Tài liệu môn Tin học - Phần: Kiến trúc máy tính

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH (TH152) Phạm Hoàng Sơn Phòng KH & HTQT Email: phson@ctec.edu.vn MỤC ĐÍCH • Giới thiệu lịch sử phát triển của máy tính, các thế hệ máy tính và cách phân loại máy tính. cách biến đổi cơ bản của hệ thống số , các bảng mã thông dụng được dùng để biểu diễn các ký tự • Giới thiệu các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính, khái niệm về kiến trúc máy tính, tập lệnh. Các kiểu kiến trúc máy tính: mô tả kiến trúc, các kiểu định vị. • Giới thiệu cấu trúc của bộ xử lý trung tâm: tổ chức, chức năng và nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong bộ xử lý. • Giới thiệu chức năng và nguyên lý hoạt động của các cấp bộ nhớ máy tính. • Giới thiệu một số thiết bị lưu trữ ngoài như : đĩa từ, đĩa quang, thẻ nhớ, băng từ. • Hệ thống kết nối cơ bản các bộ phận bên trong máy tính. Cách giao tiếp giữa các ngoại vi và bộ xử lý. • Phương pháp an toàn dữ liệu trên thiết bị lưu trữ ngoài. YÊU CẦU • Sinh viên được trang bị kiến thức về lịch sử phát triển của máy tính, các thế hệ máy tính và cách phân loại máy tính. • Nắm vững các khái niệm cơ bản liên quan đến các hệ thống số được dùng trong máy tính. • Thành thạo các thao tác biến đổi số giữa các hệ thống số . • Sinh viên có kiến thức về các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính, khái niệm về kiến trúc máy tính, tập lệnh. • Nắm vững các kiến thức về các kiểu kiến trúc máy tính, các kiểu định vị được dùng trong kiến trúc, loại và chiều dài của toán hạng, tác vụ mà máy tính có thể thực hiện. • Phân biệt được hai loại kiến trúc: CISC và RISC, Các kiến thức cơ bản về kiến trúc RISC • Tổng quát tập lệnh của các kiến trúc máy tính. • Sinh viên phải nắm vững cấu trúc của bộ xử lý trung tâm và diễn tiến thi hành một lệnh mã máy. • Sinh viên phải hiểu được các cấp bộ nhớ và cách thức vận hành của các loại bộ nhớ. • Sinh viên phải nắm vững các kiến thức về hệ thống kết nối cơ bản các bộ phận bên trong máy tính, cách giao tiếp giữa các ngoại vi và bộ xử lý. • Biết được cấu tạo và các vận hành của các loại thiết bị lưu trữ ngoài và phương pháp an toàn dữ liệu trên đĩa cứng. NỘI DUNG • Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính – Giới thiệu cấu trúc, chức năng, lịch sử và các thế hệ máy tính. • Chương 2: Biểu diễn thông tin trong máy tính – Giới thiệu các hệ đếm sử dụng trong máy tính, cách chuyển đổi giữa các hệ đếm. • Chương 3: Bộ xử lý trung tâm – Giới thiệu cấu trúc của bộ xử lý trung tâm: tổ chức, chức năng và nguyên lý hoạt động của các bộ phận bên trong bộ xử lý; Một số kỹ thuật xử lý thông tin – Giới thiệu ngôn ngữ cao cấp và ngôn ngữ máy • Chương 4: Bộ nhớ bán dẫn – Giới thiệu đặc điểm của các cấp bộ nhớ trong hệ thống máy tính; các loại bộ nhớ trong; bộ nhớ ảo • Chương 5: Bộ nhớ ngoài – Giới thiệu đặc điểm một số loại bộ nhớ ngoài như đĩa từ, đĩa quang hệ thống đĩa dự phòng (RAID) • Chương 6: Nhập / Xuất – Thiết bị ngoại vi: các thành phần và hệ thống liên kết. Phương pháp an toàn dữ liệu trên thiết bị lưu trữ ngoài BÀI TẬP NHÓM • Chia nhóm: mỗi nhóm 5 sinh viên • Bốc thăm chọn chủ đề • Thời gian báo cáo 15 phút • Chuẩn bị slide powerpoint • Chuẩn bị 10 câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến chủ đề (có đáp án kèm theo để thảo luận) ĐÁNH GIÁ • Bài tập tại lớp: 30% • Báo cáo: 20% • Thi: 50% TÀI LIỆU THAM KHẢO • Trần Đức Quang ,Tổng quan cấu trúc máy tính, 2003. • Võ Văn Chính, Nguyễn Hồng Vân, Phạm Hữu Tài, Giáo trình kiến trúc máy tính, ĐHCT, 2003. • Nguyễn Đình Việt, Kiến trúc máy tính, NXB Giáo dục, 2000. • Nguyễn Nam Trung, Kiến trúc máy tính và thiết bị ngoại vi, NXB KHKT, 2000. • John L. Hennessy, David A. Patterson, Computer Architecture, 2007. 1. Mã hóa thông tin 2. Bộ nhớ trong 3. Bộ nhớ ngoài 4. Tập lệnh Assemply 5. RAID 6. Thanh ghi 7. Các thế hệ máy tính 8. Phân loại máy tính 9. Máy tính song song 10.Tìm hiểu qui luật Moore 11.Kiến trúc RISC 12.Máy tính Vector 13.Kiến trúc IA-64 14.Kỹ thuật ống dẫn 15.Tìm hiểu các BXL Core i 16.Tìm hiểu bộ xử lý intel x86 17.Phân loại kiến trúc máy tính BÁO CÁO NHÓM Chủ đề Nhóm Điểm 1. Bộ nhớ trong - 2 - 2. Bộ nhớ ngoài - 5 - 3. RAID - 12 - 4. Tập lệnh Assemply - 8 - 5. Thanh ghi -1 - 6. Các thế hệ máy tính - 10 - 7. Máy tính song song - 3 - 8. Máy tính Vector -9 - 9. Kiến trúc RISC - 4 - 10. Kiến trúc IA-64 -14 - 11. Kỹ thuật ống dẫn - 13 - 12. Tìm hiểu qui luật Moore - 6 - 13. Tìm hiểu các BXL Core I -7 - 14. Phân loại kiến trúc máy tính -11 -