1. Trang Chủ
  2. Phần cứng
  3. GIÁO TRÌNH CAD/CAM - PHẦN 1 MÁY TÍNH VÀ NỀN TẢNG CỦA CAD/CAM - CHƯƠNG 2

GIÁO TRÌNH CAD/CAM - PHẦN 1 MÁY TÍNH VÀ NỀN TẢNG CỦA CAD/CAM - CHƯƠNG 2

CÔNG NGHỆ MÁY TÍNH 2.1 Tổng quan về công nghệ máy tính Thiết bị trung tâm chủ yếu của CAD/CAM là máy tính. Để hiểu CAD/CAM, ta phải làm quen và hiểu về máy tính vì nó là nền tảng của CAD/CAM. Máy tính là một máy điện tử. Nó có thể thực hiện - Các phép tính logic và số học - Xử lý dữ liệu theo chương trình cho trước Bản thân máy tính là phần cứng, còn các chương trình thì được gọi là phần mềm. ... Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc PHAÀN I MAÙY TÍNH – NEÀN TAÛNG CUÛA CAD/CAM Chöông 2

Thể loại Tài liệu miễn phí Phần cứng

Số trang 12

Ngày tạo 8/29/2018 9:57:07 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải GIÁO TRÌNH CAD/CAM - PHẦN 1 MÁY TÍNH VÀ NỀN TẢNG C... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc PHAÀN I MAÙY TÍNH – NEÀN TAÛNG CUÛA CAD/CAM Chöông 2 COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH COÂ 2.1 2.1 Toång quan veà coâng ngheä maùy tính Thieát bò trung taâm chuû yeáu cuûa CAD/CAM laø maùy tính. Ñeå hieåu CAD/CAM, ta phaûi laøm quen vaø hieåu veà maùy tính vì noù laø neàn taûng cuûa CAD/CAM. Maùy tính laø moät maùy ñieän töû. Noù coù theå thöïc hieän - Caùc pheùp tính logic vaø soá hoïc - Xöû lyù döõ lieäu theo chöông trình cho tröôùc Baûn thaân maùy tính laø phaàn cöùng, coøn caùc chöông trình thì ñöôïc goïi laø phaàn meàm. phaà phaà Coù 3 thaønh phaàn cuûa maùy tính 1. Thieát bò xöû lyù trung taâm: CPU 2. Boä nhôù 3. Thieát bò nhaäp, xuaát Quan heä giöõa 3 thieát bò naøy ñöôïc theå hieän treân hình 2.1 CPU Thieát bò nhaäp/xuaát Thieát bò Boä ñieàu khieån ngoaïi vi (Maùy in, maùy ñoïc,...) hoaëc boä Boä tính toaùn soá nhôù lôùn Boä nhôù hoïc vaø logic (ñóa, baêng) töø) Theá giôùi beân ngoaøi Hình 2.1. Caáu truùc phaàn cöùng cô sôû cuûa maùy tính Boä xöû lyù trung taâm (Central Control Unit – CPU) thöôøng goàm hai thaønh phaàn: Boä Boä ñieàu khieån (Control Unit) vaø boä tính toaùn soá hoïc vaø logic (Arithmetic Logic Unit - boä ALU) CAD/CAM 17
  2. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc Boä ñieàu khieån phoái hôïp hoaït ñoäng cuûa taát caû caùc thaønh phaàn khaùc. Noù ñieàu khieån thoâng tin vaøo vaø ra giöõa maùy tính vaø theá giôùi beân ngoaøi qua thieát bò xuaát - nhaäp, ñoàng boä vieäc truyeàn tín hieäu giöõa caùc boä phaän khaùc nhau cuûa maùy tính, ra leänh cho caùc boä phaän khaùc thöïc hieän nhieäm vuï cuûa chuùng. Boä tính toaùn soá hoïc vaø logic (ALU) thöïc hieän caùc pheùp toaùn logic vaø soá hoïc Boä tính (coäng, tröø, nhaân, chia, so saùnh caùc con soá) theo yeâu caàu cuûa chöông trình. Boä nhôù laø boä löu tröõ döõ lieäu. ÔÛ ñaây caùc döõ lieäu ñöôïc löu ôû daïng caùc chöõ vaø soá coù Boä theå truyeàn ñeán ALU hoaëc I/O moät caùch töông öùng ñeå xöû lyù. Boä nhaäp/xuaát (Input/Output - I/O) laø phöông tieän ñeå maùy tính lieân laïc vôùi theá giôùi Boä beân ngoaøi (caùc maùy ñoïc, maùy in, caùc thieát bò giao dieän khaùc). Maùy tính cuõng coù theå ñöôïc noái vôùi boä nhôù ôû beân ngoaøi nhö baêng töø, ñóa töø, v.v. qua boä nhaäp xuaát. Hìønh 2.2 laø hình aûnh moät maùy tính hieän ñaïi vaø caùc thieát bò ngoaïi vi nhö boä löu tröõ, boä ñoïc phieáu vaø maùy veõ, maùy in. CAD/CAM 18
