Máy tính và sự tính toán
Memory chứa các chỉ thị và dữ liệu
Input device: thiết bị nhâp
Tổng quan về cấu trúc máy tính
Máy tính hiện đại ngày nay được thiết kế dựa trên mô hình Turing Church và mô hình Von Neumann.
Mô hình Turing
Mô hình này rất đơn giản nhưng nó có tất cả các đặc trưng của 1 hệ thống máy tính sau này. Nguyên lý cấu tạo máy Turing: đầu đọc ghi khối xử lý chứa tập hữu hạn các trạng thái băng dữ liệu vô hạn, dữ liệu kết thúc là b.
Nguyên lý xây dựng máy tính
Máy tính điện tử làm việc theo 2 nguyên lý cơ bản: nguyên lý số và nguyên lý tương tự.
Nguyên lý số sử dụng các trạng thái rời rạc của 1 đại lượng vật lý để biểu diễn số liệu -> nguyên lý đếm.
Nguyên lý tương tự sử dụng 1 đại lượng vật lý biến đổi liên tục để biểu diễn số liệu -> nguyên lý đo.
Mạch điện trong máy tính
Trong máy tính có những loại mạch điện nào?
Mạch tổ hợp: là mạch điện có trạng thái ngõ ra phụ thuộc tức thời vào tổ hợp của trạng thái ngõ vào.
VD: Mạch giải mã địa chỉ.
Mạch tuần tự: là mạch điện thực hiện 1 mục đích mà trạng thái ngõ ra phụ thuộc vào tổ hợp của trạng thái ngõ vào và trạng thái của quá khứ ngõ vào.
VD: Mạch cộng, trừ, nhân, chia.
Nguyên lý Turing
Khối xử lý chứa tập hữu hạn các trạng thái đầu đọc ghi băng dữ liệu vô hạn, dữ liệu kết thúc là b. Máy làm việc theo từng bước rời rạc. Một lệnh của máy như sau: qiSiSjXqj.
Nghĩa là đầu đọc ghi đang ở ô Si thì sẽ ghi đè Sj vào ô hiện tại và dịch chuyển hoặc đứng yên theo chỉ thị là X và trạng thái hiện hành của máy là qj.
Nguyên lý hoạt động máy Turing
Dữ liệu của bài toán là 1 chuổi các ký hiệu thuộc tập các ký hiệu của máy không kể ký hiệu rỗng b, được cất vô băng.
Trạng thái trong ban đầu của máy là q0
Đầu đọc/ghi ở ô chứa ký hiệu đầu tiên của chuỗi ký hiệu nhập. Trong quá trình hoạt động, sự thay đổi dữ liệu trên băng, sự dịch chuyển đầu đọc ghi và sự biến đổi trạng thái trong của máy sẽ diễn ra tuân theo các lệnh thuộc tập lệnh của máy tuỳ theo trạng thái hiện tại và ký hiệu ở ô hiện tại.
Quá trình sẽ dừng lại khi trạng thái trong của máy là trạng thái kết thúc qf.
Nguyên lý Von Neumann
Máy Von Neumann là mô hình của các máy tính hiện đại.
Nguyên lý của nó như sau: Về mặt logic (chức năng), máy gồm 3 khối cơ bản: đơn vị xử lý, bộ nhớ và hệ thống xuất nhập.
Chương trình điều khiển xử lý dữ liệu cũng được xem là data và được lưu trữ trong bộ nhớ gọi là chương trình lưu trữ.
Bộ nhớ chia làm nhiều ô, mỗi ô có 1 địa chỉ (đánh số thứ tự) để có thể chọn lựa ô nhớ trong quá trình đọc ghi dữ liệu. (nguyên lý địa chỉ)
Các lệnh được thực hiện tuần tự nhờ 1 bộ đếm chương trình (thanh ghi lệnh) nằm bên trong đơn vị xử lý. Chương trình máy tính có thể biểu diễn dưới dạng số và đặt vào trong bộ nhớ của máy tính bên cạnh dữ liệu.
Typical Von Neumann Machine
Nguyên lý hoạt động máy tính
Tổ chức máy tính 1 CPU và 2 I/O Device
Sơ đồ khối chi tiết
0 Comment:
Đăng nhận xét
Thank you for your comments!