Bài giảng Nhập môn tin học - Chương 2: Cấu trúc máy tính

Nội dung text: Bài giảng Nhập môn tin học - Chương 2: Cấu trúc máy tính

1. & VC CHƯƠNG 2 BB CẤU TRÚC MÁY TÍNH Basic Computer Organization 1
2. & VC BB NỘI DUNG 1 Thiết bị nhập 2 Thiết bị xuất 3 Thiết bị lưu trữ 4 Bộ xử lý trung tâm 5 Phần mềm máy tính 6 Câu hỏi và Bài tập 2
3. & VC BB Cấu trúc cơ bản của máy tính TỔ CHỨC PHẦN CỨNG CỦA MÁY TÍNH: ❖ Dựa vào chức năng, người ta chia phần cứng máy tính thành 4 khối: ▪ Thiết bị Nhập – input. ▪ Thiết bị Xử Lý – processing. ▪ Thiết bị Xuất – output. ▪ Thiết bị lưu trữ – storage. PHẦN MỀM TRÊN MÁY TÍNH: • Gồm 3 nhóm phần mềm sau: • Phần mềm Hệ thống BIOS • Phần Mền Hệ Điều Hành • Phần Mềm Ứng Dụng 3
4. & VC BB Cấu trúc cơ bản của máy tính Bộ nhớ phụ Thông tin Chương Xuất (Kết quả) trình và dữ Nhập liệu Bộ nhớ chính Khối điều khiển Điều khiển các chỉ thị và dữ liệu Khối tính toán số học Kiểm soát sự thực thi của khối điều khiển Bộ xử lý trung tâm (CPU) 4
5. & VC Thiết Bị Nhập (Input device) BB ❖ Dùng để nhập dữ liệu vào máy tính hay ra lệnh cho máy tính làm việc. ❖ Bao gồm các thiết bị nhập liệu (input device) như: ▪ Bàn phím (Keyboard, thiết bị nhập chuẩn): ▪ Thiết bị chỉ điểm - Pointing Device : • Chuột (mouse) • Màn hình cảm ứng ▪ Thiết bị đọc • Thiết bị đọc đánh dấu quang học - Optical-mark readder • Thiết bị đọc mã vạch - Barcode reader • Thiết bị đọc chữ in từ tính - magnetic-ink character reader • Cây đũa thần - wand reader • Cây viết máy tính - pen-based computer ▪ Các thiết bị số hóa thế giới thực • Máy quét (scanner). • Máy ảnh số – digital camera • Máy quay phim số – digital video camera • Thiết bị cảm ứng 5
6. & VC Thiết Bị Nhập (Input device) BB 6
7. & VC Thiết Bị Nhập (Input device) BB 7
8. & VC Thiết Bị Xuất (Output device) BB ❖ Đưa thông tin hay kết quả tính toán từ máy tính ra ngoài. ❖ Bao gồm các thiết bị xuất dữ liệu (output device) như: ▪ Màn hình (Screen hay Monitor, thiết bị xuất chuẩn) ▪ Máy in (Printer) ▪ Máy chiếu (Projector) ▪ Disk drive (Cũng có thể là thiết bị nhập) ▪ Modem (Cũng có thể là thiết bị nhập) Monitor Binary code Human 8 Printer
9. & VC Thiết Bị Xuất (Output device) BB 9
10. & VC Thiết Bị Xuất (Output device) BB Máy In – printer. ❖ Cho phép xuất văn bản, hồ sơ, báo biểu ra giấy. Máy in có thể in trong cả hai chế độ văn bản và đồ họa. Máy in cho phép chúng ta in với nhiều kiểu chữ khác nhau với độ đậm nhạt khác nhau. • Có nhiều loại máy in, thông dụng là những loại máy: - Máy in kim - Máy in phun - Máy in Laser 10
11. & VC Thiết Bị Xuất (Output device) BB Máy quét quang học (scanner) • Có nhiều loại máy Scanner khác nhau, chúng hoạt động tương tự như máy PhotoCopy, hình ảnh được quét thay vì sao chụp sang từ giấy khác sẽ được chuyển thành dữ liệu theo dạng của máy tính. • Ứng dụng của Máy quét quang học - scanner - Cho phép nhập được các dữ liệu hình ảnh. - Cho phép tăng nhanh tốc độ nhập văn bản bằng cách quét toàn bộ văn bản, không cần phải gõ lại văn bản trên bàn phím (Phương pháp này đòi hỏi phải có thêm một chương trình nhận dạng văn bản). 11
