by Unknown Author is
licensed under

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN


by Unknown Author is
licensed under

CHUYÊN ĐỀ LÝ THUYẾT
BỘ MƠN: KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

Giảng viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Mã sinh viên:
7080712 - 05

Hà Nội, tháng 9 năm 2021


by Unknown Author is
licensed under

by Unknown Author is
licensed under

Nhóm học:


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính

MỤC LỤC

MỤC LỤC.............................................................................................................2
LỜI MỞ ĐẦU.......................................................................................................2
CHUYÊN ĐỀ LÝ THUYẾT.................................................................................2
PHẦN I: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH...........................2
1.

Các thiết bị phần cứng...........................................................................2
1.1. Bàn phím............................................................................................2
1.2. Chuột..................................................................................................2
1.3. Màn hình.............................................................................................2

2.

Các thiết bị phần mềm...........................................................................2
2.1. Bộ xử lý trung tâm CPU.....................................................................2
2.2. Bản mạch chính ( Mainboard)............................................................2
2.3. Bộ nhớ máy tính.................................................................................2
2.4. Bộ nhớ trong.......................................................................................2

RAM tĩnh.......................................................................................................2
RAM động.....................................................................................................2
2.5. Bộ nhớ ngồi (External Memory)......................................................2
PHẦN 2: CHUYỀN ĐỀ TỰ CHỌN - TRÌNH BÀY VỀ HỆ THỐNG VÀO
RA.....................................................................................................................2
1.

Các thiết bị đầu vào của máy tính..........................................................2

1.1. Bàn phím (keyboard)..........................................................................2
1.2. Chuột máy tính (Mouse computer).....................................................2
1.3. Các thiết bị quét..................................................................................2
1.4. Thiết bị chụp hình...............................................................................2
1.5. Thiết bị đầu vào âm thanh..................................................................2

2.

Các thiết bị đầu ra của máy tính............................................................2
2.1. Màn hình.............................................................................................2
2.2. Máy in.................................................................................................2

Chúc các bạn học tốt!

2


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
2.3. Loa......................................................................................................2
3.

Bộ xử lý trung tâm của máy tính điện tử...............................................2
3.1. Bộ xử lý trung tâm CPU.....................................................................2
3.2. Bộ nhớ Cache.....................................................................................2
3.3. Bus......................................................................................................2
3.4. RAM...................................................................................................2
3.5. ROM...................................................................................................2
3.6. Bộ nhớ ngoài......................................................................................2

PHẦN KẾT LUẬN...............................................................................................2

Tài liệu tham khảo:............................................................................................2

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2. 1 Cấu tạo bộ xử lý trung tâm CPU...........................................................2
Hình 2. 2 Bản mạch chính (Mainboard)................................................................2
Hình 2. 3 Bộ nhớ máy tính....................................................................................2
Hình 2. 4 Hình ảnh RAM trong máy tính..............................................................2
Hình 2. 5 Hình ảnh ROM trong máy tính..............................................................2
Hình 2. 6 Bộ nhớ cache.........................................................................................2

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2. 1 So sánh giữa RAM động và RAM tĩnh.................................................2
Bảng 2. 2 So sánh giữa RAM và ROM.................................................................2

Chúc các bạn học tốt!

3


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính

LỜI MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống hiện đại hóa, cơng nghiệp hóa như hiện nay, chúng ta
đang được sống và làm việc trong kỉ ngun thơng tin số. Ngày nay, khơng ai có
thể phủ nhận được vai trị của thơng itn trong đời sống, khó học kĩ thuật, kinh
doanh cũng như mọi vận động của xã hội. Đặc biệt khi nền công nghiệp 4.0 xuất
hiện thì dường như ngành Cơng nghệ thơng tin được chiếm ưu thế. Việc nắm bắt
thơng tin nhanh, chính xác và kịp thời càng đóng vai trị cốt yếu trong quản lý,
điều hành.
Và những chiếc máy tính khơng cịn xa lạ gì với mỗi người. Nhưng hẳn

nhiều người ít khi biết được một chiếc máy tính hoạt động như thế nào và theo
quy trình, quy tắc nào. Có thể nói mọi người, khơng phân biệt giới tính hay tuổi
tác, đều tìm được niềm hứng khởi say mê kể cả trong giải quyết công việc cũng
như học hỏi,nghiên cứu hay sáng tạo hay giải trí. Cấu tạo máy tính ngày càng
hiện đại, tinh vi và phức tạp, bao gồm nhiều phần chức năng và đòi hỏi sự kết
hợp nhiều ngành khoa học, công nghệ mũi nhọn tạo nên. Kiến trúc máy tính là
ngành khoa học nghiên cứu nguyên lý hoạt động tổ chức máy tính từ các thành
phần chức năng cơ bản – cấu trúc và tổ chức phần cứng, tập lệnh.
Là một sinh viên khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Mỏ - Địa chất,
em không thể đưa ra một cách nhìn tổng quát đầy đủ sâu sắc về các thành phần
cơ bản của máy tính. Đây mới chỉ là cách nhìn cịn mang nhiều ý kiến chủ quan,
một kiến thức cịn mang nhiều thiếu sót, rất mong được sự đóng góp ý kiến của
các thầy cơ giáo.