  3. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc Phaàn meàm bao goàm caùc chöông trình ñöôïc löu trong boä nhôù trong hoaëc boä nhôù boä boä ngoaøi maùy. Ngöôøi söû duïng phaàn meàm gaùn cho maùy tính nhöõng nhieäm vuï khaùc nhau theo yeâu caàu cuûa coâng vieäc. Öu ñieåm cuûa maùy tính laø coù khaû naêng thöïc hieän caùc leänh moät caùch nhanh choùng vaø chính xaùc. Vì nhöõng gì chöùa trong boä nhôù coù theå deã daøng thay ñoåi neân caùc chöông trình khaùc nhau ñöôïc ñaët trong boä nhôù vaø maùy tính chæ vieäc duøng chuùng khi caàn thieát. Duø cho öùng duïng laø gì, maùy tính cuõng chæ thöïc hieän chöông trình baèng caùch xöû lyù döõ lieäu vaø con soá moät caùch raát ñôn giaûn. Caùc döõ lieäu vaø soá ñöôïc theå hieän trong maùy tính bôûi caùc tín hieäu ñieän vôùi hai traïng thaùi coù vaø khoâng. Caùch bieåu hieän naøy goïi laø heä co khoâ binary (nhò phaân). Caùc soá thaäp phaân quen thuoäc vaø toaøn boä caùc ngoân ngöõ laäp trình coù theå söû duïng heä nhò phaân ñeå giao tieáp giöõa ngöôøi vaø maùy tính. 2.2. 2.2. CPU CPU coù hai thaønh phaàn: Control unit- Boä ñieàu khieån ALU – Boä tính toaùn soá hoïc vaø logic Boä Boä ñieàu khieån Duøng ñeå ñieàu phoái hoaït ñoäng bôûi chöông trình: • Nhaän döõ lieäu nhaäp vaøo • Quyeát ñònh baèng caùch gì vaø bao giôø thì döõ lieäu ñöôïc xöû lyù • Ñieàu khieån hoaït ñoäng cuûa boä tính toaùn soá hoïc vaø logic • Ñöa döõ lieäu ñeán boä tính toaùn soá hoïc vaø logic ALU • Sai khieán ALU phaûi thöïc hieän leänh/haøm gì trong vieäc xöû lyù döõ lieäu vaø keát quûa löu ôû ñaâu. Boä Boä tính toaùn soá hoïc vaø logic ALU: • Boää tính toaùn soá hoïc: thöïc hieän caùc leänh coäng, tröø, so saùnh döõ lieäu ôû daïng nhò Bo Bo phaân • Boä tính toaùn logic: duøng ñeå thay ñoåi trình töï thöïc hieän leänh khi ñieàu kieän cho Boä tröôùc xaûy ra vaø caùc leänh khaùc nhö chænh lyù döõ lieäu vaø che daáu döõ lieäu cho caùc pheùp toaùn soá hoïc. 2.3 2.3 Memory Boä nhôù laø caùc thieát bò löu tröõ ôû daïng nhò phaân vaø ñöôïc toå chöùc thaønh byte. Moãi byte Boä thöôøng coù 8 bit. Caùc töø cuûa maùy tính thöôøng coù chieàu daøi 4, 8, 12, 16, 32, 64 bit. Moãi töø ñeàu coù moät ñòa chæ trong boä nhôù. CPU goïi töø theo ñòa chæ. Thôøi gian tìm ñuùng ñòa chæ vaø goïi ñuùng noäi dung ra khoûi boä nhôù goïi laø thôøi gian truy xuaát (access time). Thôøi gian truy xuaát laø moät ñaëc ñieåm quan troïng xaùc ñònh toác ñoä maùy tính. Thôøi gian truy xuaát cuûa maùy tính vaøo khoaûng töø 10-7s ñeán vaøi micro giaây. Boä nhôù löu tröõ taát caû caùc leänh vaø döõ lieäu cuûa chöông trình. Boä nhôù maùy tính coù hai loaïi: chính vaø phuï chính phuï Boä nhôù chính: laø moät phaàn cuûa maùy tính vaø ñöôïc gaén tröïc tieáp vaøo CPU vaø ñöôïc chia ra laøm 3 loaïi: boä nhôù döõ lieäu chính, boä nhôù ñieàu khieån vaø boä nhôù cuïc boä. CAD/CAM 19
  4. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc Boä nhôù döõ lieäu chính ñöôïc ñaëc tröng bôûi Tính chaát raát gaàn vôùi CPU • Toác ñoä truy xuaát nhanh • Khaû naêng löu tröõ töông ñoái thaáp • Giaù thaønh cao so vôùi caùc boä nhôù khaùc • Boä nhôù ñieàu khieån thöôøng chöùa caùc chöông trình sieâu nhoû (microprograms) giuùp Boä cho CPU thöïc hieän nhieäm vuï nhanh choùng. Boä nhôù cuïc boä laø caùc thanh ghi laøm vieäc vôùi toác ñoä cao, duøng cho caùc tính toaùn soá Boä hoïc vaø logic. Boä Boä nhôù phuï. Caùc chöông trình vaø hoà sô döõ lieäu thöôøng khoâng naèm trong boä nhôù chính maø löu tröõ treân boä nhôù phuï coù söùc chöùa lôùn hôn vaø ñöôïc naïp leân boä nhôù chính khi caàn. Boä nhôù chính raát ñaét vaø khaû naêng chöùa raát haïn cheá (haïn cheá vì giaù thaønh cao). Hôn nöõa, nhieàu pheùp toaùn caàn nhieàu döõ lieäu hôn söùc chöùa cuûa boä nhôù chính trong moät thôøi ñieåm. Thí duï heä thoáng ñaët veù tröôùc maùy bay coù theå söû duïng nhöõng thoâng tin veà moãi chuyeán bay (soá gheá, thoâng tin veà khaùch haøng, thôøi gian ñeán, ñi, giaù veù,…). Boä caùc thoâng tin veà moãi chuyeán bay goïi laø baûn ghi (record) vaø boä caùc baûn ghi taïo neân hoà sô. Thaät khoâng hieäu quûa chuùt naøo neáu ñöa toaøn boä hoà sô naøy vaøo trong boä nhôù chính treân phöông dieän xöû lyù soá lieäu, ñaëc bieät khi maø chæ coù moät baûn ghi veà chuyeán bay laø caàn thieát taïi moãi thôøi ñieåm. Ñeå haïn cheá vaán ñeà