12. & VC Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device) BB ❖ Có nhiệm vụ lưu trữ các chương trình, dữ liệu. Intermediate result Processing 12
13. & VC Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device) BB Đặc điểm bộ nhớ Dung lượng: là khả năng lưu trữ của bộ nhớ, đơn vị tính là byte. 1KB = 1024 bytes 1MB = 1024KB 1GB = 1024MB 1TG = 1024GB Truy xuất bộ nhớ: Truy xuất tuần tự - sequential và truy xuất ngẫu nhiên - random. 13
14. & VC Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device) BB Bộ nhớ chính-Primary Memory hay Temporary Memory • Dung lượng được xác định thông qua các mạch bộ nhớ, dung lượng có thể thay đổi khi gắn thêm hay bỏ bớt mạch bộ nhớ. • Truy xuất bộ nhớ chính là truy xuất ngẫu nhiên. • Bộ nhớ chính gồm 2 loại: RAM và ROM 14
15. & VC Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device) BB Bộ nhớ chính RAM: Là vùng nhớ lưu các chương trình và dữ liệu của người sử dụng. ❖ Cho phép đọc, ghi dữ liệu. ❖ Khi mất điện, các dữ liệu trong RAM sẽ bị mất. ❖ Tốc độ truy xuất cao. Bộ nhớ chính - Primary Memory/ Temporary Memory ROM: Là vùng nhớ lưu các chương trình và dữ liệu của hãng sản xuất máy tính. Đây là các chương trình điều khiển thiết bị cơ sở, trợ giúp cho việc thực hiện các chương trình trong RAM. 15
16. & VC Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device) BB Đĩa cứng • Được lắp cố định bên trong vỏ máy, do đó khó chuyển từ máy này sang máy khác. • Dung lượng chứa cao. Tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh. • Tuổi thọ cao, khoảng 2-3 năm. • Đĩa cứng là nơi chứa các phần mềm đề khởi động máy tính, phần mềm ứng dụng và các tập tin dữ liệu của người sử dụng. • Các dung lượng hiện nay: 10GB, 20GB, 40GB, 16
17. & VC BB Các thiết bị lưu trữ khác 17
18. & VC Thiết Bị Lưu Trữ (Storage device) BB 18
19. & VC BB Bộ xử lý trung tâm- CPU(Central Processing Unit) ❖ CPU hay processor, hay microprocessor ❖ Là bộ não của máy tính ❖ Thực hiện toàn bộ các tác vụ ❖ Bao gồm 3 bộ phận chính: khối điều khiển, khối tính toán số học và logic, và một số thanh ghi. Central Internal Data Bus Processing Memory Unit 19
20. & Khối tính toán (Arithmetric Logic Unit - VC ALU) BB ❖ Là nơi thực hiện các chỉ thị trong suốt quá trình tính toán. ❖ Dữ liệu và các chỉ thị được lưu trữ trong bộ nhớ chính được chuyển tới ALU khi cần tính toán. ❖ Kết quả trung gian được phát sinh trong ALU được chuyển tạm thời lại bộ nhớ chính cho đến khi cần tại thời điểm sau đó. ❖ Sau khi hoàn thành quá trình xử lý, kết quả cuối cùng được lưu trữ trong bộ nhớ và xuất ra ngoài qua thiết bị xuất. ❖ Các phép toán số học và phép toán logic: các phép toán số học(cộng, trừ, nhân và chia), các phép toán so sánh (nhỏ hơn, lớn hơn, bằng, ) và Logic (And, Or, Not, Xor, ) 20
21. Khối điều khiển (Control Unit – & VC CU) BB ❖ CU là trung tâm điều hành máy tính. ❖ CU có nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu điều khiển công việc của các bộ phận khác của máy tính theo yêu cầu của người sử dụng hoặc theo chương trình đã cài đặt. 21
