Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Hệ thống số

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Hệ thống số

1. KIẾN TRÚC MÁY TÍNH 1
2. TÀI LIỆU THAM KHẢO ◼ Cẩm nang sửa chữa, nâng cấp và bảo trì máy tính cá nhân. SCOTT MUELLER ◼ Cẩm nang sữa chữa và nâng cấp máy tính cá nhân” Tạp chí Maxium PC, ấn bản 2002, NXB Đà Nẵng ◼ “Computer Architechture: A Quantitative Approach” John Henessy, David Patterson, Morgan Kaufman, 1990. 2
3. NỘI DUNG ◼ Hệ thống số. ◼ Tổng quan ◼ Bo mạch chính ◼ CPU ◼ Bộ nhớ ◼ Thiết bị lưu trữ ◼ Cổng giao tiếp ◼ Nguồn ◼ Màn hình ◼ Card màn hình ◼ Máy in ◼ Bàn phím và chuột. ◼ Bios và CMOS ◼ Quá trình khởi động 3
4. Chương 1: HỆ THỐNG SỐ ◼ CÁC HỆ ĐẾM: ◼ Hệ thập phân: (Decimal number system) ◼ Hệ nhị phân: (Binary number system) ◼ Hệ thập lục phân (Hexadecimal number system) ◼ Hệ bát phân (Octal number system) 4
5. Hệ thập phân: (Decimal number system) ◼ 10 chữ số cơ bản: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. ◼ Ví dụ: 540 = 5*102 + 4*101 + 0*100 n 1 0 X = anan−1 a1a0 = anb + + a1b + a0b b: cơ số hệ đếm, a là các chữ số cơ bản X: là số ở hệ cơ số b 5
6. Hệ nhị phân: (Binary number system) ◼ 2 chữ số cơ bản: 0,1 ◼ Ví dụ: 3 2 1 0 1110 =1*2 +1*2 +1*2 ụ+ 0*2 = 8 + 4 + 2 + 0 =14 1410 =11102 6
7. Hệ thập lục phân: ◼ 16 chữ số cơ bản: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F ◼ A=10; B=11; C=12; D=13; E=14; F=15 ◼ Ví dụ: 3 2 1 0 1C2016 =1*16 +12*16 + 2*16 + 0*16 = 720010 7
8. Hệ bát phân: ◼ 8 chữ số cơ bản: 0,1,2,3,4,5,6,7 ◼ Ví dụ: 3 2 1 0 12348 =1*8 + 2*8 + 3*8 + 4*8 = 66810 45610 = 110102 = 9548 = A3C16 = 8
9. Các phép toán trên hệ thống số ◼ Các phép toán trên hệ nhị phân: 0+0=0 0-0=0 0x0=0 0+1=1 1-0=1 0x1=0 0:1=0 1+0=1 1-1=0 1x0=0 1:1=1 1+1=10 0-1= -1 1x1=1 (Mượn) 9
10. ◼ Ví dụ: X 1100 100011 + 101 1010110 1100 1111001 0000 1100 11011100+11001101= 111100 1001x110= 10
11. Đổi số thập phân thành nhị phân 58 2  29 2  14 2  7 2 58=111010  3 2 749=  1 2 1246=  0 11
12. Đổi số thập phân thành thập lục phân 1789 16 13 111 16 15 6 16 6 0 1789=6FD 345= 63= 12
13. Đổi số nhị phân thành thập lục phân ◼ 101 0011 1111=53Fh ◼ 101=5 ◼ 0011=3 ◼ 1111=F ◼ 1001100001101= ◼ 101101100101= 13
14. Đổi số thập lục phân thành nhị phân ◼ 7F15C=0111 1111 0001 0101 1100 ◼ 7=0111 ◼ F=1111 ◼ 1=0001 ◼ 5 = 0101 ◼ C=1100 ◼ 7AE= ◼ 4BD6= 14
15. Đổi từ các hệ số khác sang thập phân n 1 0 X = anan−1 a1a0 = anb + + a1b + a0b 15
16. ◼ BIỂU DIỄN THÔNG TIN ◼ Bit : 0, 1 : đơn vị nhỏ nhất ◼ 1 Byte (B) = 8 bit 10 ◼ 1 Kilobyte (KB) =2 B = 1024 B 20 ◼ 1 Megabyte (MB) =2 B = 1.048.576 B 30 ◼ 1 Gigabyte (GB) = 2 B =1.073.741.824 B 40 ◼ 1 Terabyte (TB) = 2 B= 1.099.511.627.776 B 50 ◼ 1 Petabyte (PB) = 2 B 60 ◼ 1 Exabyte (EB) = 2 B 16
17. ◼ Một nhóm byte = 1 từ (word): 2,4,8 bytes ◼ Mỗi từ xác định bởi một địa chỉ (address) 17
18. Biểu diễn thông tin trong bộ nhớ ◼ số nguyên không dấu (unsigned interger) ◼ số nguyên có dấu (interger). ◼ số thực ◼ Ký tự 18
19. Biểu diễn số nguyên ◼ VD: 1 từ có độ dài 16 bit ◼ số nguyên: 14=1110 ◼ Trong bộ nhớ: ◼ 0000 0000 0000 1110 16 ◼ Phạm vi biểu diễn số (2 byte)16 bit: 2 =65536 0000 0000 0000 0000=0 1111 1111 1111 1111= 65535 32 ◼ số (4 byte)32 bit: 2 = 4294967296 19
20. Biểu diễn số âm ◼ Đổi số âm –n sang nhị phân: phương pháp bù 2: ◼ Biểu diễn số nguyên n ◼ Lấy phần bù (0→1; 1→ 0) ◼ Cộng 1 ◼ Bit trái là 1: số âm ◼ Bit trái là 0: số dương 20
21. Biểu diễn số thực ◼ VD: 56,317=5x101+6x100+3x10-1+1x10-2+7x10-3 2 1 0 -1 -2 -3 110.1012=1.2 +1.2 +0.2 +1.2 +0.2 +1.2 Trong bộ nhớ: 110.101=0.110101x23 011010100000 0011 phần định trị phần mũ 21
22. Biểu diễn ký tự ◼ → thiết kế bộ mã ◼ 1 ký tự đặt trưng một nhóm bít duy nhất ◼ bộ mã chuẩn ASCII (American Standards for Information Institue) ◼ Dùng 7 bit biểu diễn ký tự → 128 ký tự ◼ Lưu trữ 1 byte, bit dư dùng để biểu diễn ký tự đặt biệt. ◼ chữ hoa, chữ thường, số, khoảng trắng 22