Chúc các bạn học tốt!

4


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính

CHUYÊN ĐỀ LÝ THUYẾT
PHẦN I: CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH
1. Các thiết bị phần cứng
1.1.

Bàn phím

Bàn phím là thiết bị chính giúp người sử dụng giao tiếp và điều khiển hệ
thống máy tính là thiết bị khơng thể thiếu, nếu thiếu nó máy tính của bạn sẽ báo

lỗi và sẽ khơng khởi động. Bàn phím có thiết kế khá nhiều ngơn ngữ, cách bố trí,
hình dáng và các phím chức cũng năng khác nhau. Bàn phím thơng thường có từ
83 đến 105 phím và chúng được chia bốn nhóm phím: phím dùng soạn thảo,
phím chức năng, các phím số và nhóm phím điều khiển màn hình. Bàn phím
được nối với máy tính thơng qua cổng PS/2 (hiện nay đã khơng cịn được sử
dụng), USB và kết nối khơng dây.
1.2.

Chuột

Chuột máy tính là một thiết bị ngoại vi của máy tính dùng để điều khiển và
làm việc với chiếc máy tính hay laptop của bạn. Để sử dụng chuột máy tính bạn
phải thơng qua màn hình máy tính để quan sát toạ độ và thao tác di chuyển
của chuột trên màn hình cũng như thực hiện những lệnh trên máy tính.Chuột kết
nối với bo mạch chủ qua: COM, PS/2, USB và kết nối khơng dây.
Chuột máy tính được phân loại theo ngun tắc hoạt động và có những loại
chính sau đây: Chuột bi, chuột quang, chuột bluetooth, chuột laser. Tuy có
chung một mục đích dùng để điều hướng trên màn hình khi sử dụng máy tính,
nhưng các loại chuột này có cấu tạo khác nhau, dẫn tới phương thức hoạt động
khác biệt và trải nghiệm sử dụng cũng khác biệt theo.
1.3.

Màn hình

Màn hình máy tính (Computer display, Visual display unit hay Monitor)
là thiết bị điện tử dùng để kết nối với máy tính nhằm mục đích hiển thị và phục
vụ cho quá trình giao tiếp giữa người sử dụng với máy tính.

Chúc các bạn học tốt!


5


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
Đối với các máy tính để bàn (PC), màn hình máy tính là một bộ phận tách rời.
Nhưng đối với máy tính xách tay (laptop), màn hình là một bộ phận ln đi kèm
và khơng thể tách rời với máy tính.
Các loại màn hình máy tính:
- Màn hình máy tính loại CRT
- Màn hình LCD (màn hình tinh thể lỏng)
- Màn hình TN (Twisted Nematic)
- Màn hình máy tính loại IPS
- Màn hình máy tính loại OLED / AMOLED
- Màn hình máy tính loại Retina
- Màn hình máy tính loại CCFL
2. Các thiết bị phần mềm
2.1.

Bộ xử lý trung tâm CPU

a. Khái niệm
Bộ xử lý trung tâm CPU (viết tắt của chữ Central Processing Unit) được
xem là não bộ của máy tính với nhiệm vụ chính là xử lý các chương trình vi
tính, dữ kiện đầu vào của máy tính và xử lý tất cả các lệnh mà CPU nhận được
từ phần cứng và phần mềm chạy trên laptop hay máy tính.
b. Cấu tạo

Hình 1. 1 Cấu tạo bộ xử lý trung tâm CPU
Hình 2. 1 Cấu tạo bộ xử lý trung tâm CPU


 Đơn vị điều khiển (Control Unit - CU): điều khiển hoạt động của
máy tính theo chương trình đã định sẵn.
Chúc các bạn học tốt!

