Lúc này, IBM giới thiệu một sản phẩm đơn, máySystem 360, duợc thiết kế dựa trên các vi mạch. Ðổi mới quan trọng trong 360 làkhả năng đa lập trình (multiprogramming), có vài chƣơng trình trong bộ nhớ đồngthời để khi một chƣơng trình đang chờ xuất / nhập dữ liệu thì chƣơng trình khác cóthể tính toán. Một đặc trƣng khác của 360 là không gian địa chỉ lớn (thời điểm lúcđó), với 224 byte nhớ (16 MB). 1.2.5 Máy tính cá nhân và VLSI – thế hệ thứ tƣ Vào thập niên 80, vi mạch VLSI (Very Large Scale Integrate) có khả năngchứa vài chục ngàn, vài trăm ngàn và vài triệu transistor trên một chip đơn đã đuợcchế tạo. Sự phát triển này dẫn đến việc sản xuất các máy tính nhỏ hơn và nhanhhơn. Do dó, giá cả đã giảm xuống đến mức một cá nhân có thể sở hữu một máytính. Các máy tính cá nhân thuờng dùng cho việc xử lý từ, các bảng tính và các ứngdụng tƣơng hỗ khác. Các máy tính trong thế hệ này có thể chia thành 5 loại: máytính cá nhân, máy tính mini, mainframe, siêu máy tính. Máy tính mini sử dụng trong các ứng dụng thời gian thực nhƣ điều khiểnkhông lƣu hay tự động hóa. Siêu máy tính mini dùng trong các hệ thống chia sẻ thờigian, các máy chủ. Mainframe dùng trong các nhóm công việc lớn hay đòi hỏi cơ sở Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 21 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    17. 22. Bài giảng Kiến trúc máy tínhdữ liệu lớn, … Siêu máy tính duợc thiết kế đặc biệt để cực đại hóa số các thao tácdấu chấm động trong 1s (FLOP – floating point operations per second). Máy tínhnào có tốc độ duới 1 GF/s thì không đuợc xem là siêu máy tính.1.3 Phân loại máy tính Có nhiều phƣơng pháp và cách phân loại khác nhau nhƣ: theo nguyên lý xâydựng, theo thế hệ, theo mục tiêu thiết kế v.v. Ở đây ta nêu lên một số phƣơng phápphân loại máy tính điện tử.a) Phân loại theo phƣơng pháp truyền thống. Máy vi tính ( Microcomputer) Một thiết bị hay hệ thống điệntử có khả năng xử lý dữ liệu, dùng đểtính toán hay kiểm soát các hoạt độngmà có thể biểu diễn dƣới dạng số hayquy luật lôgic. Máy tính nhỏ (Minicomputer) Là một dạng máy tính nhỏ cầmtay, với tốc độc trung bình, có khảnăng xử lý và thực thi các chƣơngtrình cỡ nhỏ và chuyên biệt. Máy tính lớn (Mainframe Computer)Máy tính cỡ lớn, thƣờng là các máytính chủ trong các hệ thống mạngcủa công ty hoặc nhà máy Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 22 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    18. 23. Bài giảng Kiến trúc máy tính Siêu máy tính (Super Computer) Một siêu máy tính là một máy tínhvƣợt trội trong khả năng và tốc độ xử lý.Thuật ngữ Siêu Tính Toán đƣợc dùng lầnđầu trong báo New York World vào năm1920 để nói đến những bảng tính(tabulators) lớn của IBM làm cho trƣờngĐại học Columbia. Siêu máy tính hiện naycó tốc độ xử lý hàng trăm teraflop (mộtteraflop tƣơng đƣơng với hiệu suất một Cray-2; máy tính nhanh nhất thế giới trong thời gian 1985-1989.nghìn tỷ phép tính/giây) hay bằng tổng hiệu suất của 6.000 chiếc máy tính hiện đạinhất hiện nay gộp lại (một máy có tốc độ khoảng từ 3-3,8 gigaflop). Có thể hiểu siêu máy tính là hệ thống những máy tính làm việc song song. Siêu máy tính Roadrunner của IBM – 2008 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 23 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    19. 24. Bài giảng Kiến trúc máy tính Siêu máy tính IBM Blue Gene/L nhanh nhất thế giới – 2006.b) Phân loại theo phƣơng pháp hiện đại Máy tính để bàn (Desktop Computer) Là máy tính cá nhân, hay máy tính đa năng, đáp ứng nhƣ cầu mợi ngƣời sửdụng chung trong các lĩnh vực Home, office, … Máy chủ (Servers) Có nhiều loại máy chủ khác nhau, phục vụ các yêu cầu từ các máy kháchtrong hệ thống mạng. Nhƣ máy chủ WEB, máy chủ dữ liệu, máy chủ tên miền,… Máy tính nhúng (Embedded Computer) Máy tính đƣợc đặt vào trong một thống lớn, làm nhiệm vụ xử lý thông tin vàđiều khiển hoạt động cho một phần hoặc toàn bộ hệ thống. VD: Hệ thống điều khiển điện và điều khiển Oto. Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 24 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    20. 26. Bài giảng Kiến trúc máy tính  Các máy tính đƣợc thiết kế để giải một loại (dạng) bài toán nhất định, chẳng hạn tính tổng các tích 2 số trong các bài toán về dự báo khí tƣợng, giải hệ phƣơng trình vi phân thƣờng, . . .  