22. & VC Các thanh ghi (Registers) BB ❖ Được gắn với CPU bằng các mạch điện tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian. ❖ Các thanh ghi mang các chức năng chuyên dụng giúp tăng tốc độ trao đổi thông tin trong máy tính. 22
23. & VC BB Hệ thống máy tính – Computer System COMPUTER SYSTEM = HARDWARE + SOFTWARE+ USER ❖ Hardware = Internal Devices + Peripheral Devices All physical parts of the computer (or everything that we can touch) are known as Hardware. ❖ Software = Programs Software gives "intelligence" to the computer. ❖ USER = Person, who operates computer. 23
24. & VC BB Các loại máy tính (Máy tính cá nhân – PC) ❖ PC còn gọi là microcomputer, máy vi tính ❖ Có thể có kích thước để bàn, xách tay, hay cầm tay ❖ Về cấu tạo: có thể là IBM, tương thích IBM, hay Apple 24
25. & VC BB Các loại máy tính - Máy tính mini ❖ Máy tính mini có kích thước bằng cái tủ ❖ Được sử dụng cho các công ty vừa và nhỏ, hay các viện, trường đại học ❖ Được điều khiển bởi các chuyên gia máy tính ❖ Cho phép nhiều người có thể sử dụng 25
26. & VC BB Các loại máy tính - Máy mainframe ❖Mainframe rất mạnh ❖Rất nhanh ❖Thường được dùng trong các công ty lớn, các tổ chức chính phủ ❖Điều khiển bởi các chuyên gia máy tính 26
27. & VC BB Các loại máy tính - Máy Supercomputer ❖ Máy Supercomputer mạnh nhất ❖ Nhanh nhất ❖ Đắt tiền nhất ▪ Vài triệu đola ❖ Chỉ được dùng: ▪ Trong các cơ quan chính phủ ▪ Các công ty quốc tế lớn 27
28. & VC BB Các khe cắm mở rộng - Expansion Slot ❖ Cho phép bạn bổ sung các thiết bị ❖ Các card có thể bổ sung: ▪ Network card ▪ Modem 28
29. & VC BB Các cổng ports ❖ Kết nối máy tính với các thiết bị khác ❖ Cổng song song parallel port ▪ Được dùng chủ yếu cho máy in ❖ Cổng tuần tự serial port ▪ Dùng cho Modem, mouse, ❖ SCSI – chain devices ❖ USB port ▪ Dùng cho Digital Camera, Mp3 player, 29
30. & VC BB Networks • Kết nối với các máy tính khác • Cho phép chia sẻ chương trình , file, máy in , • Server là máy chính • Các loại: • LAN – Local Area • WAN – Wide Area • Wireless 30
31. & VC BB Modem ❖ Cho phép 2 máy tính giao tiếp với nhau qua đường phone line ❖ Có thể là internal hay external ❖ Có thể cho phép thực hiện fax ❖ Tốc độ : bit giây (bps) ▪ Modem cũ : 9600,14400,28800,33600 ▪ 56000 là chuẩn 31
32. & VC BB Modems ❖ Cách kết nối internet ▪ Dial-up modem: dùng trong hầu hết các gia đình ▪ Cable modem: sử dụng đường cab Tivi ▪ DSL: một dạng đường phone ▪ T1line: dùng cho trường học, tổ chức , 32
33. & VC BB Chương trình ❖ Là tập các chỉ thị/ lệnh thực hiện công việc nào đó ❖ Các ngôn ngữ lập trình ▪ Ngôn ngữ máy ▪ Ngôn ngữ Assembly ▪ Ngôn ngữ thủ tục • Basic, Fortran, Cobol ▪ Ngôn ngữ hướng đối tượng • Visual Basic, C++, C#, java 33
34. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB Gồm 3 nhóm phần mềm sau: ❖ Phần mềm Hệ thống BIOS ❖ Phần Mền Hệ Điều Hành ❖ Phần Mềm Ứng Dụng 34
35. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB PHẦN MỀM HỆ THỐNG - BIOS: • Nằm trên bản mạch chính của máy tính, được nhà sản xuất cài đặt các chương trình cơ bản và các chỉ thị đơn giản nhất nhằm cung cấp giao diện giữa phần mềm cấp cao hơn và phần cứng máy tính. • Một phần trong hệ thống BIOS là chương trình khởi động máy tính. Chương trình này sẽ chạy một số thủ tục khởi động cho máy tính, kiểm tra các thiết bị của máy tính có trong trạng thái hoạt động tốt hay không và có nhiệm vụ đưa máy tính đến trạng thái cần thiết để có thể nạp Hệ Điều Hành, sau đó sẽ chuyển quyền điều khiển máy tính cho Hệ Điều hành. 35
36. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB PHẦN MỀM HỆ ĐIỀU HÀNH: • Là chương trình được cài đặt đầu tiên trên máy tính. Hệ Điều Hành dùng để quản lý các tiến trình hoạt động và chia sẽ tài nguyên máy tính. • Có nhiều Hệ Điều Hành khác nhau cho máy tính như: MS-DOS, Windows 9x, WinNT, UNIX, OS2, LINUX, v.v , • Tại Việt Nam, các Hệ Điều Hành phổ biến nhất là MS-DOS, Windows 9x, WinNT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista. 36
37. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB PHẦN MỀM ỨNG DỤNG: Là các phần mềm được viết ra cho một công việc chuyên biệt nào đó và dựa trên một hệ điều hành nào đó. Có rất nhiều dạng phần mềm ứng dụng như: ❖ Phần mềm soạn thảo văn bản. ❖ Phần mềm quản trị cơ sở dữ liệu ❖ Các phần mềm đồ họa ❖ Phần mềm giải trí ❖ Phần mềm duyệt Internet. 37
38. & VC BB Phần mềm virus ❖ Các mã không hợp pháp được đưa vào chương trình ❖ Có khả năng lan truyền sang các máy tính khác ▪ Sao chép các file từ một máy sang máy khác ▪ Download các file thông qua modem ▪ Gắn với mail ❖ Virus có thể vô hại ▪ In ra màn hình “you’ve been stoned” ❖ Virus có thể rất nguy hiểm ▪ Xóa mọi dữ liệu trong ổ đĩa cứng ❖ Virus có thể nằm im và hoạt động vào một ngày nào đó 38
39. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB NGƯỜI DÙNG: • Trên máy tính có hai lọai người dùng đó là End User và Progamer. ❖ Programer: Lập trình viên – là những người lập trình viết ra các chương trình cho người khác sử dụng. ❖ End User: là người dùng cuối – những người chuyên sử dụng các chương trình do người khác viết. ❖Trên thực tế hai loại người này có khi là hoán đổi cho nhau. 39
40. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB Mối quan hệ giữa User – Hardware - Software. Người Dùng Phần Mềm Ứng Dụng Hệ Điều Hành BIOS CT Điều Khiển Thiết Bị Phần Cứng 40
41. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB PHẦN MỀM TIẾNG VIỆT TRÊN HĐH WINDOWS: • Để sử dụng chương trình này trước hết chúng ta cần kiểm tra xem nó đã khởi động chưa, nếu chưa thì phải khởi động. • Sau khi khởi động xong chúng ta cần kiểm tra hai thuộc tính sau: • Kiểu gõ – Input method • Bảng mã – Charaters set 41
42. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB KIỂU GÕ: Quy định cách thức gõ dấu tiếng việt: Cách gõ dấu theo kiểu VNI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sắc Huyền Hỏi Ngã Nặng ^ ư ơ Ă đ Cách gõ dấu theo kiểu TELEX S F R X J OO OW AW dd Sắc Huyền Hỏi Ngã Nặng ^ ư ơ Ă đ 42