6


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
 Đơn vị số học và logic (Arithmetic and Logic Unit ALU): thực hiện các phép toán số học và phép toán
logic.
 Tập thanh ghi (Register File - RF): lưu giữ các thông tin tạm thời
phục vụ cho hoạt động của CPU.
 Đơn vị nối ghép bus (Bus Interface Unit - BIU) kết nối và trao đổi
thông tin giữa bus bên trong (internal bus) và bus bên ngoài (external bus).
c. Phân loại CPU
Có 2 loại CPU phổ biến: Intel và AMD
d. Nhiệm vụ của CPU
- Nhận lệnh (Fetch Instruction): CPU đọc lệnh nhớ.
- Giải mã lệnh (Decode Instruction): xác định thao tác mà
lệnh yêu cầu.
- Nhận dữ liệu (Fetch Data): nhận dữ liệu từ bộ nhớ hoặc các
cổng vào – ra.
- Xử lý dữu liệu (Process Data): thực hiện phép toán số học
hay phép toán logic với các dữ liệu.
- Ghi dữ liệu (Write Data): ghi dữ liệu ra ra bộ nhớ hay cổng
vào ra.
e. Nguyên tắc hoạt động cơ bản:
- CPU hoạt động theo chương trình nằm trong bộ nhớ chính
f. Chức năng:
- Điều khiển hoạt động của máy tính

- Xử lý dữ liệu
2.2. Bản mạch chính ( Mainboard)
a. Khái niệm
Mainboard là một bảng mạch chính nằm bên trong một chiếc máy tính, có
vai trị kết nối các bộ phận khác của máy tính lại với nhau, cung cấp nguồn điện
Chúc các bạn học tốt!

7


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
cho những bộ phận như CPU, RAM, ổ cứng và rất nhiều bộ phận khác, tạo
thành một thể thống nhất, góp phần giúp các thiết bị điện tử có thể chạy, vận
hành một cách tốt nhất.
Mainboard còn là nơi liên kết tất cả các bộ phận của máy tính lai với nhau,
cho phép CPU có thể truy cập và điều khiển từng bộ phận đó. Ngồi ra,
mainboard cũng cho phép người dùng kết nối máy tính với các thiết bị ngoại vi
bao gồm như: màn hình, loa, tai nghe, micrơ, bàn phím, chuột, modem và các
thiết bị USB khác.
Mainboard còn được gọi với những cái tên khác như motherboard, main, bo
mạch chủ,…
b. Các loại mainboard
- Mainboard AT
- Mainboard ATX
- Mainboard LPX
- Mainboard BTX
- Mainboard ITX mini
c. Cấu tạo của Mainboard

Chúc các bạn học tốt!


8


Chun đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính

Hình 2. 2 Bản mạch chính (Mainboard)

d. Chức năng của Mainboard
– Mainboard có chức năng liên kết tất cả các linh kiện và thiết bị ngoại vi
lại với nhau thành một thể thống nhất
– Bên cạnh đó, Mainboard cịn điều khiển tốc độ và đường đi của dữ liệu
giữa các thiết bị.
– Mainboard điều khiển, phân phối nguồn điện áp để cung cấp cho các
linh kiện gắn trên Mainboard.
e. Các loại thương hiệu sản xuấ Mainboard nổi tiếng
- Asus
- Gigabyte
- MSI
- Intel
2.3.

Bộ nhớ máy tính

Chúc các bạn học tốt!

9


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính

Chức năng: lưu trữ chương trình và dữ liệu.
Các thao tác cơ bản với bộ nhớ:
- Thao tác ghi (Write)
- Thao tác đọc (Read)
Các thành phần chính:
Bộ nhớ trong (Internal Memory)
Bộ nhớ ngoài (External Memory)
Đơn vị bộ nhớ
Bit: mỗi bit lưu 2 trạng thái 0;1
Byte = 8 bits.
KB = 1024bytes.
MB = 1024Kbytes.
GB =
1024Mbytes
Các thành phần của bộ nhớ máy tính

Hình 1. 2 Các
phần
bộtính
nhớ máy tính
Hìnhthành
2. 3 Bộ
nhớcủa
máy

Chúc các bạn học tốt!

10



Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
2.4.