Các máy tính tìm thông tin, dùng để xử lý những lƣợng lớn các thông tin chữ và số (tìm kiến thông tin trên mạng). MTS đa năng: Là loại MTS đƣợc chế tạo ra để giải một lớp lớn các bài toán mà thành phần của lớp bài toán này có thể còn chƣa đƣợc nêu đầy để khi thiết kế máy. Những tính chất cơ bản của MTS đa năng là: Có tập lệnh tƣơng đối lớn, bao gồm nhiều nhóm, mỗi nhóm phục vụ cho một loại thao tác nhất định, để có thể thi hành nhiều loại chƣơng trình khác nhau một cách có hiệu quả. Kích thƣớc các thanh ghi trong bộ xử lý và độ lớn của một đơn vị bộ nhớ (word – từ nhớ) phải không quá lớn cũng không quá nhỏ, thông thƣờng bằng bội số của 8. Nhƣ vậy chúng có thể chứa vừa vặn một số ký tự ASCII 8 bit hoặc chứa đƣợc cón số đủ lơn cho hầu hết các chƣơng trình ứng dụng chạy trên máy. Các chƣơng trình sạn thảo văn bản, chƣơng trình quản lý, . . . nói chung đều có dữ liệu kiểu ký tự. Các thiết bị nhớ có thể nhận vào, lƣu trữ và đƣa ra các số liệu, các kết quả và các chƣơng trình. Còn trong MTS chuyên dụng các chƣơng trình, hằng số, . . . thƣờng đƣợc cứng hoá. Hệ thống trao đổi thông tin (giao diện) giữa máy và ngƣời sử dụng thuận tiện, giảm nhẹ các công việc mà con ngƣời phải thực hiện trong quá trình máy tính hoạt động. Máy tính tƣơng tự (Analog Computer) Máy tính tƣơng tự (MTTT) là loại máy tính sửdụng các đại lƣợng vật lý biến thiên liên tục để biểudiễn các đại lƣợng cần tính toán. Đại lƣợng vật lý đóthƣờng là điện áp hoặc dòng điện. Mô hình hoá (modelling) là cơ sở cho sự hoạtđộng của MTTT, trong đó một quá trình vật lý thựcsự hay các thành phần của nó đƣợc thay thế bằngmột mô hình điện có các đặc tính tƣơng tự. Nhờ cómô hình điện mà việc nghiên cứu có thể tiến hànhđơn giản, thuận tiện và rẻ tiền hơn. Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 26 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    21. 27. Bài giảng Kiến trúc máy tính Các MTTT vận hành rất thuận tiện, thƣờngđƣa ra kết quả dƣới dạng đồ thị, đặc biệt với thờigian cực kỳ ngắn (tốc độ thi hành rất cao). MTTT có các nhƣợc điểm chính sau: kết quảcó độ chính xác không cao lắm, sự hoạt động của nókhông mềm dẻo nhƣ MTS, khả năng giải bài toánphụ thuộc nhiều vào chính phần cứng của máy. Sự khác nhau cơ bản giữa MTTT và MTS làMTS chỉ làm đƣợc các phép tính số học cổ điểm nhƣcộng, trừ, nhân, chia; để thực hiện các tổ hợp gồmcác phép tính cộng và nhân . . . những cái mà bộ GTE Analog Computer EA22cộng của MTTT chỉ làm trong nháy mắt thì ở MTSphải có một chƣơng trình đặc biệt để sắp xếp dần dần các phép tính số học chủ yếuthành các tổ hợp cần thiết. Các máy tính ngày nay có khả năng giải đƣợc hầu nhƣ mọi bài toán toán họcvà các tính toán logic phức tạp với tốc độ thực hiện, độ chính xác và độ tin cậy ngàycàng cao. Chính vì vậy mà MTTT với các nhƣợc điểm trên thì chỉ còn đƣợc sử dụngcho những ứng dụng có tính chất chuyên biệt, không phổ biến nhƣ MTS. Trƣớc chiến tranh thế giới thứ II, máy tính tƣơng tự điện và cơ khí đƣợc coilà một thành tựu vĩ đại và rất nhiều ngƣời nghĩ rằng nó là tƣơng lai của khoa họctính toán. Các máy tính tƣơng tự đƣợc sử dụng các đại lƣợng vật lý biến thiên liêntục nhƣ dòng điện và điện áp hay tốc độ quay của các trục để biểu diễn các giá trịđang đƣợc xử lý. Một ví dụ điển hình đó là chiếc máy tích phân bằng nƣớc đƣợcxây dựng năm 1936. Không giống nhƣ các máy tính số hiện đại, máy tính analogkhông quá phức tạp và cần phải thiết lập cấu hình lại (lập trình lại) một cách thủcông để chuyển chúng từ công việc này sang giải quyết một vấn đề khác. Các máytính tƣơng tự đã đem lại nhiều lợi ích trong giai đoạn khai sinh của máy tính số dochúng có thể giải quyết nhiều bài toán phức tạp trong khi khả năng của các máy tínhsố ban đầu còn rất giới hạn. Nhƣng cùng với sự phát triển của nhanh hơn và sử dụngbộ nhớ lớn hơn của máy tính số, máy tính tƣơng tự dần bị thay thế, đặc biệt là sựphát triển của kỹ thuật lập trình và kỹ thuật mã hoá. Máy tính tƣơng tự đƣợc ứng dụng mạnh nhất trong các thiết bị ngắm bắn chovũ khí, ví dụ nhƣ máy ngắm ném bom Norden và các máy tính toán cho pháo binhtrên chiến trƣờng. Một số máy tính loại này vẫn còn đƣợc sử dụng vài thập kỷ sauCTTG II. Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 27 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    22. 28. Bài giảng Kiến trúc máy tính Máy tính tƣơng tự dạng lai, đƣợc điều khiển bởi các thiết bị điện tử số, vẫngiữ vai trò quan trọng cho tới những năm 1950, 1960, và sau đó trong một số ứngdụng đặc biệt. Máy tính lai (Hybrid Computer) Đó là loại máy tính kết hợp cả hainguyên lý số và tƣơng tự, trong hệ thốngnày có một nửa là số và một nửa là tƣơngtự. Nửa số, về thực chất là một máy tínhsố hoặc là một tập hợp các phần tử tínhtoán số. Nửa tƣơng tự là một máy tính làmột máy tính tƣơng tự hoặc là một tậphợp các phần tử tính toán tƣơng tự. Trong quá trình tính toán, hai nửa này truyền dữliệu cho nhau thông qua các bộ chuyển đổi (convertor). Việc đồng bộ hoạt động củahai nửa có thể do một đơn vị điều khiển riêng hoặc do đơn vị điều khiển của máytính số đảm nhiệm.1.4 Các thành phần cơ bản trong hệ thống máy tính CPU Memory Bus hÖ thèng Phèi ghÐp vµo ra (I/O) TB TB Vµo Ra Hình 1-1 Mô hình chung của một hệ thống máy tính1.4.1 CPU CPU viết tắt của chữ Central Processing Unit (tiếng Anh), tạm dịch là đơn vịxử lí trung tâm. CPU có thể đƣợc xem nhƣ não bộ, một trong những phần tử cốt lõinhất của máy vi tính. Nhiệm vụ chính của CPU là xử lý các chƣơng trình vi tính và Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 28 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    23. 