naøy, toaøn boä hoà sô ñöôïc löu tröõ treân moät thieát bò phuï vaø moãi moät baûn ghi rieâng ñöôïc truy xuaát bôûi chöông trình ñaët veù khi caàn. Thieát bò phuï naøy chính laø boä nhôù phuï vaø coù theå naèm ngoaøi maùy tính, nghóa laø chöông trình vaø döõ lieäu khoâng naèm tröïc tieáp treân maùy. Coù hai loaïi boä nhôù phuï cô baûn: boä nhôù truy xuaát tuaàn töï vaø boä nhôù truy xuaát ngaãu nhieân. Boä nhôù truy xuaát tuaàn töï coù ñaëc ñieåm laø ñeå ñoïc moät baûn ghi (record) trong hoà sô Boä noù phaûi ñoïc taát caû baûn ghi tröôùc ñoù neân coù toác ñoä ñoïc thaáp nhöng giaù thaønh thaáp. Thí duï caùc baêng töø nhö kieåu baêng audio, videùo. Boä nhôù truy xuaát ngaãu nhieân coù ñaëc ñieåm laø moãi baûn ghi ñöôïc ñònh vò vaø ñoïc ngay Boä töùc thì maø khoâng caàn ñoïc caùc baûn ghi khaùc, neân coù toác ñoä truy xuaát nhanh, nhöng coâng ngheä phöùc taïp hôn, giaù thaønh cao hôn. Thí duï caùc ñóa töõ , ñóa CD. Heä thoáng maùy tính coù xu höôùng duøng caû hai loaïi boä nhôù treân ñeå lôïi duïng caû hai öu ñieåm cuûa chuùng. 2.4 2.4 INPUT/OUTPUT – Boä xuaát nhaäp Muïc ñích cuûa vieäc xuaát nhaäp trong maùy tính laø ñaûm baûo vieäc keát noát vôùi caùc thieát bò ngoaïi vi ñöôïc duøng trong heä thoáng maùy tính. Nhö teân goïi cho thaáy noù coù hai chöùc naêng: ñoïc chöông trình vaø döõ lieäu vaøo maùy tính vaø ñöa keát quûa tính toaùn vaø xöû lyù ra thieát bò ngoaïi vi. Khi ñöa chöông trình vaø döõ lieäu vaøo maùy tính boä phaän xuaát nhaäp phaûi dòch caùc tín hieäu vaøo, giöõ chuùng taïm thôøi cho ñeán khi chuùng ñöôïc ñaët trong boä nhôù hoaëc vaøo CPU. Caùc thieát bò ngoaïi vi Caù Trong caùc öùng duïng maùy tính truyeàn thoáng (tính toùan khoa hoïc hay kyõ thuaät, xöû lyù soá lieäu kinh doanh, hoã trôï saûn xuaát), maùy tính phaûi giao tieáp ñöôïc vôùi con ngöôøi thoâng CAD/CAM 20
  5. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc qua thieát bò ngoaïi vi. Baûng 2.1 laø danh saùch moät soá caùc thieát bò ngoaïi vi hieän ñaïi vaø coå ñieån ñöôïc duøng trong caùc öùng duïng truyeàn thoáng naøy. Baûng 2.1 Thieát bò ngoaïi vi duøng ñeå xuaát nhaäp vaøo maùy tính Baû Thieá 1. Card Readers - Thieát bò ñoïc phieáu - coù 2 loaïi 1. - The Brush Reader – Thieát bò ñoïc kieåu choåi queùt - The photoelectric reader - Thieát bò ñoïc quang ñieän 2. Card punches – Thieát bò ñuïc phieáu. 2. Thieát bò thöù nhaát vaø thöù hai thöôøng keát hôïp vôùi nhau ñeå taïo thaønh moät thieát bò rieâng 3. Magnet Tape Units - Thieát bò ñoïc kieåu baêng töø 3. 4. Punched Tape reader - Thieát bò ñoïc baêng loã 4. 5. Paper Tape Punche - Thieát bò ñuïc baêng giaáy 5. 6. Input devices - Thieát bò nhaäp kieåu phím 6. 7. Keypunch = electromechanical keyboard – baøn phím kieåu ñieän cô 7. electromechanical electromechanica 8. Key-to-Tape Unit = electronic typewriter device – Thieát bò ñaùnh maùy ñieän töû 8. Key-to- 9. Alphanumeric Display = Typewriter like keyboard + display screen – Thieát bò 9. ñaùnh chöõ coù maøn hình 10. Teleprinter = electromechanical or electronic typewriter keyboard + hard - 10. copy printing device – Thieát bò ñaùnh chöõ kieåu ñieän cô hay ñieän töû coù maùy in baûn sao cöùng 11. Magnetic Ink Character Recognition (MICR): thieát bò ñieän töû duøng ñeå bieân dòch 11. tín hieäu daïng soùng cuûa caùc kyù töï rieâng bieât. Coâng ngheä naøy duøng trong coâng nghieäp ngaân haøng ñeå t¨aêng naêng suaát kieåm tra vaø phaân phoái tieàn (slips). Thieát bò coù khaû naêng ñoïc 1600 taøi lieäu trong moät phuùt. 12. Optical Character Recognition (OCR) 12. Optical Thieát bò ñoïc coù troáng cô khí duøng quay taøi lieäu qua maùy ñoïc quang hoïc. Nguoàn aùnh saùng vaø heä thaáu kính coù theå phaân bieät caùc maãu kyù töï. Caùc maãu kyù töï naøy chuyeån thaønh caùc xung ñieän, vaø caùc xung ñieän naøy seõ ñöôïc dòch thaønh kyù töï. OCR phaûi ñöôïc laäp trình ñeå ñoïc caùc kyù töï khaùc nhau, thaäm chí chöõ vieát baèng tay. Toác ñoä truyeàn döõ lieäu coù theå ñaït 3600 baud (bit per second) 13. Optical Mark Reader. 