Bộ nhớ trong

- CPU có khả năng trao đổi trực tiếp lên nó
- Dung lượng nhỏ, tốc độ cao
- Sử dụng các loại bộ nhớ bán dẫn
Các loại:
RAM:(Random Access Memory) - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
» SRAM: static ram
» DRAM: dynamic ram
ROM: (read only memory) – Bộ nhớ chỉ đọc
» MROM, PROM, EPROM, EEPROM
CACHE: bộ nhớ đệm
a. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên – RAM
 Khái niệm
RAM (viết tắt từ Random Access Memory trong tiếng Anh) là một loại
bộ nhớ chính của máy tính. RAM được gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên vì nó
có đặc tính: thời gian thực hiện thao tác đọc hoặc ghi đối với mỗi ô nhớ là như
nhau, cho dù đang ở bất kỳ vị trí nào trong bộ nhớ. Mỗi ơ nhớ của RAM đều có
một địa chỉ. Thơng thường, mỗi ơ nhớ là một byte (8 bit); tuy nhiên hệ thống lại
có thể đọc ra hay ghi vào nhiều byte (2, 4, 8 byte).
RAM khác biệt với các thiết bị bộ nhớ tuần tự (sequential memory
device) chẳng hạn như các băng từ, đĩa; mà các loại thiết bị này bắt buộc máy
tính phải di chuyển cơ học một cách tuần tự để truy cập dữ liệu.
Bởi vì các chip RAM có thể đọc hay ghi dữ liệu nên thuật ngữ RAM
cũng được hiểu như là một bộ nhớ đọc-ghi (read/write memory), trái ngược với
bộ nhớ chỉ đọc ROM (read-only memory).
RAM thông thường được sử dụng cho bộ nhớ chính (main memory)

trong máy tính để lưu trữ các thông tin thay đổi, và các thơng tin được sử dụng
hiện hành. Cũng có những thiết bị sử dụng một vài loại RAM như là một thiết bị

Chúc các bạn học tốt!

11


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
lưu trữ thứ cấp (secondary storage).
Thông tin lưu trên RAM chỉ là tạm thời, chúng sẽ mất đi khi mất nguồn điện
cung cấp.

Hình 2. 4 Hình ảnh RAM trong máy tính
Hình 1. 3 Hình ảnh thanh RAM trong máy tính

Đặc trưng
 Dung lượng tính bằng MB.
 Tốc độ truyền dữ liệu (Bus) tính bằng Mhz.
 Mất nguồn mất thơng tin
 Có thể đọc/ ghi
Mục đích
Máy vi tính sử dụng RAM để lưu trữ mã chương trình và dữ liệu trong
suốt quá trình thực thi. Đặc trưng tiêu biểu của RAM là có thể truy cập vào
những vị trí khác nhau trong bộ nhớ và hoàn tất trong khoảng thời gian tương tự,
ngược lại với một số kỹ thuật khác, đòi hỏi phải có một khoảng thời gian trì
hỗn nhất định.

Chúc các bạn học tốt!


12


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
Phân loại RAM
Tùy theo công nghệ chế tạo, người ta phân biệt thành 2 loại:
SRAM (Static RAM): RAM tĩnh
DRAM (Dynamic RAM): RAM động
Bảng 2. 1 So sánh giữa RAM động và RAM tĩnh

RAM tĩnh
• RAM tĩnh được chế tạo theo cơng •
nghệ ECL (dùng trong CMOS và
BiCMOS).
• Mỗi bit nhớ gồm có các cổng logic
với 6 transistor MOS.
• SRAM là bộ nhớ nhanh, việc đọc
không làm hủy nội dung của ô nhớ
và thời gian thâm nhập bằng chu
kỳ của bộ nhớ.

RAM động
RAM động dùng kỹ thuật MOS.
- Các bit được lưu trữ trên tụ
điện
- Cần phải có mạch làm tươi
- Cấu trúc đơn giản
- Dung lượng lớn
- Rẻ tiền hơn
- Tốc độ chậm hơn

- Dùng làm bộ nhớ chính

• Bộ nhớ DRAM chậm nhưng rẻ tiền
hơn SRAM

 Các loại RAM
- SDRAM SDRAM (Synchronous DRAM – DRAM
đồng bộ)
- DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM) là cải tiến
của bộ nhớ SDRAM với tốc độ truyền tải gấp đôi
SDRAM
- RDRAM Rambus RAM) hoạt động đồng bộ theo một hệ thống lặp và
truyền dữ liệu theo một hướng
 Các thông số của RAM
- Dung lượng
Chúc các bạn học tốt!

