Giáo án điện tử Khoa học máy tính 11 cánh diều Chủ đề A Bài 1: Bên trong máy tính

CHÀO ĐÓN CÁC EM ĐẾN VỚI BÀI HỌC HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Em hãy cho biết CPU là gì và làm nhiệm vụ gì trong máy tính.

• CPU - Central Processing Unit (bộ xử lí trung tâm).
• Được coi là “bộ não” của máy tính vì nó thực hiện các hoạt động xử lí, tính toán, điều khiển và quản lí các tác vụ của hệ thống.

CHỦ ĐỀ A: MÁY TÍNH VÀ XÃ HỘI TRI THỨC THẾ GIỚI THIẾT BỊ SỐ - HỆ ĐIỀU HÀNH VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG

BÀI 1: BÊN TRONG MÁY TÍNH

NỘI DUNG BÀI HỌC

Các cổng logic và tính toán nhị phân

Những bộ phận chính bên trong máy tính

Hiệu năng của máy tính

01 CÁC CỔNG LOGIC VÀ TÍNH TOÁN NHỊ PHÂN

1. a) Cổng logic

HS thảo luận nhóm để hoàn thành Hoạt động 1 SGK trang 5:

HĐ1

Quan sát mạch điện ở. Mạch có hai công tắc A và B phối hợp để điều khiển đèn F. Đèn chỉ sáng khi cả hai công tắc cùng đóng.

Nếu quy ước: công tắc mở tương ứng với mức “0”, công tắc đóng tương ứng với mức “1”, đèn tắt tương ứng với mức “0”, đèn sáng tương ứng với mức “1”. Em hãy:

1) Nêu giá trị đúng tại dấu ? cho mỗi hàng của đầu ra F.

2) Nhận xét về hoạt động của mạch điện.

Nhận xét về hoạt động của mạch điện:

Đèn F sáng thì cả công tắc A và B đồng thời phải đóng, nếu chỉ mở một trong hai công tắc thì đèn F tắt.

Một số cổng logic thông dụng

1. b) Thực hiện phép toán nhị phân với mạch logic

Thảo luận nhóm, tìm hiểu nội dung mục 1.b và thực hiện nhiệm vụ:

• Nêu nguyên tắc cơ bản để cộng hai số nhị phân.
• Giả sử cộng hai số nhị phân 1 bit là A với B được tổng là S và nhớ là C. Hãy lập bảng các trường hợp có thể xảy ra với các đầu vào A, B và điền giá trị đầu ra S, C tương ứng.

Nguyên tắc:

0 + 0 = 0 (Bằng 0, nhớ 0)

1 + 0 = 1 (Bằng 1, nhớ 0)

0 + 1 = 1 (Bằng 1, nhớ 0)

1 + 1 = 10 (Bằng 10 (Bằng 0, nhớ 1))

Cộng hai số nhị phân 1 bit là A với B được tổng S và nhớ C:

Bảng 2. Bảng chân lí mạch cộng hai số nhị phân 1 bit

Em hãy so sánh Bảng 2 với bảng chân lí của các tổng logic trong Bảng 1, từ đó lập sơ đồ mạch logic.

Tổng S = A XOR B.

Nhớ C = A AND B

Từ đó, lập được sơ đồ mạch logic:

Mạch cộng 1 bit

Sơ đồ khối mạch cộng bán phần HA (Half Adder)

Phép cộng hai số nhị phân nhiều bit thực hiện bằng cách cộng lần lượt từng cặp bit từ phải sang trái và có bit nhớ (C_in) mang sang cột kề bên trái như ở bảng 3.

Bảng 3. Minh họa phép cộng hai số nhị phân dài hơn 1 bit

Mạch cộng đầy đủ có mấy đầu vào? Đó là những đầu vào nào? Có mấy đầu ra? Đó là những đầu ra nào? So sánh mạch cộng đầy đủ với mạch cộng 1 bit.

Mạch cộng đầy đủ

Đầu vào

• A
• B
• Bit nhớ mang sang C_in

Đầu ra

• Bit tổng S
• Bit nhớ C_out

Mạch đầy đủ là ghép nối hai mạch cộng 1 bit.

KẾT LUẬN

Bằng cách kết hợp các cổng logic AND, XOR, máy tính có thể thực hiện được phép tính cộng nhị phân.

02 NHỮNG BỘ PHẬN CHÍNH BÊN TRONG MÁY TÍNH

Đọc mục 2 SGK trang 7 - 8 và thảo luận thực hiện yêu cầu:

HĐ2 Em hãy kể tên những bộ phận bên trong máy tính mà em biết và cho biết bộ phận nào của máy tính là quan trọng nhất.

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

03 HIỆU NĂNG CỦA MÁY TÍNH