13. Thieát bò ñoïc coù theå caûm nhaän ñöôïc vò trí vaät lyù cuûa caùc kyù hieäu treân taøi lieäu. Vò trí seõõ ñöôïc so saùnh vôùi kyù töï töông öùng ñaõ ñöôïc xaùc ñònh töø tröôùc. Caùc daáu hieäu coù theå ñöôïc ñoïc töø caùc phieáu loã 80 doøng hay caû trang taøi lieäu. Toác ñoä truyeàn döõ lieäu phuï thuoäc vaøo maùy caáp lieäu. Toác ñoä 1500 trang/phuùt laø thöôøng. Nhieàu phöông phaùp thöû tieâu chuaån, thí duï nhö Scholastic Aptitude Test (SAT) duøng kyõ thuaät ñoïc daáu quang hoïc ñeå phaân loaïi caùc caâu traû lôøi caùc caâu hoûi trong nhaø tröôøng trong vieäc thi traéc nghieäm veà khaû naêng cuûa hoïc sinh. 14. Optical Bar Code Readers (OBR) 14. Thieát bò naøy caûm nhaän ñöôïc hình daïng caùc thanh ñaäm nhaït ghi treân saûn phaåm vaø so saùnh vôùi caùc kyù töï ñöôïc xaùc ñònh tröôùc. Moät OBR coù theå ñoïc 50 – 400 char/s vaø toác ñoä chæ phuï thuoäc vaøo khaû naêng cuûa ngöôøi thao taùc treân caùc saûn phaåm ñöôïc queùt. 15. Line printer – Thieát bò in töøng doøng 15. CAD/CAM 21
  6. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc ÔÛ caùc phoøng xöû lyù döõ lieäu, khoái löôïng xuaát ra nhieàu ñeán noãi ñuû ñeå söû duïng maùy in toác ñoä cao. Caùc thieát bò naøy coù theå in 1000 doøng trong moät phuùt ( vaø 80 - 132 kyù töï trong moät doøng). Thieát bò hieän ñaïi gaàn ñaây laø maùy in cao toác söû duïng kyõ thuaät laser vaø xerography ñeå ñaït toác ñoä in 10.000 doøng/phuùt. 2.5 2.5 Bieåu dieãn döõ lieäu. Caùc heä thoáng maùy tính phuï thuoäc vaøo khaû naêng bieåu dieãn vaø xöû lyù caùc kyù hieäu. Khi chuùng ta giao tieáp vôùi maùy tính vaø caùc thieát bò ngoaïi vi, döõ lieäu vaø chöông trình phaûi ñöôïc bieán thaønh moät taäp nhöõng kyù hieäu maø heä thoáng coù theå bieân dòch ñöôïc. Caùc kyù hieäu ñöôïc maùy tính duøng laø döïa treân caùc tín hieäu ñieän vôùi hai traïng thaùi. Ñôn vò döõ lieäu nhoû nhaát laø bit. Noù coù hai giaù trò laø ON vaø OFF (1 hoaëc 0). Bit ñöôïc saép xeáp thaønh töøng nhoùm vaø tuøy theo traät töï cuûa caùc bit, nhoùm coù theå duøng ñeå moâ taû caùc kyù hieäu nhö soá, chöõ. Baèng caùch saép xeáp caùc soá vaø chöõ, thoâng tin hoaëc chöông trình coù theå ñöôïc lieân laïc vaøo, ra trong maùy tính. Muïc tieâu cuûa caùc thieát bò ngoaïi vi trong baûng 2.1 laø ñeå thöïc hieän quùa trình trao ñoåi giöõa caùc kyù töï (soá vaø chöõ) vôùi caùc ñôn vò cô sôû cuûa döõ lieäu (bit). Heä ñeám nhò phaân Heä Bit hoaëc soá nhò phaân laø ñôn vò döõ lieäu cô sôû maø moät maùy tính heä nhò phaân deã thích nghi vì chæ coù 2 traïng thaùi 0 hoaëc 1. Ñeå bieåu dieãn moät soá ôû heä ñeám nhò phaân, duøng coâng thöùc F = an2n + an-12n-1+... + a222+ a121+ a020 trong ñoù ai = 1 hoaëc 0 Thí duï: Soá 5 ñöôïc bieåu dieãn nhö sau 0x23 + 1 x 22 + 0x 21 + 1 x 20 = 0 x 8 +1 x 4+ 0 x 2 + 1 x 1 = 5 = 0101 Baûng 2.2: 10 soá heä thaäp phaân ñöôïc bieåu dieãn ôû daïng heä nhò phaân. Nhò phaân Thaäp phaân 23 22 21 20 0000 0 0001 1 0010 2 0011 3 0100 4 01 0 1 5 0110 6 0111 7 1000 8 10 01 9 Neáu söû duïng soá bít hôn 4 ta coù theå bieåu dieãn ñöôïc nhöõng soá lôùn hôn cuûa heä thaäp phaân. CAD/CAM 22
