BÀi giảng cấu trúc máy tíNH

Trường Cao Đẳng Nghề Yên Bái Cấu trúc máy tính

CHƯƠNG 1: CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH 4

CHƯƠNG 2: BUS VÀ TRUYỀN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH 42

CHƯƠNG 3: BỘ NHỚ 56

CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀO - RA DỮ LIỆU 70

CHƯƠNG 5: CÁC THIẾT BỊ NGOẠI VI 92

CHƯƠNG 6: ROM-BIOS và RAM-CMOS 113

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, máy vi tính được sử dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực hoạt động của đời sống con người. Để có thể ứng dụng linh hoạt và có hiệu quả máy vi tính vào các lính vực khác nhau của đời sống, cần phải có những hiểu biết sâu sắc hơn về phần cứng của nó. Những vấn đề liên quan đến cấu trúc máy tính rất rộng lớn. Trong khuôn khổ giáo trình giảng dạy môn “Cấu trúc máy tính” tài liệu này chỉ trình bày những vấn đề cơ bản về cấu trúc phần cứng và nguyên lý hoạt động của máy vi tính, đặc biệt là máy vi tính PC, dòng máy đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta hiện nay.

Tài liệu này gồm 6 chương:

• 
  Chương 1: Mô tả những thành phần cơ bản, phương pháp biểu diễn thông tin và nguyên lý hoạt động của máy tính số.
  
• 
  Chương 2 và 3: Trình bày về kĩ thuật Bus, cách truyền thông tin trong máy tính, và các loại bộ nhớ được sử dụng trong các thiết bị trong máy tính.
  
• 
  Chương 4: Trình bày các phương pháp vào - ra dữ liệu trong máy tính.
  
• 
  Chương 5: Trình bày về các thiết bị ngoại vi dùng cho máy tính, và nguyên lý hoạt động của máy in.
  
• 
  Chương 6: Trình bày vai trò và nguyên lý hoạt đông của bộ nhớ ROM-BIOS và RAM-CMOS
  

 Hệ nhị phân (Binary)

Hệ nhị phân hay hệ đếm cơ số 2 chỉ có hai con số 0 và 1. Đó là hệ đếm dựa theo vị trí. Giá trị của một số bất kỳ nào đó tuỳ thuộc vào vị trí của nó. Các vị trí có trọng số bằng bậc luỹ thừa của cơ số 2. Chấm cơ số được gọi là chấm nhị phân trong hệ đếm cơ số 2. Mỗi một con số nhị phân được gọi là một bit (Binary digit). Bit ngoài cùng bên trái là bit có trọng số lớn nhất(MSB, Most Significant Bit) và bit ngoài cùng bên phải là bit có trọng số nhỏ nhất (LSB, Least Significant Bit) như dưới đây:

2³ 2² 2¹ 2⁰ 2^-1 2^-2

MSB 1 0 1 0 . 1 1 LSB

Chấm nhị phân

Số nhị phân (1010.11)2 có thể biểu diễn thành:

(1010.11)₂ = 1*2³+ 0*2² + 1*2¹+ 0*2⁰ + 1*2^-1 + 1*2^-2= (10.75)₁₀

Chú ý: dùng dấu ngoặc đơn và chỉ số dưới để ký hiệu cơ số của hệ đếm.Đối với phần lẻ của các số thập phân, số lẻ được nhân với cơ số và số nhớ được ghi lại làm một số nhị phân. Trong quá trình biến đổi, số nhớ đầu chính là bit MSB và số nhớ cuối là bit LSB.

Ví dụ 2: Biến đổi số thập phân (0.625)10 thành nhị phân:

625*2 = 1.250. Số nhớ là 1, là bit MSB.

0.250*2 = 0.500. Số nhớ là 0

0.500*2 = 1.000. Số nhớ là 1, là bit LSB.

Vậy : (0.625)10 = (0.101)2.

1.2. Bảng mã ASCII

Bảng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Người ta đã xây dựng bộ mã để biểu diễn cho các ký tự cũng như các con số Và các ký hiệu đặc biệt khác. Các mã đó gọi là bộ mã ký tự và số. Bảng mã ASCII là mã 7 bit được dùng phổ biến trong các hệ máy tính hiện nay.Với mã 7 bit nên có 2⁷ = 128 tổ hợp mã. Mỗi ký tự (chữ hoa và chữ thường).

Cũng như các con số thập phân từ 0..9 và các ký hiệu đặc biệt khác đều được biểu diễn bằng một mã số như bảng sau .Việc biến đổi thành ASCII và các mã ký tự số khác, tốt nhất là sử dụng mã tương đương trong bảng.

Ví dụ: Đổi các ký tự BILL thành mã ASCII:

Ký tự B I L L

ASCII: 1000010 1001001 1001100 1001100

HEXA: 42 49 4C 4C

Bảng mã ASCII