13


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
Dung lượng RAM được tính bằng MB và GB, thơng thường RAM được
thiết kế với các dung lượng 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, 1 GB, 2 GB...
Dung lượng của RAM càng lớn càng tốt cho hệ thống, tuy nhiên không phải tất
cả các hệ thống phần cứng và hệ điều hành đều hỗ trợ các loại RAM có dung
lượng lớn, một số hệ thống phần cứng của máy tính cá nhân chỉ hỗ trợ đến tối đa
4 GB và một số hệ điều hành (như phiên bản 32 bit/64 bit của Windows XP) chỉ
hỗ trợ đến 3 GB.
b. BUS
SDR SDRAM được phân loại theo bus speed như sau:

PC-66: 66 MHz bus.
PC-100: 100 MHz bus.
PC-133: 133 MHz bus.
DDR SDRAM được phân loại theo bus speed và bandwidth như sau:
DDR-200: Còn được gọi là PC-1600. 100 MHz bus với 1600 MB/s bandwidth.
DDR-266: Còn được gọi là PC-2100. 133 MHz bus với 2100 MB/s bandwidth.
DDR-333: Còn được gọi là PC-2700. 166 MHz bus với 2667 MB/s bandwidth.
DDR-400: Còn được gọi là PC-3200. 200 MHz bus với 3200 MB/s bandwidth.
DDR2 SDRAM được phân loại theo bus speed và bandwidth như sau:
DDR2-400: Còn được gọi là PC2-3200. 100 MHz clock, 200 MHz bus với 3200
MB/s bandwidth.
DDR2-533: Còn được gọi là PC2-4200. 133 MHz clock, 266 MHz bus với 4267
MB/s bandwidth.
DDR2-667: Còn được gọi là PC2-5300. 166 MHz clock, 333 MHz bus với 5333
MB/s bandwidth.
DDR2-800: Còn được gọi là PC2-6400. 200 MHz clock, 400 MHz bus với 6400
MB/s bandwidth.
c. Bộ nhớ chỉ đọc – ROM
 Khái niệm
ROM (Read Only Memory) Đúng nghĩa cho ROM là bộ nhớ chỉ đọc. Tức
là bộ nhớ này đã chứa sẵn các chương trình từ trước. Điều này đã thiết lập sẵn
trong bộ nhớ ROM như là các chương trình giúp máy tính có thể khởi động. Với

Chúc các bạn học tốt!

14


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
bộ nhớ ROM sẽ giúp các dữ liệu được giữ lại kể cả khi máy bị tắt nguồn. Vậy

nên sau khi tắt máy bộ nhớ này đã lưu lại những chương trình để có thể bắt đầu
cho việc khởi động máy tính lần tiếp theo.

Hình 2. 5 Hình ảnh ROM trong máy tính

- Được chế tạo bằng cơng nghệ bán dẫn.
- Chương trình trong ROM được viết vào lúc chế tạo
nó.
- Thơng thường, ROM chứa chương trình khởi
động máy tính, chương trình điều khiển trong
các thiết bị điều khiển tự động,...
 Các kiểu ROM
 PROM (Programable ROM): Chế tạo bằng các mối nối (cầu chì - có
thể làm đứt bằng điện). Chương trình nằm trong PROM có thể được
viết vào bởi người sử dụng bằng thiết bị đặc biệt và không thể xóa
được.
 EPROM (Erasable Programable ROM): Chế tạo bằng
nguyên tắt phân cực tĩnh điện.
Chương trình nằm trong ROM có thể được viết vào (bằng điện) và có thể
Chúc các bạn học tốt!

15


Chun đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
xóa (bằng tia cực tím - trung hịa tĩnh điện) để viết lại bởi người sử dụng.
 EEPROM (Eletrically Erasable Programable ROM): Chế tạo bằng
cơng nghệ bán dẫn.
Chương trình nằm trong ROM có thể được viết vào và có thể xóa (bằng
điện) để viết lại bởi người sử dụng.

- ROM – BIOS (Basic Input/Output System): được đua sử dụng để chứa
các chương trình điều khiển cơ sở vào\ra trong máy tính. Ngồi ra nó
cịn thực hiện chức năng sau:
- POST (Power On Selt Test): Kiểm tra phần cứng máy tính.
- CMOS Setup: chương trình cài đặt cấu hình hệ thống.
- Bootstrap Loader (Booting): tìm đọc hệ điều hành

 Sự khác biệt giữa RAM và ROM
Bảng 2. 2 So sánh giữa RAM và ROM

Chỉ tiêu so
sánh
Thiết kế

RAM
Một thanh mỏng hình
chữ nhật được lắp vào máy
tính qua khe cắm trên máy.
Thơng thường thiết kế của
RAM lớn hơn RAM

Khả năng
lưu trữ

 Là bộ nhớ khả biến
 Khơng có khả năng

ROM
Thiết kế bộ nhớ đọc
ROM nhỏ hơn RAM là một

ổ đĩa quang bằng băng từ,
có nhiều chân được chế tạo
bằng các mối nối tiếp xúc
với bảng mạch của máy
tính.