29. Bài giảng Kiến trúc máy tínhdữ kiện. CPU có nhiều kiểu dáng khác nhau. Ở hình thức đơn giản nhất, CPU làmột con chip với vài chục chân. Phức tạp hơn, CPU đƣợc ráp sẵn trong các bộ mạchvới hàng trăm con chip khác. CPU là một mạch xử lý dữ liệu theo chƣơng trìnhđƣợc thiết lập trƣớc. Nó là một mạch tích hợp phức tạp gồm hàng triệu transistorCấu trúc cơ bản CPU Đơn vị điều khiển (CU:Control Unit): Điều khiển hoạt động của máy tính theo chƣơng trình đã định sẵn. Đơn vị số học và logic (ALU: Arithmetic And Logic Unit): thực hiện các phép toán số học và logic trên các dữ liệu cụ thể. Tập thanh ghi (RF: Register File): Lƣu trữ các thông tin tạm thời phục vụ cho hoạt động của CPU. Đơn vị nối ghép BUS(BIU: Bus Interface Unit): kết nối và trao đổi thông tin giữa Bus bên trong và Bus bên ngoài CPU.1.4.2 . – - RAM (Random access memory), hay Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên: Tốc độ truy cập nhanh, lƣu trữ giữ liệu tạm thời, dữ liệu sẽ bị mất vĩnh viễnkhi không còn nguồn điện cung cấp. ROM (Read Only Memory), hay Bộ nhớ chỉ đọc: Lƣu trữ các chƣơng trình mà khi mất nguồn điện cung cấp sẽ không bị (xóa)mất. Ngày nay còn có công nghệ FlashROM tức bộ nhớ ROM không những chỉ đọcmà còn có thể ghi lại đƣợc, nhờ có công nghệ này BIOS đƣợc cải tiến thànhFlashBIOS. Cache: Cache là tên gọi của bộ nhớ đệm – nơi lƣu trữ các dữ liệu nằm chờ các ứngdụng hay phần cứng xử lý. Mục đích của nó là để tăng tốc độ xử lý. Cache là mộtcơ chế lƣu trữ tốc độ cao đặc biệt. Nó có thể là một vùng lƣu trữ của bộ nhớ chínhhay một thiết bị lƣu trữ tốc độ cao độc lập. (SRAM) có tốc độ cao nhƣng đắt tiền thay vìbộ nhớ động (DRAM) có tốc độ thấp hơn và rẻ hơn, đƣợc dùng cho bộ nhớ chính.Cơ chế lƣu trữ bộ nhớ cache này rất có hiệu quả. Bởi lẽ, hầu hết các chƣơng trình Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 29 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    24. 30. Bài giảng Kiến trúc máy tínhthực tế truy xuất lặp đi lặp lại cùng một dữ liệu hay các lệnh gi . Nhờ lƣutrữ các thông tin này trong SRAM, máy tính sẽ khỏi phải truy xuất vào DRAM vốnchậm chạp hơn. Một số bộ nhớ cache đƣợc tích hợp vào trong kiến trúc của các bộ vi xử lý.Chẳng hạn, CPU Intel đời 80486 có bộ nhớ cache 8 KB, trong khi lên đời Pentiumlà 16 KB. Các bộ nhớ cache nội (internal cache) nhƣ thế gọi là Level 1 (L1) Cache(bộ nhớ đệm cấp 1). Các máy tính hiện đại hơn thì có thêm bộ nhớ cache ngoại(external cache) gọi là Level 2 (L2) Cache (bộ nhớ đệm cấp 2). Các cache này nằmgiữa CPU và bộ nhớ hệ thống DRAM. Sau này, do nhu cầu xử lý nặng hơn và vớitốc độ nhanh hơn, các máy chủ (server), máy trạm (workstation) và mới đây là CPUPentium 4 Extreme Edition đƣợc tăng cƣờng thêm bộ nhớ đệm L3 Cache. Hình 1-2. Bộ nhớ đệm Cache1.4.3 , nhƣ HDD,CDROM, Tape, … Các loại bộ nhớ dựa trên công nghệ FlashROM: Kết hợp với chuẩn giao tiếpmáy tính USB (Universal Serial Bus) tạo ra các bộ nhớ máy tính di động thuận tiệnvà đa năng nhƣ: Các thiết bị giao tiếp USB lƣu trữ dữ liệu, thiết bị giao tiếp USBchơi nhạc số, chơi video số; khóa bảo mật qua giao tiếp USB; thẻ nhớ… Dung lƣợngthiết bị lƣu trữ FlashROM đã lên tới 32GB (Samsung công bố năm 2005), trongtƣơng lai, có thể FlashROM sẽ dần thay thế các ổ đĩa cứng, các loại đĩa CD, DVD…1.4.4 (Input/Output System) . Nhập hay đầu vào (Input): Các bộ phận thu nhập dữ liệu hay mệnh lệnh nhƣlà bàn phím, chuột… Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 30 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    25. 31. Bài giảng Kiến trúc máy tính Xuất hay đầu ra (Output): Các bộ phận trả lời, phát tín hiệu, hay thực thi lệnhra bên ngoài nhƣ là màn hình, máy in, loa, … . Các thiết bị ngoại vi cơ bản: o Thiết bị vào: bàn phím, chuột, … o Thiết bị ra: máy in, màn hình,… o Thiết bị nhớ: đĩa từ, quang,…. o Thiết bị truyền thông: Modem,…1.4.5 Hệ thống bus Hệ thống bus (Bus system) làm nhiệm vụ vận chuyển thông tin giữa cácphần khác nhau trong máy tính (Hệ thống Bus bao gồm bus dữ liệu dùng để vậnchuyển dữ liệu từ bộ nhớ tới CPU hoặc ngƣợc lại. Bus địa chỉ dùng để vận chuyểntín hiệu địa chỉ (ô nhớ hay cổng vào/ra do CPU phát ra. Bus điều khiển dùng để vậnchuyển tín hiệu điều khiển do CPU phát ra để điều khiển các khối trong hệ thốnghoặc do thiết bị ngoại vi gửi tới CPU yêu cầu thực hiện một công việc nào đó).1.5 Mô hình phân cấp của máy tính Một máy với n mức có thể đƣợc xem nhƣ n máy ảo khác nhau, mỗi máy ảocó một ngôn ngữ máy tƣơng ứng. Chúng ta sẽ sử dụng thuật ngữ “mức” và “máyảo” với cùng một ý nghĩa. Chỉ có các chƣơng trình đƣợc viết bằng ngôn ngữ L1 làcó thể đƣợc thực hiện trực tiếp bằng các mạch điện tử mà không cần sự can thiệptrung gian của việc dịch hoặc thông dịch. Các chƣơng trình đƣợc viết bằng L2,L3,…, Ln hoặc là phải đƣợc thông dịch bằng một trình thông dịch chạy ở một mứcthấp hơn hoặc là phải đƣợc dịch sang một ngôn ngữ khác tƣơng ứng với một mứcthấp hơn. Hình 1.03 dƣới đây mô tả các máy tính nhiều mức hiện đại Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 31 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    26. 