Lý thuyết Tin học 11 Bài 1 (Cánh diều): Bên trong máy tính

Lý thuyết Tin học 11 Bài 1: Bên trong máy tính

A. Lý thuyết Bên trong máy tính

1. Các cổng logic và tính toán nhị phân

a) Cổng logic

- Các cổng logic là thành phần cơ bản thực hiện mọi tính toán trong máy tính, được tạo ra bằng cách kết hợp các bóng bán dẫn để thực hiện chức năng bật hoặc tắt mạch đơn giản, tương ứng với hai giá trị 0 và 1.

- Các cổng logic được đặt tên tương ứng với chức năng thực hiện, bao gồm cổng AND, cổng OR, cổng NOT, cổng XOR,... Bảng 1 liệt kê một số loại cổng logic thông dụng và bảng hoạt động tương ứng của chúng được gọi là bảng chân lý.

- Cổng AND thực hiện chức năng nhân logic, ví dụ như để đèn F sáng thì cả công tắc A và công tắc B đồng thời phải đóng, nếu một trong hai công tắc mở thì đèn F tắt.

b) Thực hiện phép toán nhị phân với mạch logic

Các phép toán trên hệ nhị phân thực hiện giống như trên hệ thập phân.

- Cộng hai số nhị phân 1 bit được thực hiện bằng bảng chân lí mạch cộng.

- Sơ đồ mạch logic để thực hiện phép cộng hai số nhị phân 1 bit được lập từ bảng chân lí mạch cộng.

- Phép cộng hai số nhị phân dài nhiều bit được thực hiện bằng cách cộng từng cặp bit từ phải sang trái và có bit nhớ.

- Mạch cộng đầy đủ (FA) có ba đầu vào là A, B và bit nhớ mang sang C và hai đầu ra là bit tổng S và bit nhớ C... Mạch cộng đầy đủ là ghép nối hai mạch cộng 1 bit.

- Các cổng logic AND, XOR có thể kết hợp để thực hiện phép tính cộng nhị phân và các mạch logic khác có thể được tạo thành từ các cổng logic cơ bản.

2. Những bộ phận chính bên trong máy tính

- Máy tính bao gồm nhiều loại như: để bàn, xách tay, bảng. Bên trong thân máy tính chứa các bộ phận chính: bảng mạch chính, CPU, RAM, ROM, thiết bị lưu trữ. Tốc độ và dung lượng của chúng ảnh hưởng đến hiệu năng của máy.

- Bảng mạch chính (Mainboard) có đế cắm CPU, ROM, các khe cắm RAM, các khe cắm ổ cứng và một số khe cắm khác. Nó làm nền tảng giao tiếp giữa CPU, RAM và các linh kiện khác.

- CPU (Central Processing Unit – bộ xử lí trung tâm) đóng vai trò bộ não của máy tính; tìm nạp lệnh, giải mã và thực thi lệnh cho máy tính.

- RAM (Random Access Memory — bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên) lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình tính toán, dữ liệu sẽ bị mất khi máy tính mất điện hoặc khởi động lại.

- ROM (Read Only Memory – bộ nhớ chỉ đọc)lưu trữ chương trình khởi động máy tính.

- Thiết bị lưu trữ dùng để lưu trữ dữ liệu lâu dài và không bị mất khi máy tính tắt nguồn. HDD, SSD hoặc USB được sử dụng để lưu trữ dữ liệu.

- Dung lượng lưu trữ dữ liệu của máy tính là tổng dung lượng của ổ cứng HDD, ổ cứng SSD không bao gồm dung lượng lưu trữ của RAM, có thể lên tới hàng TB.

3. Hiệu năng của máy tính

- Hiệu năng máy tính phụ thuộc vào thông số kĩ thuật và đồng bộ giữa các bộ phận.

- Tốc độ CPU và dung lượng RAM là chỉ số quan trọng đánh giá hiệu năng máy tính.

- Tốc độ CPU được đo bằng Hz và số nhân (core) càng nhiều thì hiệu năng càng tốt.

- Dung lượng RAM được đo bằng Byte và càng lớn thì hiệu năng càng cao.

B. Bài tập Bên trong máy tính

Đang cập nhật…

Xem thêm các bài lý thuyết Tin học 11 sách Cánh diều hay, chi tiết tại: 

Lý thuyết Bài 2: Khám phá thế giới thiết bị số thông minh

Lý thuyết Bài 3: Khái quát về hệ điều hành

Lý thuyết Bài 5: Phần mềm ứng dụng và dịch vụ phần mềm

Lý thuyết Bài 1: Lưu trữ trực tuyến

Lý thuyết: Phòng tránh lừa đảo và ứng xử văn hóa trên mạng