  7. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc Ñeå bieåu dieãn soá lôùn hôn 9 söû duïng heä nhò thaäp phaân BCD ( Binary - Coded Decimal). Heä naøy ñöôïc giaûi thích trong baûng 2.3 ñoàng thôøi vôùi 2 sô ñoà maõ hoùa thoâng duïng khaùc . Baû Baûng 2.3. Caùc sô ñoà maõ hoùa heä nhò phaân thoâng duïng Heä ñeám nhò phaân cuûa caùc soá thaäp phaân BCD (Binary-Coded Decimal) Heä (Binary- Heä naøy söû duïng 7 bít. 6 bít daàu duøøng bieåu dieãn baûn thaân döõ lieäu (baûng chöõ caùi, chöõ soá, kyù töï chuyeân duøng). Vò trí cuûa bít cuoái cuøng duøng ñeå kieåm tra tính chaün - leû. 4 bít ñaàu goïi laø bít soá vaø ñöôïc gaùn cho caùc ñôn vò 1, 2, 4, 8, ..... Baèng caùch phoái hôïp caùc bít naøy, coù theå bieåu dieãn caùc soá töø 0 ñeán 9. Bít thöù 5 vaø thöù 6 goïi laø bit vuøng. Caùc bit vuøng naøy ñeàu baèng 0 khi bieåu dieãn chöõ soá. Phoái hôïp bit vuøng vaø bit soá duøng ñeå maõ hoùa caùc kyù töï chuyeân duøng vaø chöõ caùi. Heä Heä ñeám EBCDIC Theo heä naøy soá löôïng caùc chöõ soá lôùn nhaát coù theå ñöôïc maõ hoùa laø 2n, n - soá bit. Thí duï heä BCD (Binary Coded Decimal) cho 26 = 64 khí töï khaùc nhau. Heä EBCDIC (Extended Binany-Coded Decimal Interchange Code) söû duïng maõ 8 bit coäng vôùi bít chaün le.û Thaønh thöû coù theå bieåu dieãn tôùi 256 kyù töï khaùc nhau. Caùc kyù töï naøy bao goàm chöõ caùi, chöõ thöôøng, soá, nhieàu kyù töï ñaëc bieät vaø caùc kyù töï ñieàu khieån thieát bò nhaäp - xuaát ASCII ASCII ( American Standard Code for Information Interchange). Heä duøng cho vieäc truyeàn thoâng töø xa ñeå ñôn giaûn hoùa söï lieân laïc giöõa maùy vôùi maùy vaø heä thoáng vôùi heä thoáng. Heä naøy duøng 7 bit, ñaûm baûo kieåu maãu 128 bit ñeå bieåu dieãn caùc kyù töï. 2.6. 2.6. Caùc ngoân ngöõ laäp trình maùy tính. Ñeå coù theå thöïc hieän caùc nhieäm vuï tính toaùn vaø xöû lyù döõ lieäu, phaûi taïo ra ngoân ngöõ maø maùy coù theå hieåu ñöôïc. Tuy nhieân vieäc vieát vaø ñoïc caùc chöông trình döôùi daïng maõ nhò phaân laø cöïc kyø khoù khaên cho caùc laäp trình vieân. Hôn nöõa, caùc maùy khaùc nhau laïi söû duïng ngoân ngöõ khaùc nhau. Ñeå ñôn giaûn hoùa nhieäm vuï laäp trình ngöôøi ta söû duïng ngoân ngöõ caáp cao. Taát caû coù 3 caáp ngoân ngöõ maùy tính: 1. Ngoân ngöõ maùy (Machine language) 2. Ngoân ngöõ Assembly (Assembly language) 3. Caùc ngoân ngöõ cao caáp ñònh höôùng thuû tuïc (Procedure - Oriented high - level languages) Ngoân ngöõ maùy vaø Assembly Ngoân ngöõ maø maùy tính söû duïng thì ñöôïc goïi laø ngoân ngöõ maùy. Noù ñöôïc vieát döôùi ngoâ daïng nhò phaân. Chöông trình goàm coù maõ pheùp toaùn vaø toaùn töû. Vieát chöông trình baèng ngoân ngöõ maùy raát khoù vaø maát nhieàu thôøi giôø. ngoâ Ñeå giaûm khoù khaên, duøng ngoân ngöõ töôïng tröng (symbolic) Assembly. Assembly laø ngoâ Assembly ngoân ngöõ laäp trình caáp thaáp. Ngöôøi laäp trình phaûi bieát raát roõ veà maùy tính vaø thieát bò ñöôïc laäp trình. Ngoân ngöõ caáp thaáp coù öu ñieåm laø cho pheùp maùy thöïc hieän nhanh choùng meänh leänh nhöng coù nhöôïc ñieåm laø khoù vieát caùc chöông trình lôùn cho caùc öùng duïng khaùc nhau maø laïi söû duïng maùy tính khaùc nhau. Chöông trình duøng ngoân ngöõ Assembly phaûi bieán thaønh ngoân ngöõ maùy tröôùc khi maùy tính thöïc hieän noù. Vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän bôûi moät chöông trình goïi laø CAD/CAM 23
  8. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc Assembler. Assember laáy chöông trình ñöôïc vieát baèng ngoân ngöõ Assembly thöïc hieän söï bieán ñoåi caàn thieát vaø taïo ra 2 chöông trình môùi: - Chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ maùy - Chöông trình lieät keâ Assembly Chöông trình lieät keâ Assembly cho thaáy caùc höôùng daãn mnemonic (giuùp nhôù) vaø ngoân ngöõ maùy töông ñöông vaø baát kyø loãi gì maø chöông trình goác coù. Ngoân ngöõ caáp cao Ngöôïc laïi vôùi ngoân ngöõ caáp thaáp, ngoân ngöõ caáp cao laø ngoân ngöõ ñònh höôùng thuû tuïc. Noù khoâng phuï thuoäc maùy tính ñöôïc söû duïng. Ngoân ngöõ caáp cao goàm caùc töø leänh gioáng tieáng Anh vaø caùc kyù hieäu toaùn hoïc quen thuoäc. Moãi caâu leänh vieát baèng ngoân ngöõ caáp cao baèng nhieàu leänh vieát baèng ngoân ngöõ maùy goäp laïi. Ñeå minh hoïa söï khaùc bieät giöõa caùc ngoân ngöõ ta haõy xem ñoaïn trích cuûa moät chöông trình coù cuøng noäi dung nhö nhau ñöôïc theå hieän