32. Bài giảng Kiến trúc máy tính Hình 1-3. Mô hình phân cấp máy tính Cấp 0 chính là phần cứng của máy tính. Các mạch điện tử của cấp này sẽthực thi các chƣơng trình ngôn ngữ máy của cấp 1. Trong cấp logic số, đối tƣợngquan tâm là các cổng logic. Các cổng này đƣợc xây dựng từ một nhóm cáctransistor. Cấp 1 là cấp ngôn ngữ máy thật sự. Cấp này có một chƣơng trình gọi là vichƣơng trình (microprogram), vi chƣơng trình có nhiệm vụ thông dịch các chỉ thịcủa cấp 2. Hầu hết các lệnh trong cấp này là di chuyển dữ liệu từ phần này đến phầnkhác của máy hay thực hiện việc một số kiểm tra đơn giản. Mỗi máy cấp 1 có một hay nhiều vi chƣơng trình chạy trên chúng. Mỗi vichƣơng trình xác định một ngôn ngữ cấp 2. Các máy cấp 2 đều có nhiều điểm chungngay cả các máy cấp 2 của các hãng sản xuất khác nhau. Các lệnh trên máy cấp 2đƣợc thực thi bằng cách thông dịch bởi vi chƣơng trình mà không phải thực thi trựctiếp bằng phần cứng. Cấp thứ 3 thƣờng là cấp hỗn hợp. Hầu hết các lệnh trong ngôn ngữ của cấpmáy này cũng có trong ngôn ngữ cấp 2 và đổng thời có thêm một tập lệnh mới, mộttổ chức bộ nhớ khác và khả năng chạy 2 hay nhiều chƣơng trình song song. Các Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 32 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    27. 33. Bài giảng Kiến trúc máy tínhlệnh mới thêm vào sẽ đƣợc thực thi bằng một trình thông dịch chạy trên cấp 2, gọilà hệ điều hành. Nhiều lệnh cấp 3 đƣợc thực thi trực tiếp do vi chƣơng trình và mộtsố lệnh khác đƣợc thông dịch bằng hệ điều hành (do đó, cấp này là cấp hỗn hợp). Cấp 4 thật sự là dạng tƣợng trƣng cho một trong các ngôn ngữ. Cấp này cungcấp một phƣơng pháp viết chƣơng trình cho các cấp 1, 2, 3 dễ dàng hơn. Cácchƣơng trình viết bằng hợp ngữ đƣợc dịch sang các ngôn ngữ của cấp 1, 2, 3 và sauđó đƣợc thông dịch bằng các máy ảo hay thực tƣơng ứng. Cấp 5 bao gồm các ngôn ngữ đƣợc thiết kế cho ngƣời lập trình nhằm giải quyết mộtvấn đề cụ thể. Các ngôn ngữ này đƣợc gọi là cấp cao. Một số ngôn ngữ cấp cao nhƣ Basic,C, Cobol, Fortran, Lisp, Prolog, Pascal và các ngôn ngữ lập trình hƣớng đối tƣợng nhƣC++, J++, … Các chƣơng trình viết bằng các ngôn ngữ này thƣờng đƣợc dịch sang cấp 3hay 4 bằng các trình biên dịch (compiler). Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 33 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    28. 34. Bài giảng Kiến trúc máy tínhCHƢƠNG 2 BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH Mục tiêu: Tóm tắt chƣơng: Chƣơng đƣợc chia ra thành 5 phầnTăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 34Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    29. 35. Bài giảng Kiến trúc máy tính2.1 Thông tin và mã hoá thông tin2.1.1 Khái niệm về thông tin Khái niệm về thông tin gắn liền với sự hiểu biết một trạng thái cho sẵn trong nhiều trạng thái có thể có vào một thời điểm cho trƣớc. Hình 2-1 Trạng thái biểu diễn hiệu điện thế Trong hình này, chúng ta quy ƣớc có hai trạng thái có ý nghĩa: trạng tháithấp khi hiệu điện thế thấp hơn VL và trạng thái cao khi hiệu điện thế lớn hơn VH.Để có thông tin, ta phải xác định thời điểm ta nhìn trạng thái của tín hiệu. Thí dụ, tạithời điểm t1 thì tín hiệu ở trạng thái thấp và tại thời điểm t2 thì tín hiệu ở trạng tháicao.2.1.2 Mã hoá dữ liệuNguyên tắc chung về mã hoá dữ liệu Mọi dữ liệu đƣợc đƣa vào máy tính đƣợc mã hoá thành số nhị phân.  Các loại dữ liệu: o Dữ liệu nhân tạo: do con ngƣời quy ƣớc o Dữ liệu tự nhiên: tồn tại khách quan với con ngƣời  Mã hoá dữ liệu nhân tạo o Dữ liệu số nguyên: mã hoá theo một số chuẩn đã qui ƣớc o Dữ liệu số thực: mã hoá bằng số dấu chấm động o Dữ liệu phi số (ký tự): mã hoá theo các bộ mã ký tự hiện hành nhƣ : ASCII, Unicode,… Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 35 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    30. 36. Bài giảng Kiến trúc máy tính Hình 2-2 Qui trình biến đổi tín hiệu Bộ nhớ chính tổ chức lƣu trữ dữ liệu theo đơn vị byte. Độ dài từ dữ liệu cóthể chiếm từ 1 đến 4 .Có hai cách lƣu trữ đƣợc đƣa ra o Little Endian (đầu nhỏ): Byte có ý nghĩa thấp hơn đƣợc lƣu trữ trong bộ nhớ ở vị trí có địa chỉ nhỏ hơn. 8 bit. H N I T Y A M T A U H T K Y Byte 0 byte n o o Big Endian (đầu to): Byte có ý nghĩa thấp hơn đƣợc lƣu trữ trong bộ nhớ ở vị trí có địa chỉ lớn hơn. K Y T H U A T M A Y T I N H Byte 0 byte n2.2 Biểu diễn số 2.2.1 Khái niệm hệ đếm Các chữ số cơ bản của một hệ đếm là các chữ số tối thiểu để biểu diễn mọi sốtrong hệ đếm ấy. Hệ thập phân có các chữ số cơ bản là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Hệ nhị phân có các chữ số cơ bản là 0, 1. Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 36 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    31. 