Trình Bày Cấu Trúc Cơ Bản Của Máy Tính / TOP 12 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 3/2023 # Top View

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.

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 : nguyenktcn@yahoo.comMobile: 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 ?

Một màn hình CRT.

Thường gặp nhất là các loại màn hình máy tính với nguyên lý ống phóng chùm điện tử (ống CRT, nên thường đặt tên cho loại này là “loại CRT”).

Các màn hình loại CRT có các ưu nhược điểm:

Ưu điểm: Thể hiện màu sắc rất trung thực, tốc độ đáp ứng cao, độ phân giải có thể đạt được cao. Phù hợp với games thủ và các nhà thiết kế, xử lý đồ hoạ.Nhược điểm: Chiếm nhiều diện tích,nặng, tiêu tốn điện năng hơn các loại màn hình khác, thường gây ảnh hưởng sức khoẻ nhiều hơn với các loại màn hình khác.

Màn hình máy tính loại tinh thể lỏng dựa trên công nghệ về tinh thể lỏng nên rất linh hoạt, có nhiều ưu điểm hơn màn hình CRT truyền thống, do đó hiện nay đang được sử dụng rộng rãi, dần thay thế màn hình CRT.

Ưu điểm: Mỏng nhẹ, không chiếm diện tích trên bàn làm việc. Ít tiêu tốn điện năng so với màn hình loại CRT, ít ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng so với màn hình CRT.Nhược điểm: Giới hạn hiển thị nét trong độ phân giải thiết kế (hoặc độ phân giải bằng 1/2 so với thiết kế theo cả hai chiều dọc và ngang), tốc độ đáp ứng chậm hơn so với màn hình CRT (tuy nhiên năm 2007 đã xuất hiện nhiều model có độ đáp ứng đến 2 ms), màu sắc chưa trung thực bằng màn hình CRT.

Độ phân giải của màn hình tinh thể lỏng dù có thể đặt được theo người sử dụng, tuy nhiên để hiển thị rõ nét nhất phải đặt ở độ phân giải thiết kế của nhà sản xuất. Nguyên nhân là các điểm ảnh được thiết kế cố định (không tăng và không giảm được cả về số điểm ảnh và kích thước), do đó nếu thiết đặt độ phân giải thấp hơn độ phân giải thiết kế sẽ xảy ra tình trạng tương tự việc có 3 điểm ảnh vật lý (thực) dùng để hiển thị 2 điểm ảnh hiển thị (do người sử dụng thiết đặt), điều xảy ra lúc này là hai điểm ảnh vật lý ở sẽ hiển thị trọn vẹn, còn lại một điểm ảnh ở giữa sẽ hiển thị một nửa điểm ảnh hiển thị này và một nửa điểm ảnh hiển thị kia – dẫn đến chỉ có thể hiển thị màu trung bình, dẫn đến sự hiển thị không rõ nét.

Điểm chết trong màn hình tinh thể lỏng

Một trong các tiêu chí quan trọng để đánh giá về màn hình tinh thể lỏng là các điểm chết của nó (khái niệm điểm chết không có ở các loại màn hình CRT).Điểm chết được coi là các điểm mà màn hình không thể hiển thị đúng màu sắc, ngay từ khi bật màn hình lên thì điểm chết chỉ xuất hiện một màu duy nhất tuỳ theo loại điểm chết.Điểm chết có thể xuất hiện ngay từ khi xuất xưởng, có thể xuất hiện trong quá trình sử dụng.Điểm chết có thể là điểm chết đen hoặc điểm chết trắng. Với các điểm chết đen chúng ít lộ và dễ lẫn vào hình ảnh, các điểm chết trắng thường dễ nổi và gây ra sự khó chịu từ người sử dụng.Theo công nghệ chế tạo các điểm chết của màn hình tinh thể lỏng không thể sửa chữa được. Thường tỷ lệ xuất hiện điểm chết của màn hình tinh thể lỏng chiếm khoảng 30% tổng sản phẩm xuất xưởng nên các hãng sản xuất có các chế độ bảo hành riêng. Một số hãng cho phép đến 3 điểm chết (mà không bảo hành), một số khác là 5 điểm do đó khi lựa chọn mua các màn hình tinh thể lỏng cần chú ý kiểm tra về số lượng các điểm chết sẵn có.Để kiểm tra các điểm chết trên các màn hình tinh thể lỏng, tốt nhất dùng các phần mềm chuyên dụng (dẫn dễ tìm các phần mềm kiểu này bởi chúng thường miễn phí), nếu không có các phần mềm, người sử dụng có thể tạo các ảnh toàn một màu đen, toàn một màu trắng, toàn một màu khác và xem nó ở chế độ chiếm đầy màn hình (full screen) để kiểm tra.

Đèn nền trong màn hình tinh thể lỏng

Công nghệ màn hình tinh thể lỏng phải sử dụng các đèn nền để tạo ánh sáng đến các tinh thể lỏng. Khi điều chỉnh độ sáng chính là điều chỉnh ánh sáng của đèn nền. Điều đáng nói ở đây là một số màn hình tinh thể lỏng có hiện tượng lọt sáng tại các viền biên của màn hình (do cách bố trí của đèn nền và sự che chắn cần thiết) gây ra cảm giác hiển thị không đồng đều khi thể hiện các bức ảnh tối. Khi chọn mua cần thử hiển thị để tránh mua các loại màn hình gặp lỗi như vậy, cách thử đơn giải nhất là quan sát viền màn hình trong thời điểm khởi động Windows xem các vùng sáng có quá lộ hay không.

Ngoài hai thể loại chính thông dụng trên, màn hình máy tính còn có một số loại khác như:

Màn hình cảm ứng

Màn hình cảm ứng là các loại màn hình được tích hợp thêm một lớp cảm biến trên bề mặt để cho phép người sử dụng có thể điều khiển, làm việc với máy tính bằng cách sử dụng các loại bút riêng hoặc bằng tay giống như cơ chế điều khiển của một số điện thoại thông minh hay Pocket PC.Màn hình cảm ứng xuất hiện ở một số máy tính xách tay cùng với hệ điều hành Windows 8. Một số máy tính cho các tụ điểm công cộng cũng sử dụng loại màn hình này phục vụ giải trí, mua sắm trực tuyến hoặc các mục đích khác – chúng được cài đặt hệ điều hành Windows Vista mới nhất.

Màn hình máy tính sử dụng công nghệ OLED

Là công nghệ màn hình mới với xu thế phát triển trong tương lai bởi các ưu điểm: Cấu tạo mỏng, tiết kiệm năng lượng, đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao…Về cơ bản, ngoại hình màn hình OLED thường giống màn hình tinh thể lỏng nhưng có kích thước mỏng hơn nhiều do không sử dụng đèn nền.

Hoạt động của HSĐịnh hướng hoạt động của GV

Khi HS học với tài liệuKhi 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 cộtGV gợi ý HS quan sát, từhình dạng mà đoán ra tên gọi của một số bộ phận như bàn phím, màn hình.Yêu cầu HS báo cáo kết quảvà nhận xét.

1Thân máyChứa 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.

2Màn hìnhHiển thị thông tin.

3Máy inIn thông tin ra giấy.

4Bàn phímHỗ trợ người dùng nhập thông tin vào.

5ChuộtHỗ 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 củahoạt động thông tinHoạt động cá nhân:Đọc nội dung trong sáchđể 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 củangười và máy là giống nhau vì đều có cấu trúc 3 bước: Lấythông 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 CalculatorHoạt 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