treân caùc hình 2.5, 2.6, 2.7. Ñoan chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ maùy: Ñòa chæ Noäi dung 5 00000000 11 00010011 0 00100001 6 00000110 12 00000101 1 01000000 7 00001010 13 11000010 2 00000000 8 01111110 14 00001000 3 00010001 9 00010010 15 00000000 4 01100000 10 00100011 16 01110110 Hình 2.5 Ñoaïn chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ maùy Hình Ñoaïn chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ Assembly LX1 H, BLK1 ;Memory pointer 1 = Start of block 1 LX1 D, BLK2 ;Memory pointer 2 = Start of block 2 MV1 B, COUNT ;Count = Length of blocks TRANS: MOV A, M ;Get element of block 1 STAX D ;Move element to block 2 INX H INX D DCR B JNZ LOOP HLT Hình 2.6. Moät phaàn cuûa chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ Assembly Hình Ñoaï Ñoaïn chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ caáp cao FORTRAN Baèng ngoân ngöõ caáp cao, cuøng noäi dung treân hình 2.5 vaø 2.6 coù theå ñöôïc vieát nhö sau DO 100 I = 1,10 100 BLK1 (I) = BLK2 (I) Hình 2.7. Ñoaïn chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ caáp cao FORTRAN Hình CAD/CAM 24
  9. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc Öu ñieåm cuûa ngoân ngöõ caáp cao: - Laäp trình khoâng caàn phaûi bieát ngoân ngöõ maùy - Chöông trình ñöôïc vieát nhö thuaät toùan gioáng tieáng Anh ñeå giaûi baøi toaùn Gioáng nhö ngoân ngöõ Assembly, ngoân ngöõ cao caáp cuõng ñöôïc bieán thaønh ngoân ngöõ maùy. Chöông trình thöïc hieän vieäc bieán ñoåi naøy goïi laø Compiler. Compiler (bieân dòch) Compiler laøm chöông trình vieát baèng ngoân ngöõ caáp cao bieán thaønh ngoân ngöõ maùy. Neáu coù loãi seõ ñöôïc noù phaùt hieän vaø in ra. Coù nhieàu ngoân ngöõ caáp cao. Baûng 2.4 lieät keâ moät soá ngoân ngöõ cao caáp thoâng duïng duøng trong kinh doanh vaø kyõ thuaät. Baûng 2.4 Baûng moät soá ngoân ngöõ caáp cao thoâng duïng Baû duøng trong kinh doanh vaø kyõ thuaät. FORTRAN : Do vieát taét cuûa chöõ FORmula TRANslation. Ñaây laø moät trong nhöõng FORTRAN ngoân ngöõ caáp cao giaø coãi vaø thoâng duïng nhaát. FORTRAN ñöôïc phaùt trieån vaøo giöõa nhöõng naêm 1950 chuû yeáu duøng cho caùc nhaø khoa hoïc, kyõ sö vaø toùan hoïc, song cuõng coù theå duøng cho moät soá öùng duïng kinh doanh. COBOL COBOL Do vieát taét cuûa chöõ Common Business-Oriented Language, phaùt trieån vaøo khoaûng naêm 1959 vaø trôû thaønh moät ngoân ngöõ maùy tính chính cho caùc öùng duïng xöû lyù döõ lieäu kinh doanh. Tuy nhieân COBOL khoâng theå duøng ñeå giaûi caùc baøi toaùn khoa hoïc gioáng nhö FORTRAN ñöôïc. BASIC Do vieát taét cuûa chöõ Beginner’s All-purpose Instruction Code. Phaùt trieån vaøo naêm 1960 taïi ñaïi hoïc Darmouth vôùi muïc ñích laø deã hoïc laäp trình. Chæ caàn vaøi giôø laø hoïc ñöôïc phaàn Caên baûn cuûa ngoân ngöõ naøy. Ñaây laø ngoân ngöõ laäp trình theo kieåu töông taùc tröïc tieáp vôùi maùy tính qua vieäc hoûi ñaùp. Moãi doøng leänh sau khi vieát xong ñöôïc maùy bieân dòch ngay, do ñoù ngöôøi vieát coù theå bieát ngay loãi khi laäp trình. APL APL Do vieát taét cuûa chöõ A Programming Language, ñöôïc thieát keá ñeå giaûi quyeát vaán ñeà töông taùc, cho pheùp xaùc ñònh nhöõng thuaät toaùn phöùc taïp moät caùch hieäu quûa. Caáu truùc döõ lieäu sô caáp trong APL laø ôû daïng saép haøng (array), vaø moät boä môû roäng caùc toaùn töû saép haøng (array operators) ñöôïc ñaûm baûo. RPG Do chöõ Report Program Generator laø ngoân ngöõ ñöôïc thieát keá ñeå vieát chöông trình in caùc baùo caùo, ñöôïc duøng roäng raõi trong kinh doanh ñeå caäp nhaät döõ lieäu, phaân tích vaø xuaát ra caùc hoà sô vaø baùo caùo. PL/1 Laø ngoân ngöõ laäp trình thoâng duïng, ñöôïc thieát keá ñeå dung hoøa giöõa ngoân ngöõ FORTRAN vaø ngoân ngöõ kinh doanh. Ngoân ngöõ naøy raát linh hoaït vaø ñöôïc nhieàu ngöôøi söû duïng. CAD/CAM 25
