-Vào giữa những năm 60, một số nhà chế tạo máy tính đã nghiên cứu thành công những thiết bị truy cập từ xa tới máy tính của họ. Một trong những phương pháp thâm nhậptừ a đượcthựchiệnbằng iệccài đặt những phương pháp thâm nhập từ xa được thực hiện bằng việc cài đặt một thiết bị đầu cuối ở một vị trí cách xa trung tâm tính toán, thiết bị đầu cuối này được liên kết với trung tâm bằng việc sử dụng đường dây điện thoại và với hai thiết bị xử lý...
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Kiến thức máy tính và truyền thông trong công nghiệp
- Vietnam National University, Hanoi
College of Technology
KiẾN TRÚC MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG
TRONG CÔNG NGHI
TRONG CÔNG NGHIỆP
GV: ThS. Đinh Thị Thái Mai
- Chương 2: Tổ chức hệ thống máy tính
2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Bi di thô ti á tí
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.3 Hệ thống nhớ
2.4 Hệ thống vào ra
2.5 Thiết bị nhập dữ liệu
2.6 Thiết bị xuất dữ liệu
Thi xu li
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
2.1.1 Hệ đếm
2.1.2 Đổi số thập phân ra số nhị phân hoặc
ngược lại
2.1.3 Các loại mã
2.1.4 Biểu diễn số nguyên theo mã nhị phân
2.1.5 Biểu diễn số thực theo mã nhị phân
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Hệ đếm
Hệ đếm bất kỳ: Bất kỳ một hệ đếm nào đều
biểu diễn một số nguyên theo nguyên tắc
sau: n −1
N = an −1...a0 = a0 s 0 + a1s1 + ... + an −1s n −1 = ∑ ai s i
i =0
Hệ đếm thập phân: là hệ đếm quen thuộc
đế đế
nhất của nhân loại, sử dụng những ký tự
số ả Rập để biểu diễn hệ thập phân.
để bi di th phân
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Hệ đếm
Hệ đếm nhị phân: Hình thành trên cơ sở đại số logic
Boole, xuất hiện từ cuối thế kỷ 19. s=2
4 bit: nibble
bit: nibble
8 bit: byte
16bit: từ (word)
(word)
32bit: từ kép(double world)
210bit:Kilobit (Kbit)
220bit:Megabit(Mbit)
230bit: Gigabit (Gbit)
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Hệ đếm
Hệ đếm thập lục phân:Xuất hiện như một cách biễu
diễn giản tiện trong công nghệ tin học. 4 chữ số
nhị phân được gộp thành một chữ số thập lục
phân. s=16
Các ký tự để biểu diễn hệ thập lục phân:
ký để bi di th phân:
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Đổi số thập phân ra số nhị phân hoặc
ngược lại
- Để đổi số thập phân ra số nhị phân hay
th
thập lục phân, ta chỉ cần chia số thập
th
phân cho cơ số của hệ (2 hoặc 16).
- Trong hệ nhị phân, trị số đầu tiên (ngoài
nh phân tr đầ tiên (ngoài
cùng bên phải) được gọi lsg LSB (least
significant bit) và tr
significant bit) và trị số cuối cùng (ngoài
cu cùng (ngoài
cùng bên trái) được gọi là MSB (most
signifcant bit).
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Các loại mã
- Mã BCD: Dùng 4 bit hệ 2 để biễu diễn một
số hệ 10.
- Mã ASCII: Dùng 7 bit để mã hóa, bit cuối
cùng là bit kiểm tra chẵn lẽ, phát hiện lỗi
khi truy
khi truyền
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Biểu diễn số nguyên theo mã nhị phân
- Dùng số nhị phân không dấu: n bit biễu
diễn 2n số từ 0 đến 2n -1
- Dùng số nhị phân có dấu: n bit biểu diễn
2n số từ -2n-1 đến 2n
- Số bù 2:
bù
Số bù 1: 1 đổi thành 0, 0 đổi thành 1
Số bù 2: số bù 1 cộng 1
- 2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Biểu diễn số thực theo mã nhị phân
- Biểu diễn dấu chấm cố định n −1 m −1
N = an −1...a0 , b0 ...bm −1 = ∑ ai s i + ∑ bi s i
i =0 i =0
- Biểu diễn dấu chấm động
di độ
Chia làm 4 thành phần:
M: phần định trị
ph đị tr
E: phần mũ
R: cơ số
S: dấu
X= (-1)S. M. RE
- Chương 2: Tổ chức hệ thống máy tính
2.1 Biểu diễn thông tin trên máy tính
Bi di thô ti á tí
2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.3 Hệ thống nhớ
2.4 Hệ thống vào ra
2.5 Thiết bị nhập dữ liệu
2.6 Thiết bị xuất dữ liệu
Thi xu li
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.1 Tổ chức bộ xử lý
2.2.2 Tổ chức thanh ghi
2.2.3 Đơn vị số học và logic ALU
2.2.4 Đơn vị điều khiển CU (Control
Unit)
2.2.5 Cấu trúc kết nối – BUS
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.1 Tổ chức bộ xử lý
- Chức năng của CPU:
Fetch Instructions(chỉ lệnh tìm nạp): CPU phải đọc các chỉ
•
lệnh từ bộ nhớ.
