Bài giảng Kiến trúc máy tính - Bài: Cấu trúc cơ bản máy tính - Nguyễn Ngọc Hóa

NGUYỄN Ngọc Hoá
Bộ môn Hệ thống thông tin, Khoa CNTT 
Trường Đại học Công nghệ,
Đại học Quốc gia Hà Nội
Kiến trúc máy tính
Cấu trúc cơ bản máy tính
7 September 2015 Hoa.Nguyen@vnu.edu.vn
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 2Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
Nội dung
1. Nguyên tắc chung
2. Các thành phần cơ bản
3. Chức năng chính
4. Cơ chế ngắt và chu trình lệnh đầy đủ
Tham khảo chương 3 của [1]
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 3Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
1. Khái niệm chương trình
 Chương trình cứng hoá không cho phép thay đổi
 Phần cứng đa dụng: có thể làm nhiều tác vụ khác nhau, 
kiểm soát bằng các tín hiệu điều khiển
 Chương trình mềm: Thay vì thiết kế lại mạch - re-wiring, 
cung cấp một tập mới các tín hiệu điều khiển
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 4Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
Khái niệm chương trình
 Chuỗi các bước
 Với mỗi bước, một phép tính logic/số học được thực hiện
 Mỗi phép tính khác nhau được xác định bởi 1 tập các tín 
hiệu điều khiển khác nhau
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 5Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
Mô hình máy tính vạn năng
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 6Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
Nguyên tắc chung
1. Dữ liệu và chương trình (lệnh) được lưu giữ trên cùng bộ
nhớ
2. Nội dung bộ nhớ xác định thông qua địa chỉ vị trí, không phụ
thuộc vào kiểu dữ liệu đã lưu
3. Chương trình được thi hành tuần tự từ lệnh này đến lệnh kế
tiếp (ngoại trừ những thay đổi cụ thể)
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 7Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
Minh hoạ chương trình với MARS
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 8Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
2. Thành phần máy tính
 Central Processing Unit: Control Unit & Arithmetic and Logic 
Unit
 Input/Output: dữ liệu và các lệnh cần phải được nạp vào hệ 
thống cũng như kết xuất kết quả
 Main memory: lưu trữ lệnh và dữ liệu tạm thời trong quá 
trình tính toán
 Hệ thống liên kết: kết nối, truyền thông các thành phần 
chính nêu trên
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 9Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
Thành phần: mức tổng quan
Computer Architecture –Department of Information Systems @ Hoá NGUYEN 10Department of Information Systems @ NGUYỄN Ngọc Hoá
3. Chức năng máy tính
 Thực thi chương trình, đã được xây dựng thông qua tập các 
lệnh của CPU, lưu trong bộ nhớ
 Các bước chính khi thực thi chương trình trong CPU
 Đọc lệnh từ bộ nhớ (fetch)
 Thực thi lệnh (execute)
 Lưu kết quả trong bộ nhớ (store)
 Chu trình lệnh đơn giản