37. Bài giảng Kiến trúc máy tính Hệ thập lục phân có các chữ số cơ bản được ký hiệu là 0,.., 9, A, B, C, D, E, F. Nếu một số có giá trị lớn hơn các số cơ bản thì nó sẽ đƣợc biểu diễn bằngcách tổ hợp các chữ số cơ bản theo công thức sau : X = an an-1 … a1 a0 = anbn + an-1bn-1 +… + a1b + a0 (*)Với b là cơ số hệ đếm, a0, a1, a2,…., an là các chữ số cơ bảnX là số ở hệ đếm cơ số b.Ví dụ:Hệ thập phân cho X = 123 thì X = 1 * 102 + 2 * 101 + 3 với b=10Hệ nhị phân cho X = 110 thì X = 1 * 22 + 1 * 21 + 0 với b=2 2.2.2 Chuyển đổi giữa các hệ đếm . : 2 2: A = A chia nguyên cho n, Bi=A chia dƣ cho n (i=1,2,3,…) =i+1 = BiBi-1Bi-2…B1 2 (n=2) Phép tính Số dƣ 118 ÷ 2 = 59 0 59 ÷ 2 = 29 1 29 ÷ 2 = 14 1 14 ÷ 2 = 7 0 7÷2=3 1 3÷2=1 1 1÷2=0 1 Lƣợc trình các con số dƣ theo thứ tự từ dƣới lên trên, cho chúng ta một sốnhị phân 11101102.  4 bit : Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 37 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    32. 38. Bài giảng Kiến trúc máy tính 9FA 1001 1111 1010 2.2.3 Biểu diễn số nguyên a. Số nguyên không dấu Nguyên tắc chung: Dùng n chữ số nhị phân thì biểu diễn đƣợc 2n số Dải biểu diễn: 0 2n – 1 Ví dụ: n = 8 bit: dải biểu diễn: 0†28-1, hay từ 0†255 Cách biểu diễn: Biểu diễn ở dạng nhị phân một cách bình thƣờng b. Số nguyên có dấu Có nhiều cách để biểu diễn một số n bit có dấu. Trong tất cả mọi cách thì bitcao nhất luôn tƣợng trƣng cho dấu. Khi đó, bit dấu có giá trị là 0 thì số nguyên dƣơng, bit dấu có giá trị là 1 thìsố nguyên âm. Tuy nhiên, cách biểu diễn dấu này không đúng trong trƣờng hợp sốđƣợc biểu diễn bằng số thừa K mà ta sẽ xét ở phần sau trong chƣơng này (bit dấu cógiá trị là 1 thì số nguyên dƣơng, bit dấu có giá trị là 0 thì số nguyên âm).dn-1 dn-2 dn-3 ***** d2 d1 d0 ***** Bit dấu Số nguyên có bit dn-1 là bit dấu và có trị số tƣợng trƣng bởi các bit từ d0 tớidn-2 . Biểu diễn bằng dấu và giá trị tuyệt đối Trong cách này, bit dn-1 là bit dấu và các bit từ d0 tới dn-2 cho giá trị tuyệt đối. Một số n bit tƣơng ứng với số nguyên thập phân có dấu sau : n 2 d 1 i N ( 1) di2 i 0 Ví dụ: +2510 = 000110012 -2510 = 100110012 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 38 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    33. 39. Bài giảng Kiến trúc máy tính – Một Byte (8 bit) có thể biểu diễn các số có dấu từ -127 tới +127. – Có hai cách biểu diễn số không là 0000 0000 (+0) và 1000 0000 (-0). Biểu diễn bằng số bù 1 Trong cách biểu diễn này, số âm -N đƣợc có bằng cách thay các số nhị phândi của số dƣơng N bằng số bù của nó (nghĩa là nếu di = 0 thì ngƣời ta đổi nó thành 1và ngƣợc lại). Ví dụ: +2510 = 000110012 -2510 = 111001102 – Một Byte cho phép biểu diễn tất cả các số có dấu từ -127 (1000 00002) đến127 (0111 11112) – Có hai cách biểu diễn cho 0 là 0000 0000 (+0) và 1111 1111 (-0). Biểu diễn bằng số bù 2 Để có số bù 2 của một số nào đó, ngƣời ta lấy số bù 1 rồi cộng thêm 1. Vậymột từ n bit (dn-1 ……. d0) có trị thập phân nhƣ sau : n 2 n 1 i N dn 12 di2 i 0 Một số n bit có thể biểu diễn các số có dấu từ – 2n-1 đến 2n-1-1. Chỉ có mộtcách duy nhất để biểu diễn cho số không là tất cả các bit của số đó đều bằng không. Ví dụ: +2510 = 000110012 -2510 = 111001112 – Dùng 1 Byte (8 bit) để biểu diễn một số có dấu lớn nhất là +127 và số nhỏnhất là -128. – Chỉ có một giá trị 0: +0 = 000000002, -0 = 000000002 Biểu diễn bằng số thừa K Trong cách này, số dƣơng của một số N có đƣợc bằng cách “cộng thêm vào”số thừa K đƣợc chọn sao cho tổng của K và một số âm bất kỳ luôn luôn dƣơng. Sốâm -N của số N có đƣợc bằng cáck lấy K-N (hay lấy bù hai của số vừa xác định). Ví dụ: (số thừa K=128, số “cộng thêm vào” 128 là một số nguyên dƣơng. Sốâm là số lấy bù hai số vừa tính, bỏ qua số giữ của bit cao nhất) : +2510 = 100110012 -2510 = 011001112 – Dùng 1 Byte (8 bit) để biểu diễn một số có dấu lớn nhất là +127 và số nhỏnhất là -128. – Chỉ có một giá trị 0: +0 = 100000002, -0 = 1000000022.3 Các phép toán số học trong hệ nhị phân -2.3.1 Phép cộng nhị phân Cộng nhị phân đƣợc thực hiện theo quy tắc ở Bảng 2.1 Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 39 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên
    34. 41. Bài giảng Kiến trúc máy tính 1 0 1 0 1 1 0 0 Bảng 2-2. Quy tắc Trừ Nhị phân :Chú ý: Phép tính đƣợc thực hiện từ Bit trọng số thấp đến Bit có trọng số thấp đếnBit có trọng số cao. Số vay sẽ đƣợc trừ vào Bit có trọng số cao hơn ở liền kề.Ví dụ: Thực hiện các tính Trừ Nhị phân sau:1011 – 0110 = 0101 2 của nó.2.3.3 Phép nhân nhị phân Phép nhân nhị phân đƣợc thực hiện nhƣ nhân thập phân.Ví dụ: Có phép tính:1001 nhân với 1101 Ta thực hiện: 1100 Số bị nhân (12) x 1011 Số nhân (11) 1100 + 1100 0000 1100 100000100 Tích (132)Trong phép cộng nhị phân đƣợc chia thành 2 dạng là : Phép nhân số nguyên không dấu Phép nhân số nguyên có dấua. Phép nhân số nguyên không dấu Các tích thành phần đƣợc tính nhƣ sau: Nếu bit tƣơng ứng của số nhân bằng 0 tích thành phần bằng 0 Nếu bit tƣơng ứng của số nhân bằng 1 tích thành phần bằng số bị nhân Tích thành phần tiếp theo đƣợc dịch trái 1 bit so với tích trƣớc đó Tổng các tích thành phần là Tích cuối cùng Nhân hai số n bit, tích có độ dài 2n bitb. Phép nhân số nguyên có dấu Tăng Cẩm Nhung, BM Kỹ thuật máy tính – Khoa Điện tử 41 Trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên

    --- Bài cũ hơn ---

  • Chương Ii: Cấu Trúc Tổng Quát Của Mtđt
  • Cấu Trúc Tổng Quát Của Máy Tính Điện Tử
  • Bài Giảng Kiến Trúc Máy Tính Và Hệ Điều Hành: Chương 1
  • Tổng Quan Về Cấu Trúc Máy Tính
  • Mainboard Là Gì? Tìm Hiểu Kỹ Hơn Về Mainboard (Bo Mạch Chủ)
  • Bài Giảng Cấu Trúc Máy Tính: Lập Trình Hợp Ngữ

    --- Bài mới hơn ---

  • Các Cấu Trúc Lập Trình Hợp Ngữ 8086
  • A/v 더니 Vậy Mà,thế Mà…/ Vì,do…nên
  • Ngôn Ngữ Lập Trình Pascal (Bổ Trợ Tin 11)
  • Ưu Và Nhược Điểm Của Pascal So Với Ngôn Ngữ Lập Trình Khác
  • Nguồn Gốc Của Ngôn Ngữ Lập Trình Pascal
  • CẤU TRÚC MÁY TÍNH LẬP TRÌNH HỢP NGỮ Cấu trúc Máy tính & Lập trình Assembly MỤC TIÊU : Khám phá bí mật bên trong máy tính. 3. Nắm được cách hoạt động,cách giao tiếp của các thành phần cấu tạo nên máy tính. 4. Biết viết 1 chương trình bằng Assembly – dịch liên kết và thực thi chương trình này. 5. Biết lập trình xử lý đơn giản phần cứng, lập trình hệ thống . 6. Các khái niệm cơ bản về virus TH – nghiên cứu các kỹ thuật lây lan của virus tin học 2.Trang bị những kiến thức cơ bản về cấu trúc tổng quát của máy tính cũng như các thành phần cấu tạo nên máy tính. Tài liệu tham khảo Structured Computer Organization – Andrew Tanenbaum Assembly Language For the IBM-PC – Kip R Irvine Assembly Programming Language & IBM PC Ythayu – Charles Marut Giáo trình Cấu trúc máy tính – Tống Văn On Lập trình Hợp ngữ – Nguyễn Ngọc Tấn -Vũ Thanh Hiền Cấu trúc Máy tính – Đại học Bách khoa Tài liệu tham khảo Computer Virus Handbook Virus Writing guide Billy Belceb The macro virus writing guide The little black book of computer viruses Một số mẫu chương trình virus (virus file, virus macro) Giáo viên : Ngô Phước NguyênEmail : [email protected]: 091-8-380-926 Đề cương mơn học Chương 1 : Tổ chức tổng quát của hệ thống MT Chương 2 : Tổ chức CPU Chương 3 : Mức logic số Chương 4 : Tổ chức bộ nhớ Chương 5 : Xuất nhập Chương 6 : Lập trình Assembly – Tập lệnh Chương 7 : Cấu trúc điều khiển & Vịng lặp Chương 8 : Macro & Procedure – nhúng CT Assembly vào ngơn ngữ cấp cao như C… Chương 9 : Lập trình xử lý màn hình-bàn phím-mouse. Chương 10 : Lập trình xử lý File Chương 11 : Các khái niệm cơ bản về Virus tin học – phân tích các kỹ thuật lây lan chung của VR tin học và lây lan trên mạng. Chương 1 :CẤU TRÚC TỔNG QUÁT CỦA MỘT HỆ THỐNG MÁY TÍNH Nắm được tổng quan về cấu trúc máy tính. Hiểu về Máy Turing & Nguyên lý Von Neumann Biết sơ đồ khối chi tiết của máy tính Nắm nguyên lý hoạt động máy tính Biết các component của máy tính : Processors,Memory,Input/Output devices,Bus Mục tiêu : Chương 1 Tổng quan về cấu trúc máy tính. Mô hình máy Turing Nguyên lý Von Neumann. Sơ đồ tổng quát của một máy tính. Nguyên lý hoạt động của máy tính Câu hỏi ôn tập 2+3/4*3-5=? ……………. …………….. ………………. Memory : chứa các chỉ thị & dữ liệu Input device : thiết bị nhập Bộ xử lý Máy tính & Sự tính toán The system bus (shown in yellow) connects the various components of a chúng tôi CPU is the heart of the computer, most of computations occur inside the chúng tôi is a place to where the programs are loaded in order to be executed. Tổng quan về cấu trúc máy tính Máy tính hiện đại ngày nay được thiết kế dựa trên mơ hình Turing Church và mơ hình Von Neumann. khối xử lý đầu đọc ghi chứa tập hữu hạn các trạng thái Băng dữ liệu vơ hạn, dữ liệu kết thúc là b Mơ hình Turing : Mơ hình này rất đơn giản nhưng nĩ cĩ tất cả các đặc trưng của 1 hệ thống máy tính sau này. Nguyên lý cấu tạo máy Turing : Nguyên lý xây dựng MT MT điện tử làm việc theo hai nguyên lý cơ bản : nguyên lý số và nguyên lý tương tự. Nguyên lý số sử dụng các trạng thái rờI rạc của 1 đạI lượng vật lý để biểu diễn số liệu  nguyên lý đếm. Nguyên lý tương tự sử dụng 1 đạI lượng vật lý biến đổI liên tục để biểu diễn số liệu  nguyên lý đo Mạch điện trong MT Trong MT cĩ những loạI mạch điện nào ? Mạch tổ hợp : là mạch điện cĩ trạng thái ngõ ra phụ thuộc tức thờI vào tổ hợp của trạng thái ngõ vào. Ex : Mạch giảI mã địa chỉ Mạch tuần tự : là mạch điện thực hiện 1 mục đích mà trạng thái ngõ ra phụ thuộc vào tổ hợp của trạng thái ngõ vào và trạng thái của quá khứ ngõ vào. Ex : mạch cộng, trừ, nhân , chia Nguyên lý Turing Máy làm việc theo từng bước rời rạc. Một lệnh của máy như sau : qiSiSjXqj. Nghĩa là : đầu đọc ghi đang ở ơ Si thì sẽ ghi đè Sj vào ơ hiện tại và dịch chuyển hoặc đứng yên theo chỉ thị là X và trạng thái hiện hành của máy là qj khối xử lý đầu đọc ghi chứa tập hữu hạn các trạng thái Băng dữ liệu vơ hạn, dữ liệu kết thúc là b Nguyên lý hoat động máy Turing Quá trình sẽ dừng lại khi trạng thái trong của máy là trạng thái kết thúc qf. Dữ liệu của bài tốn là 1 chuổi các ký hiệu thuộc tập các ký hiệu của máy khơng kể ký hiệu rỗng b, được cất vơ băng. Trạng thái trong ban đầu của máy là q0 . Đầu đọc/ghi ở ơ chứa ký hiệu đầu tiên của chuổi ký hiệu nhập. Trong quá trình hoạt động, sự thay đổi dữ liệu trên băng, sự dịch chuyển đầu đọc ghi và sự biến đổi trạng thái trong của máy sẽ diễn ra tuân theo các lệnh thuộc tập lệnh của máy tùy theo trạng thái hiện tại và ký hiệu ở ơ hiện tại. Thí dụ máy Turing Xét thí dụ máy Turing thực hiện phép tốn NOT trên chuổi các bit 0/1.Chuổi dữ liệu nhập ban đầu là 10 tập các ký hiệu của máy {0,1} tập các trạng thái trong {q0, q1} tập lệnh gồm 3 lệnh : q001Rq0 , q010Rq0 , q0bbNq1 … Nguyên lý VonNeumann Máy Von Neumann là mơ hình của các máy tính hiện đại. Nguyên lý của nĩ như sau : Về mặt logic (chức năng) , máy gồm 3 khối cơ bản : đơn vị xử lý, bộ nhớ và hệ thống xuất nhập. Bộ nhớ Đơn vị xử lý Hệ xuất nhập data chương trình Trao đổi thơng tin Điều khiển Nguyên lý Von Neumann (cont) Chương trình điều khiển xử lý dữ liệu cũng được xem là data và được lưu trữ trong bộ nhớ gọi là chương trình lưu trữ. Bộ nhớ chia làm nhiều ơ, mỗi ơ cĩ 1 địa chỉ (đánh số thứ tự) để cĩ thể chọn lựa ơ nhớ trong quá trình đọc ghi dữ liệu. (nguyên lý định địa chỉ) Nguyên lý Von Neumann (cont) Các lệnh được thực hiện tuần tự nhờ 1 bộ đếm chương trình (thanh ghi lệnh) nằm bên trong đơn vị xử lý. Chương trình MT cĩ thể biểu diễn dướI dạng số và đặt vào trong bộ nhớ của MT bên cạnh dữ liệu. Typical Von Neumann Machine Typical Von Neumann Machine ALU Nguyên lý hoạt động MT CPU Đọc lệnh Phân tích lệnh Thực thi lệnh Bộ nhớ chính Lưu trữ thơng tin Nơi chứa chương trình để CPU đọc và thực thi Khối xuất nhập Giao tiếp với mơi trường bên ngồi xuất nhập dữ liệu, bộ nhớ phụ Tổ chức Máy tính 1 CPU & 2 I/O device Printer Disk CPU Main Memory Control Unit ALU ………. ………. Registers Bus I/O Devices Bus Bus Sơ đồ khối chi tiết Control Unit đọc, phân tích, ra lệnh cho các đơn vị chức năng thực hiện ALU Phép tốn: số học, luận lý, so sánh, dịch, quay,xử lý bit. Main Memory Cĩ 2 tác vụ : đọc /Ghi 2 loại dữ liệu: 1) Data : số liệu đầu vào, kết quả,dữ liệu trung gian 2) Chương trình Đơn vị giao tiếp – IO Card IO Devices Registers MỗI phép tốn cho 2 kết quả Tổng kết chương Máy tính được thiết kế trên ý tưởng của Máy Turing và nguyên lý Von Neumann. Về mặt chức năng máy tính gồm 3 phần : đơn vị xử lý, bộ nhớ chính và các thiết bị xuất nhập. Câu hỏi Câu 1: Trình bày nguyên lý Von Neumann. Câu 2: Cho biết sự khác nhau giữa mơ hình Turing và mơ hình VonNeumann. Câu 3: Trình bày nguyên lý hoạt động của Máy Turing. Câu 4: Truớc khi cĩ nguyên lý Von Neumann, chương trình để máy tính thực hiện được để ở đâu? Câu 5 : Cho biết kết quả của 2+3 ?