  10. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc PASCAL – Laø ngoân ngöõ caáp cao, ñöôïc phaùt trieån trong nhöõng naêm ñaàu cuûa thaäp kyû 1970 vaø mang teân cuûa nhaø toaùn hoïc Phaùp BLAISE PASCAL. Ngoân ngöõ cho pheùp laäp trình deã daøng vaø hieäu quûa treân caùc maùy tính hieän ñaïi. 2.5. 2.5. Heä ñieàu haønh maùy tính Trong quùa trình tieán hoùa cuûa heä thoáng maùy tính, moät trong nhöõng vaán ñeà caàn giaûi quyeát laø laøm sao ñeå ñieàu haønh heä thoáng deã daøng. Coù raát nhieàu thaønh töïu coâng ngheä ñaõ ñaït ñöôïc trong vieäc naâng cao hieäu quûa cuûa maùy tính vaø söû duïng ñöôïc deã daøng hôn. Thí duï, trong nhöõng heä thoáng cuõ CPU vaø thieát bò xuaát nhaäp khoâng theå hoaït ñoäng ñoäc laäp, nghóa laø CPU phaûi nghæ khi thieát bò xuaát nhaäp truyeàn döõ lieäu ñeán vaø ra khoûi boä nhôù. Trong caùc heä thoáng maùy tính hieän ñaïi, thieát bò xuaát nhaäp vaø CPU coù theå hoaït ñoäng ñoàng thôøi vaø heä thoáng maùy tính hoaït ñoäng hieäu quûa hôn. Trong phaàn naøy chuùng ta seõ xem xeùt moät soá kyõ thuaät laøm maùy tính hoaït ñoäng deã hôn, nhanh hôn, hieäu quûa hôn. Heä thoáng ñieàu khieån xuaát nhaäp vaø heä ñieàu haønh. Hoaït ñoäng xöû lyù xaûy ra ñoàng thôøi vôùi vieäc nhaäp döõ lieäu vaøo nhôø caùc keânh xuaát nhaäp vaø nhôø heä thoáng ñeäm (buffering system). Moät vaán ñeà nöõa laø söï töông taùc (interaction) cuûa moät coâng vieäc caàn ít thôøi giôø ôû CPU nhöng laïi caàn nhieàu thôøi giôø ôû thieát bò nhaäp/xuaát vôùi nhöõng coâng vieäc caàn ít thôøi giôø ôû thieát bò nhaäp/xuaát nhöng laïi caàn söû duïng nhieàu thôøi giôø ôû CPU hôn. Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy ngöôøi ta ñaõ ñaët caû hai coâng vieäc vaøo boä nhôù ñoàng thôøi vaø thöïc hieän töøng phaàn vieäc trong khoaûng thôøi gian ngaén. Ñeå thöïc hieän vieäc naøy phaûi caàn moät boä chöông trình ñieàu khieån ñeå ngaên ngöøa caùc chöông trình cuûa ngöôøi söû duïng cheùp ñeø leân nhau ôû trong boä nhôù ñeå khoângå laøm hoûng caùc chöông trình. Vieäc quaûn lyù caùc taøi nguyeân cuûa maùy tính ( nhö CPU, boä nhôù, boä xuaát nhaäp) vaø caùc thieát bò ngoaïi vi ñöôïc thöïc hieän bôûi heä ñieàu haønh. Khoâng gioáng caùc chöông trình cuûa ngöôøi duøng hoã trôï caùc öùng duïng beân ngoaøi heä thoáng maùy tính, heä ñieàu haønh hoã trôï caùc nhieäm vuï beân heä trong cuûa caû heä thoáng maùy tính. Muïc tieâu cuûa noù laø naâng cao toái ña hieäu quûa cuûa heä thoáng. Boä nhôù aûo: Moät vaán ñeà ñaët ra laø khi moät chöông trình caàn nhieàu boä nhôù hôn boä nhôù maø maùy tính coù. Thí duï, boä nhôù chính chæ coù 70K trong khi chöông trình cuûa ngöôøi söû duïng caàn tôùi 75K. Vaäy 5K laáy ôû ñaâu? Caâu traû lôøi laø taïo ra boä nhôù aûo. Coù hai caùch ñeå thöïc hieän boä nhôù aûo: phaân cung vaø phaân trang. phaâ Khi phaân cung : Chöông trình ñöôïc chia ra thaønh caùc block coù kích thöôùc thay ñoåi, caùc chöông trình con vaø nhoùm döõ lieäu. Heä ñieàu haønh chæ naïp nhöõng cung caàn thieát bôûi moät phaàn cuûa chöông trình ñang ñöôïc thöïc hieän vaø thay ñoåi caùc ñoaïn chöông trình khi caàn. Khi phaân trang: Boä nhôù chính ñöôïc chia ra thaønh caùc block coù kích thöôùc coá ñònh goïi laø caùc khung trang. Caùc chöông trình vaø döõ lieäu ñöôïc chia ra thaønh caùc ñôn vò coù cuøng kích thöôùc goïi laø trang. Kích thöôùc trang phuï thuoäc vaøo phaàn cöùng cuûa maùy tính vaø naèm trong khoaûng 1Kb ñeán 4Kb. Heä ñieàu haønh söû duïng khung trang vaø khi chöông trình hoaøn taát moät trang thì trang keá ñöôïc thay theá sao cho vieäc thöïc hieän laø lieân tuïc haàu nhö khoâng ngöøng. CAD/CAM 26