Là bộ nhớ bất biến

(tĩnh)

 Có thể lưu trữ thông
lưu trữ dữ liệu thông tin,
khi mất điện, tắt máy thì dữ tin dữ liệu ngay cả khi đã
tắt máy
liệu sẽ bị mất.

Hình thức
hoạt động

 RAM hoạt động sau



ROM

hoạt

động


khi máy đã được khởi động trong quá trình khởi động

Chúc các bạn học tốt!

16


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
và nạp hệ điều hành.
 Có thể loại bỏ, khơi

máy tính.


ROM có thể đọc và

phục, thay đổi dữ liệu trong không thể chỉnh sửa điều gì
RAM
trên nó.
Tốc độ

 Xử lý dữ liệu nhanh
 Tốc độ truy cập dữ
liệu nhanh

Khả năng
lưu trữ

 Một bộ nhớ RAM có




Q trình xử lý thơng

tin, dữ liệu chậm.


Tốc độ truy cập dữ

liệu chậm



Một chip ROM chỉ

thể lưu trữ được nhiều dữ thể hiện được 4MB đến
liệu.
8MB dữ liệu và lưu trữ
được ít dữ liệu hơn RAM.
 Từ 1GB - 256Gb.
 Có thể nâng cấp khả
năng lưu trữ của RAM.

Khả năng
ghi chép
dữ liệu

•
Ghi chép dữ liệu dễ
• Mọi thông tin lưu trữ

dàng hơn bộ nhớ ROM trên ROM đã được lập trình
đồng thời có thể dễ dàng sẵn, khó có thể thay đổi
truy cập hay lập trình lại cũng như lập trình lại.
thơng tin lưu trữ trong
RAM.
d. Bộ nhớ cache
Bộ nhớ cache là vùng lưu trữ tạm thời của một thiết bị, giúp giữ lại một số
loại dữ liệu nhất định.

Chúc các bạn học tốt!

17


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
Bộ nhớ có tốc độ nhanh được đặt đệm giữa CPU và bộ nhớ chính nhằm
tăng tốc độ CPU truy cập bộ nhớ
 Dung lượng nhỏ hơn bộ nhớ chính
 Tốc dộ nhanh hơn
 Cache thường được chia thành một số mức
 Cache có thể được tích hợp trên cùng chip bộ xử lý
 Cache có thể có hoặc khơng
Mục đích của việc này là tiết kiệm thời gian, tăng tốc độ hoạt động của
thiết bị và giảm lượng dữ liệu cần xử lý trong q trình sử dụng.
Vận hành của cache
•

Có cơ cấu vận hành trong suốt đối với bộ xử lý

•


Thao tác đọc bộ nhớ: BXL gởi một địa chỉ và
nhận một dữ liệu từ bộ nhớ trong

•

Thao tác ghi bộ nhớ: BXL viết một dữ liệu vào
một ô nhớ với một địa chỉ được chỉ ra trong bộ
nhớ

•

Cache phải chứa một phần con của bộ nhớ

•

Để đảm bảo sự đồng nhất thì cache và bộ nhớ
phải có cùng cấu trúc

Hình 2. 6 Bộ nhớ cache

2.5.

Bộ nhớ ngồi (External Memory)

Chúc các bạn học tốt!

18



Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
Chức năng và đặc điểm
- Lưu trữ tài nguyên phần mềm của máy tính
- Được kết nối với hệ thống dưới dạnh thiết bị vào ra
- Dung lượng lớn
- Tốc độ chậm
Các loại bộ nhớ ngoài
- Bộ nhớ từ: ổ đĩa cứng
- Bộ nhớ quang: đĩa CD, DVD
- Bộ nhớ bán dẫn: ổ nhớ flash, thẻ nhớ, ổ SSD
e. Các thanh ghi (Registers)
Trong kiến trúc máy tính, một thanh ghi (registers) là một bộ nhớ dung
lượng nhỏ và rất nhanh được sử dụng để tăng tốc độ xử lý của các chương trình
máy tính bằng cách cung cấp các truy cập trực tiếp đến các giá trị cần dùng. Hầu
hết, nhưng không phải tất cả, các máy tính hiện đại hoạt động theo nguyên lý
chuyển dữ liệu từ bộ nhớ chính vào các thanh ghi, tính tốn trên chúng, sau đó
chuyển kết quả vào bộ nhớ chính.


Thanh ghi khả hiện – Có hai loại. Thanh ghi dữ liệu và thanh ghi địa chỉ.



Thanh ghi dữ liệu được dùng để lưu số nguyên (xem thanh ghi số thực
dưới đây). Trong một số bộ CPU hiện nay và trước đây, có một thanh ghi
đặc biệt là thanh ghi tích lũy tích lũy, được dùng cho nhiều tính tốn.