    --- Bài cũ hơn ---

  • Cấu Trúc Hệ Điều Hành
  • Lập Trình Cấu Trúc Và Lập Trình Hướng Đối Tượng
  • Lập Trình Hướng Đối Tượng Dành Cho Người Mới Bắt Đầu
  • Anh Chị Hãy Nêu Những Nét Lớn Về Cấu Trúc Văn Hóa.
  • Văn Hóa Và Cấu Trúc Văn Hóa
  • Cấu Trúc There Is There Are Và Bài Tập

    --- Bài mới hơn ---

  • Cách Dùng There Is/there Are Trong Tiếng Anh
  • Từ Vựng + Ngữ Pháp (Dạng Bị Động Của Câu Tường Thuật)
  • Cấu Trúc Và Các Dùng Believe Trong Tiếng Anh
  • Giỏi Ngay Cấu Trúc Had Better Trong Tiếng Anh Chỉ Với 5 Phút
  • So Sánh Had Better Và Should, Cấu Trúc It’s Time
  • Cấu trúc There is There are xuất hiện một cách thường xuyên và được sử dụng một cách phổ biến, trong nhiều hoàn cảnh với biến thể khác nhau. Chúng được dùng để nói về sự tồn tại của một thứ gì đó hay có thể hiểu nghĩa là ” Có gì đó ” hoặc có thể là được dùng để đặt câu hỏi xác nhận sự tồn tại của một vật thể, sự vật nhất định.

    Với cùng nghĩa nhưng hai cấu trúc there is there are vẫn có những điểm khác biệt.

    There is và There are được dùng để giới thiệu rằng có cái gì, ai đó hoặc ở đâu trong hiện tại. Với thể phủ định, there is và there are (theo sau bởi not) được dùng để phủ định sự tồn tại của sự vật, sự việc nào đó.

    Cấu trúc There is there are

    *There is và there are được sử dụng chủ yếu dưới dạng rút gọn để thuận tiện, dễ dàng hơn.

    Ví dụ: There is = There’s; There is not = There’s not = There isn’t

    There are = There’re; There are not = There aren’t

    Với thể khẳng định, chúng ta cần chú ý 3 nguyên tắc về cấu trúc ” There + be +…”

    There is + singular noun (danh từ số ít)/uncountable noun (danh từ không đếm được) + trạng ngữ (nếu có)

    Trước danh từ số ít cần dùng mạo từ ” a, an, the“. Trước danh từ không đếm được không dùng mạo từ a hoặc an nhưng có thể thêm các lượng từ như no ( không), a little ( một ít), little ( rất ít), much ( nhiều) hay a lot of/lots of ( nhiều).

    Ex: There is a car in the garage. (Có một chiếc xe hơi ở trong gara)

    There’s an orange in the basket. (Có một quả cam trong chiếc giỏ)

    There is a lot of salt in the shaker. (Có rất nhiều muối trong lọ)

    There are + plural noun (danh từ số nhiều) + trạng ngữ (nếu có)

    There is no milk in the bottle. (Không còn sữa trong hộp)

    Đứng trước danh từ số nhiều thường có số đếm ( two, three,…) hoặc many, a few, few, some, a lot of, no,…

    Ex: There are forty students in my class.

    (Có bốn mươi học sinh trong lớp học của tôi)

    There are a lot of history books on the shelf in my room.

    (Có rất nhiều sách về lịch sử trên giá ở trong phòng của tôi)

    There’re a few kinds of vegetables I can’t eat.

    (Có một vài loại rau tôi không thể ăn được)

    There are no eggs in the fridge.