  11. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc Trong caû hai phöông phaùp boä nhôù aûo ñaït ñöôïc nhôø söû duïng ñóa cöùng. Vieäc truyeàn chöông trình vaø döõ lieäu ñeán vaø ra khoûi boä nhôù ñöôïc thöïc hieän bôûi chöông trình goïi laø heä ñieàu haønh ñóa ( DOS). Vieäc phaân cung vaø phaân trang ñoâi khi ñöôïc keát hôïp vôùi nhau thaønh moät heä ñeå lôïi duïng öu ñieåm cuûa caû 2 phöông phaùp. Nhôø söû duïng boä nhôù aûo, caùc chöông trình ñöôïc thöïc hieän nhieàu hôn trong thôøi gian cho tröôùc vì CPU vaø thieát bò xuaát nhaäp ñöôïc söû duïng nhieàu hôn. Chia seû thôøi gian: Chia seû thôøi gian laø moät chöùc naêng cho pheùp nhieàu ngöôøi söû duïng ñoàng thôøi truy xuaát moät heä thoáng maùy tính. Ñoái vôùi moãi ngöôøi söû duïng, maùy tính coù veû nhö laø khoâng chia seû. Thöïc chaát thì maùy tính ñang chia taøi nguyeân cho nhieàu ngöôøi söû duïng khaùc nhau. Khi moät ngöôøi söû duïng caàn ñeán CPU thì moät phaàn boä nhôù seõ ñöôïc gaùn cho ñaàu noái cuûa ngöôøi ñoù. Khi ñang hoaït ñoäng, CPU chuyeån maïch töø ñaàu naøy ñeán ñaàu kia, thöïc hieän töøng phaàn nhoû cuûa moãi chöông trình. Khi moät chöông trình rieâng bieät ñöôïc thöïc hieän xong, moät chöông trình môùi seõ ñöôïc ñöa vaøo . Khaùi nieäm nhieàu chöông trình thöïc ñöôï hieän ñoàng thôøi vôùi moät CPU ñöôïc goïi laø ña chöông trình (multiprogramming). Heä thoáng chia seû thôøi gian coù 3 loaïi chính: 1. Heä thoáng chia seû thôøi gian thoâng duïng: cho pheùp ngöôøi laäp chöông trình 1. vieát vaø thöïc hieän caùc chöông trình cuûa hoï baèng nhieàu ngoân ngöõ khaùc nhau. 2. Heä thoáng chæ ñoïc: Chæ cho pheùp ngöôøi söû duïng thöïc hieän chöông trình 2. maø khoâng cho taïo, ñoåi hoaëc xoùa chöông trình. 3. Heä thoáng ñôn duïng: Taát caû caùc chöông trình chæ lieân quan ñeán moät vuøng 3. öùng duïng nhaát ñònh. Trong caùc heä thoáng naøy, ngöôøi söû duïng cung caáp döõ lieäu nhaäp thích hôïp vaø heä thoáng ñaùp öùng moät caùch töông öùùng . Phaân phoái quùa trình xöû lyù Kieân ñònh vôùi trieát lyù quaûn trò hieän ñaïi ñoái vôùi vieäc phaân taùn ñieàu khieån doanh nghieäp, Coâng ngheä maùy tính ñaõ ñaït ñöôïc nhöõng tieán boä trong vieäc phaân phoái hoaït ñoäng cuûa maùy tính, nghóa laø söû duïng caùc ñaàu noái thoâng minh ñeå thöïc hieän vieäc chænh lyù cuïc boä vaø xöû lyù döõ lieäu vaø coù theå truyeàn döõ lieäu ñaõ ñöôïc xöû lyù ñeán maùy tính trung taâm cho coâng vieäc tieáp theo. Kieåu ñòùnh daïng naøy cuõng duøng khi noái maïng ñeå truyeàn döõ lieäu töø moät ñaàu noái ñeán maùy tính trung taâm. Quùa trình phaân phoái cho pheùp chia nhöõng ngöôøi söû duïng ra thaønh töøng nhoùm ñeå thöïc hieän vieäc xöû lyù ñöôïc nhieàu hôn moät caùch cuïc boä nhöng laïi ñaûm baûo cho moãi nhoùm truy xuaát maùy tính trung taâm khi coâng vieäc caàn maùy tính lôùn vaø truy xuaát ñeå hôïp thaønh caùc cô sôû döõ lieäu. CAÂU HOÛI VAØ BAØI TAÄP CAÂ 1. Maùy tính laø gì? Veõ caáu hình cuûa maùy tính vaø trình baøy chöùc naêng cuûa moãi thaønh phaàn cuûa maùy tính. 2. Coù nhöõng daïng ngoân ngöõ laäp trình maùy tính naøo? Haõy cho bieát ñaëc ñieåm cuûa moãi daïng ngoân ngöõ. 3. Heä ñieàu haønh cuûa maùy tính hoaït ñoäng nhö theá naøo? Boä nhôù aûo laø gì? Nhö theá naøo laø chia seû thôøi gian? CAD/CAM 27
  12. Chöông 2. COÂNG NGHEÄ MAÙY TÍNH Leâ Trung Thöïc 4. Haõy xaùc ñònh soá thaäp phaân cho moãi soá nhò phaân sau: a/ 001011 b/ 000101 c/ 010111 d/ 111111 5. Haõy xaùc ñònh caùc soá nhò phaân cho chöõ soá thaäp phaân sau. a/ 7 b/ 11 c/ 25 d/ 17 e/ 80 6. Soá thaäp phaân coù cô soá laø 10, soá nhò phaân coù cô soá laø 2.0 Haõy môû roäng heä ñeám (khi cô soá laø 8) cho caùc soá thaäp phaân sau: a/ 8 b/ 73 c/ 116 d/ 1625 e/ 8000 7. Töông töï nhö baøi 6, nhöng laøm cho heä ñeám thaäp luïc (cô soá 16). HEÁT CHÖÔNG 2 HEÁ CAD/CAM 28
nguon tai.lieu . vn
Tin học văn phòng Đồ họa - Thiết kế - Flash Quản trị Web Cơ sở dữ liệu Quản trị mạng Kỹ thuật lập trình Hệ điều hành Phần cứng An ninh - Bảo mật Chứng chỉ quốc tế Thủ thuật máy tính Điện - Điện tử Kinh tế học Hoá học Xã hội học Môi trường