Interpret Instructions: chỉ lệnh phải được giải mã để xác
•
định hành động nào được yêu cầu.
Fetch data (dữ liệu tìm nạp): Sự thi hành một chỉ lệnh có
data (d li tìm thi hành ch có
•
thể yêu cầu thực hiện một vài thao tác số học hoặc lôgi trên
dữ liệu.
Write Data: Những kết quả của sự thi hành có thể yêu cầu
Data: Nh qu thi hành có th yêu
•
viết dữ liệu vào bộ nhớ hoặc module vào ra.
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
Hình: Cấu trúc CPU
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
Hình: Cấu trúc chi tiết CPU
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
2.2.2 Tổ chức thanh ghi
Các thanh ghi trong CPU phục vụ 2 chức năng
thanh ghi trong CPU ph ch
chính:
• User-Visible Registers: Nó cho phép người lập
trình ngôn ngữ máy hoặc ngôn ngữ Asembly thu
nhỏ bộ nhớ chính bằng tối ưu hoá việc sử dụng
các thanh ghi
các thanh ghi.
• Control and Status Registers: Các thanh ghi này
đựơc sử dụng bởi đơn vị điều khiển CU để điều
khiển các thao tác của CPU và bằng phân quyền,
các chương trình điều khiển hệ thống điều khiển
sự thực thi của các chương trình khác.
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
User-Visible Registers
• Mục đích chung: có thể bị phân chia cho các chức
năng khác nhau bởi người lập trình
• Dữ liệu: có thể được sử dụng chỉ để giữ dữ liệu và
li th đượ ch để gi li và
không thể được dùng trong việc tính toán của
một địa chỉ toán hạng
• Địa chỉ : có thể tự bản thân là thanh ghi mục đích
chung, hoặc nó có thể được dành hết cho chế độ
đị ch riêng
địa chỉ riêng.
• Mã điều kiện:
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
User-Visible Registers
• Con trỏ đoạn: Trong một máy với phương pháp
địa chỉ đoạn, một thanh ghi đoạn giữ địa chỉ cơ
sở của đoạn. Có thể có nhiều thanh ghi: ví dụ,
một cho hệ thống điều khiển và một cho tiến
trình hiện tại.
• Thanh ghi chỉ số: Được dùng trong chế độ địa chỉ
chỉ sốvà có thể được tự động đánh chỉ số.
• Con trỏ ngăn xếp: Nếu có user-visible stack
addressing, sau đó ngăn xếp tiêu biểu là trong bộ
nhớ và có một thanh ghi chỉ đến đầu ngăn
xếp.Nó cho phép đánh địa chỉ tuyệt đối; đó là
push,pop, và các chỉ lệnh ngăn xếp khác cần
không chứa một toán hạng ngăn xếp rõ ràng.
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
Control and Status Registers
• Program Counter (PC): chứa địa chỉ của một chỉ
lệnh được tìm nạp.
• Thanh ghi lệnh (Instruction Register): chứa chỉ
ghi (Instruction Register): ch ch
lệnh được tìm nạp gần nhất.
• Thanh ghi địa chỉ bộ nhớ (Memory Address
Register): chứa địa chỉ của các vị trí trong bộ
nhớ.
• Thanh ghi bộ nhớ đệm (Memory Fuffer Register):
ghi nh đệ (Memory Fuffer Register):
chứa một từ dữ liệu được ghi vào trong bộ nhớ
hoặc từ được đọc gần đây nhất.
- 2.2 Bộ xử lý trung tâm
Ví dụ với bộ xử lý 8086:
1 thanh ghi con trỏ lệnh IP (instruction Pointer): Lưu trữ
•
đị ch
địa chỉ lệnh kế tiếp sẽ được chạy trong đoạn CT hiện thời.
ti đượ ch trong C T hi th
Mỗi 1 từ lệnh được đọc từ bộ nhớ BIU sẽ thay đổi giá trị IP
sao cho nó chỉ đến địa chỉ của từ lệnh kế tiếp trong bộ nhớ.
• 8 thanh ghi chung
thanh ghi chung
• 4 thanh ghi dữ liệu AX,BX, CX, DX.
AX: (Accumulator Register) thanh ghi tích luỹ các kết quả
tính toán
tính toán.
BX (Base Register) thanh ghi cơ sở: chỉ địa chỉ cơ sở của
vùng nhớ thuộc bộ nhớ.
CX (C
CX (Counter Register) thanh ghi đếm: Khai báo số lần 1 thao
đế Kh bá
tác nào đó phải được thực hiện trong các vòng lặp, phép
dịch, quay.
DX (D
DX (Data Register) thanh ghi số liệu: lưu trữ sl làm thông số
li là
chuyển giao CT (2 byte).
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