Thanh ghi địa chỉ chứa địa chỉ bộ nhớ và được dùng để truy cập bộ nhớ.

Trong một số CPU, có một thanh ghi địa chỉ đặc biệt thanh ghi chỉ mục,
dù chúng thường được dùng để sửa đổi địa chỉ hơn là chứa địa chỉ.



Thanh ghi điều kiện chứa giá trị thực thường dùng để quyết định hoật
động thực thi lệnh



Thanh ghi đa năng (GPRs) có thể chứa cả dữ liệu lẫn địa chỉ., là kết hợp
giữa thanh ghi dữ liệu và thanh ghi địa chỉ



Thanh ghi dấu phẩy động(FPRs) dùng để chứa các kiểu số

Chúc các bạn học tốt!

19


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính


Thanh ghi hằng số chứa các giá trị đọc được (Ví dụ: 0, 1, pi,…).



Thanh ghi định hướng chứa dữ liệu cho việc xử lý định hướng đối tượng,

thực hiện bởi lệnh SIMD (lệnh đơn, bội dữ kiện)



Thanh ghi chuyên biệt chứa trạng thái chương trình; thường bao gồm con
trỏ chỉ lệnh, con trỏ ngăn xếp, và thanh ghi trạng thái.



Thanh ghi chỉ lệnh chứa lệnh tạm huỷ



Thanh ghi chỉ mục dùng cho sửa đổi địa chỉ tác tử trong quá trình thực
hiện 1 chương trình



Trong một số cấu trúc, thanh ghi kiểu mẫu (còn được gọi là thanh ghi thiết
bị riêng biệt) chứa dữ liệu và thiết lập liên quan đến bộ xử lý. Vì các thanh
ghi này được thiết kế gắn liền với bộ xử lý đặc trưng nên chúng không thể
giữ nguyên chuẩn qua các thế hệ của bộ xử lý.



Thanh ghi điều khiển và trạng thái – Có 3 loại: chương trình phản hồi,
thanh ghi chỉ lệnh, chương trình trạng thái từ.




Thanh ghi liên quan đến tìm nạp thông tin từ bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
(RAM), 1 tập hợp lưu giữ các thanh ghi được định vị trên các chip riêng
biệt từ CPU (không giống đa số các loại trên, đây thông thường là những
thanh ghi không có cấu trúc):
o

Thanh ghi bộ nhớ trung gian

o

Thanh ghi bộ nhớ địa chỉ

o

Thanh ghi bộ nhớ kiểu miền

PHẦN 2: CHUYỀN ĐỀ TỰ CHỌN - TRÌNH BÀY VỀ HỆ THỐNG VÀO
RA
1. Các thiết bị đầu vào của máy tính

Chúc các bạn học tốt!

20


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
Thiết bị đầu vào (Input device) là thiết bị có chức năng chuyển dữ liệu
từ dạng con người hiểu được ( ví dụ: Giá trị số, kí tự, hình ảnh, âm thanh,…)
sang dạng mã nhị phân gồm 1 dãy các bit 0 và 1 để máy tính điện tử có thể
hiểu được và truyền vào bộ nhớ. Tương ứng với các dạng dữ liệu khác nhau

sẽ có những thiết bị vào khác nhau. Dưới đây là 1 vài ví dụ:
1.1.

Bàn phím (keyboard)

Là thiết bị dùng để đưa dữ liệu dạng số và kí tự vào máy tính điện tử
trực tiếp. Bàn phím gồm nhiều phím khác nhau. Khi một phím được nhấn, tín
hiệu được truyền cho máy tính thơng qua bộ lập mã tương ứng với kí tự của
phím được ẩn đó.

 Các loại bàn phím
Bàn phím thơng thường: Đây là loại bàn phím phổ biến nhất hiện nay có chức
năng dùng để đánh máy, làm việc văn phòng cũng như là thực hiện vài chức
năng giải trí tại nhà.

Bàn phím máy tính xách tay: Về cơ bản, chức năng của bàn phím máy tính
xách tay cũng giống như chức năng của bàn phím thơng thường
Nhưng hiện nay một số nhà sản xuất có cho ra đời một số bàn phím máy tính
xách tay có đèn nền có thể tùy theo điều kiện ánh sáng giúp cho người sử dụng
dễ dàng làm việc.
Chúc các bạn học tốt!

21


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính
Bàn phím không dây: Được sử dụng các kết nối không dây như Bluetooth,
NFC, hồng ngoại.