43. & VC Phần Mềm Trên Máy Tính BB ❖BẢNG MÃ: Quy định cách thức chuyển đổi Font chữ của hệ thống: ❖Nếu chọn Bảng mã VNI Windows thì Font chữ trong chương trình soạn thảo văn bản phải là những Font bắt đầu bằng chữ VNI- (ví dụ VNI – Times). ❖Nếu chọn Bảng mã Unicode dựng sẵn thì Font chữ trong chương trình soạn thảo văn bản phải là những Font chữ có sẵn của hệ thống như Arial,Ttimes New Romand, Tahoma. 43
44. & VC Câu Hỏi và Bài Tập BB 1. Which one is not an output device? ▪ Printer ▪ Monitor ▪ Keyboard ▪ Modem 44
45. & VC Câu Hỏi và Bài Tập BB 2. Which one works as an output and input device? ▪ Modem ▪ Scanner ▪ Mouse ▪ Monitor 45
46. & VC Câu Hỏi và Bài Tập BB 3. All computers must have: ▪ Word processing software ▪ An operating system ▪ A printer attached ▪ A virus checking program 46
47. & VC Câu Hỏi và Bài Tập BB 4. The brain of the computer is called: ▪ Random Access Memory or RAM ▪ Central Processing Unit or CPU ▪ Read Only Memory or ROM ▪ BIOS 47
48. & VC Câu Hỏi và Bài Tập BB 5. Software is: ▪ A computer program ▪ A set of instructions ▪ Only in operating systems ▪ All of the above ▪ 48
49. & VC Câu Hỏi và Bài Tập BB 6. One MB is equal to: ▪ The amount of RAM in every computer ▪ 1 billion bytes ▪ 1024KB ▪ 1 thousand bytes Tiếp ở file BT 49
50. & VC Câu Hỏi và Bài Tập BB ❖ Năm thao tác cơ bản được thực hiện bởi bất kỳ hệ thống máy tính? ❖ Vẽ sơ đồ minh họa cấu trúc cơ bản của một hệ thống máy tính và giải thích chức năng của các thành phần. ❖ Giao diện nhập là gì? Nó khác với giao diện xuất như thế nào? ❖ Có bao nhiêu loại thiết bị lưu trữ thường có trong đơn vị lưu trữ của một hệ thống máy tính? Chức năng của mỗi loại. ❖ Những đặc điểm khác nhau của bộ nhớ chính và bộ nhớ thứ cấp của một hệ thống máy tính. ❖ Các thành phần cơ bản của CPU trong một hệ thống máy tính là gì? Mô tả vai trò của mỗi thành phần. 50
51. & VC Đề tài thảo luận BB “WHAT DO I NEED TO KNOW TO BUY A COMPUTER?” 51
52. & VC Đề tài thảo luận-2004 BB ❖ P4 3.0GHZ ❖ Bus 800 ❖ Cache 1MB ❖ Motherboard Intel 915GAV/2x ❖ Ram 256MB ❖ HDD 80GB (7200 rpm) ❖ DVD 16X ❖ FDD1.44MB ❖ A keyboard ❖ Mouse Optical ❖ Monitor 17" ❖ Modem (Fax and Connect to the Internet) ❖ USB port ❖ Parallel port for the printer ❖ Serial ports ❖ Sound Blaster (Sound Card) ❖ Speakers 52 ❖ Windows 2000/ XP /2003
53. & VC BB Cấu hình máy thông dụng ❖2GHz Pentium IV ❖256 MB RAM ❖17’’, 0.28 dpi màn hình với 32 MB card ❖40GB đĩa cứng ❖CD-RW ❖56k Modem ❖Laser printer hay Inkjet 53
54. & VC Đề tài thảo luận-2011??? BB ❖ P4 3.0GHZ ❖ Bus 800 ❖ Cache 1MB ❖ Motherboard Intel 915GAV/2x ❖ Ram 256MB ❖ HDD 80GB (7200 rpm) ❖ DVD 16X ❖ FDD1.44MB ❖ A keyboard ❖ Mouse Optical ❖ Monitor 17" ❖ Modem (Fax and Connect to the Internet) ❖ USB port ❖ Parallel port for the printer ❖ Serial ports ❖ Sound Blaster (Sound Card) ❖ Speakers 54 ❖ Windows 2000/ XP /2003