    (Không có quả trứng nào trong tủ lạnh)

    Thể phủ định

    Sau động từ to be sẽ có thêm từ phủ định ” not” và cũng thường kèm theo từ ” any” để nhấn mạnh sự không tồn tại của một thứ gì đó.

    Cấu trúc There is not + any + uncountable noun (danh từ không đếm được)/singular noun (danh từ số ít) + trạng ngữ (nếu có)

    Lưu ý rằng not và no đều cùng mang nghĩa là không nhưng cách dùng của chúng khác nhau. No vừa là danh từ, tính từ cũng có thể là phó từ, khi no đóng vai trò là tính từ nó phải đứng trước danh từ. Not chỉ là phó từ, vậy nên not được sử dụng khi đứng trước một số từ sau: much, many, a, any, enough,…

    Ex: There is not any furniture in the apartment yet.

    (Chưa có đồ nội thất gì ở trong căn hộ hết)

    There is not any poster which was hanged up against the wall.

    There are not + any + plural noun (danh từ số nhiều) + trạng từ (nếu có)

    (Chưa có chiếc poster nào được treo lên tường)

    Ex: There are not many subjects for you to choose.

    (Không có nhiều môn học cho bạn lựa chọn)

    There aren’t many snacks in school’s canteen.

    (Không có nhiều đồ ăn vặt trong căng tin của trường)

    Thể nghi vấn

    Is there + (any) + singular noun/uncountable noun + trạng từ (nếu có)?

    * Đối với câu hỏi yes/no: chúng ta đặt động từ to be lên trước there để tạo thành một câu hỏi. Từ any sử dụng với câu hỏi sử dụng plural noun (danh từ số nhiều) và uncountable noun (danh từ không đếm được). Câu trả lời cho câu hỏi trên đơn giản sẽ là there is/ there are.

    Ex: Is there any red wine in the bottle? Yes, there is.

    (Có chút rượu vang đỏ nào trong chai không? Có)

    Is there a solution to solve the problem? No, there isn’t.

    Are there + any + plural noun + trạng từ (nếu có)?

    (Đã tìm ra phương án nào để giải quyết vấn đề chưa? Chưa)

    Are there any ptty shirts in the shop? Yes, there are.

    (Có chiếc áo đẹp nào trong cửa hàng không? Có)

    Are there any movies for children under 18 years old? No, there aren’t

    (Có những bộ phim nào chiếu cho trẻ em dưới 18 tuổi không? Không)

    Đối với câu hỏi How many…?

    How many + plural noun (danh từ số nhiều) + are there + trạng từ (nếu có)?

    Câu hỏi How many chỉ được áp dụng với các danh từ số nhiều (plural noun).

    How many members are there in your family?

    (Có bao nhiêu thành viên trong gia đình bạn?)

    Nếu danh từ bắt đầu trong chuỗi là danh từ số ít hoặc danh từ không đếm được, chúng ta sẽ sử dụng cấu trúc There is:

    Cách dùng đặc biệt There is There are

    There is và there are đôi khi cũng được dùng để liệt kê nhiều danh từ trong cùng một câu. Các danh từ được liệt kê có thể tồn tại dưới nhiều dạng, số nhiều, số ít, danh từ đếm được hay cũng có thể là danh từ không đếm được.

    There’s a pen, a small notebook, some money and a lipstick in my bag.

    (Có một chiếc bút, một quyển sổ nhỏ, ít tiền và một thỏi soi trong cặp tôi)

    Nếu danh từ bắt đầu là danh từ số nhiều, chúng ta sẽ sử dụng cấu trúc There are:

    There’s cheese, seafood, rice, some fruit and a cake in my mom’s basket.

    (Có phô mai, hải sản, gạo, vài loại quả và một chiếc bánh trong giỏ của mẹ tôi)

    There are many cookies, juice, beer and fruit in Lan’s party.

    (Có rất nhiều bánh quy, nước quả, bia và hoa quả trong bữa tiệc của Lan)

    There was + an uncountable noun/singular noun + trạng từ (nếu có)

    Cấu trúc There to be ở thì khác

    Thì quá khứ đơn

    Ex: There was an extraordinary general meeting yesterday.

    (Có một cuộc họp bất thường diễn ra vào hôm qua)

    There were + a plural noun + trạng từ (nếu có)

    There wasn’t enough clean water on the island.

    (Không có đủ nước sạch ở trên đảo)

    There will be + an uncountable noun/ a singular noun/ a plural noun + trạng từ (nếu có)

    Ex: There were a lot of accidents happened last year.

    (Có rất nhiều tai nạn xảy ra vào năm ngoái)

    There have been + a plural noun + trạng từ (nếu có)

    Ex: There will be a big concert of THSK in Nissan Stadium next year.

    (THSK sẽ có một buổi hòa nhạc lớn ở sân vận động Nissan năm tới)

    There has been + an uncountable noun/ a singular noun + trạng từ (nếu có)

    Ex: There have been concerns about pollution.

    (Gần đây đã có những nỗi lo về vấn đề ô nhiễm)

    Ex: There had been a scuffle in the restaurant before we came.

    (Đã có một cuộc ẩu đả trong nhà hàng trước khi chúng tôi đến)

    II. Điền some, a, an, a lot of, any vào chỗ trống III. Make sentences IV. Put in order

    Bài tập There is There are

    I. Điền is/are vào chỗ trống II. Điền some, a, an, a lot of, any vào chỗ trống III. Make sentences IV. Put in order

    1. There … a lot of furniture in the room.
    2. There … many Aquafina bottles in my apartment.
    3. There … a pack of tissue papers, a mini mirror and some pens.
    4. There … water in the tank.
    5. … there any art books on the shelf?
    6. There … a dozen eggs, a milk bottle and some lemons.
    7. … there a car in your yard?

    Đáp án

    --- Bài cũ hơn ---

  • “tất Tần Tật” Về There Is Và There Are
  • Cấu Trúc Phàn Nàn Với Always Trong Tiếng Anh
  • Một Số Cấu Trúc Dùng Để Viết Lại Câu Cho Nhau
  • Tính Từ + To V Trong Tiếng Anh
  • Cấu Trúc Not Until, Only When: Ý Nghĩa, Cách Dùng Và Các Ví Dụ Tham Khảo
  • Web hay
  • Links hay
  • Push
  • Chủ đề top 10
  • Chủ đề top 20
  • Chủ đề top 30
  • Chủ đề top 40
  • Chủ đề top 50
  • Chủ đề top 60
  • Chủ đề top 70
  • Chủ đề top 80
  • Chủ đề top 90
  • Chủ đề top 100
  • Bài viết top 10
  • Bài viết top 20
  • Bài viết top 30
  • Bài viết top 40
  • Bài viết top 50
  • Bài viết top 60
  • Bài viết top 70
  • Bài viết top 80
  • Bài viết top 90
  • Bài viết top 100