Bàn phím cơ: là loại bàn phím sử dụng switch ở bên dưới mỗi bề mặt các nút

làm tăng độ bền của các phím bấm. Khi bấm các phím này, bàn phím sẽ tạo ra
thành tiếng hoặc không thành tiếng nhờ vào một ngưỡng ở giữa các phím giúp
cho người dùng nhận biết được rằng phím đã được nhận.

Chúc các bạn học tốt!

22


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính

 Chức năng của một số phím cơ bản trên máy tính



Phím ký tự: Dùng để nhập các ký tự được ký hiệu trên phím.



Phím dấu: Dùng để nhập các dấu được ký hiệu trên phím, các phím có 2
ký tự được dùng kèm với phím Shift (xem phím Shift).



Phím số: Dùng để nhập các ký tự số, các phím có 2 ký tự được dùng kèm
với phím Shift (xem phím Shift)





Các phím chức năng

Từ phím F1 đến F12 được dùng để thực hiện một công việc cụ thể và
được qui định tùy theo từng chương trình.


Các phím đặc biệt

Chúc các bạn học tốt!

23


Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính


















Esc (Escape): Hủy bỏ (cancel) một hoạt động đang thực hiện, thoát ra
khỏi một ứng dụng nào đó đang hoạt động.
Tab: Di chuyển dấu nháy, đẩy chữ sang phải một khoảng rộng, chuyển
sang một cột hoặc Tab khác.
Caps Lock: Bật/tắt chế độ gõ chữ IN HOA (đèn Caps lock sẽ bật hoặc tắt
tương ứng theo chế độ)
Enter: Phím dùng để ra lệnh thực hiện một lệnh hoặc chạy một chương
trình đang được chọn.
Space Bar: Phím tạo khoảng cách giữa các ký tự, trong một số trường
hợp phím này cịn được dùng để đánh dấu vào các ô chọn. Lưu ý mỗi
khoảng cách cũng được xem là một ký tự, gọi là ký tự trắng hay trống.
Backspace: Lui dấu nháy về phía trái một ký tự và xóa ký tự tại vị trí đó
nếu có.
Các phím Shift, Alt (Alternate), Ctrl (Control) là phím tổ hợp chỉ có tác
dụng khi nhấn kèm với các phím khác, mỗi chương trình sẽ có qui định
riêng cho các phím này.
Đối với phím Shift khi nhấn và giữ phím này sau đó nhấn thêm phím ký
tự để gõ chữ IN HOA mà không cần bật Caps lock, hoặc dùng để gõ các
ký tự bên trên đối với phím có 2 ký tự.



Phím Windowns Mở menu Start của Windows và được dùng kèm với các
phím khác để thực hiện một chức năng nào đó.

Chúc các bạn học tốt!

24



Chuyên đề lý thuyết – Kiến trúc máy tính


Phím Menu: Có tác dụng giống như nút phải chuột.








Các phím điều khiển màn hình hiển thị

Print Screen(Sys Rq): Chụp ảnh màn hình đang hiển thị và lưu vào bộ
nhớ đệm Clipboard, sau đó, có thể dán (Paste) hình ảnh này vào bất cứ
ứng dụng nào hỗ trợ hình ảnh, hay các trình xử lý đồ họa (Paint,
Photoshop,...). Ở các chương trình xử lý đồ họa, chọn New trong trình
đơn File và dùng lệnh Paste trong trình đơn Edit (hay dùng tổ hợp
phím Ctrl+V) để dán hình ảnh vừa chụp vào ơ trắng để xử lý nó như một
ảnh thơng thường.
Scroll Lock: Bật/tắt chức năng cuộn văn bản hay ngưng hoạt động của
một chương trình. Tuy nhiên, nhiều ứng dụng hiện nay khơng cịn tn
lệnh phím này nữa. Nó bị coi là "tàn dư" của các bàn phím IBM PC cũ.
Đèn Scroll Lock hiển thị trạng thái bật/tắt của nút.
Pause (Break): Có chức năng tạm dừng một hoạt động đang thực hiện,
một ứng dụng nào đó đang hoạt động.
 Các phím điều khiển trang hiển thị










Insert (Ins): Bật/tắt chế độ viết đè (Overwrite) trong các trình xử lý văn
bản.
Delete (Del): Xóa đối tượng đang được chọn, xóa ký tự nằm bên phải dấu
nháy trong các chương trình xử lý văn bản.
Home: Di chuyển dấu nháy về đầu dịng trong các chương trình xử lý văn
bản.
End: Di chuyển dấu nháy về cuối dòng trong các chương trình xử lý văn
bản.

Chúc các bạn học tốt!

25