Bài giảng Tin học đại cương

GV: Đỗ Công ĐứcKhoa khoa học máy tínhTIN HỌC ĐẠI CƯƠNG (4 Tín chỉ)1Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinGIỚI THIỆU MÔN HỌCTên môn học: Tin học đại cươngThời lượng: 4 TC (40 LT + 40 TH)Mục tiêu của học phần:Biết được khái niệm cơ bản về tin học và máy tính, cách xử lý thông tin bằng máy tính điện tửNắm được cấu trúc tổng quát, nguyên lý hoạt động của một máy tính 2Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinGIỚI THIỆU MÔN HỌCSử dụng thành thạo hệ điều hành Windows và diệt virusNắm được các khái niệm cơ bản về mạng máy tính và Internet, sử dụng trình duyệt Web Internet Explorer để khai thác các dịch vụ thư điện tử và tìm kiếm.Sử dụng Microsoft Word 2003 để soạn thảo văn bảnSử dụng Microsoft Powerpoint để tạo các slide báo cáoSử dụng Microsoft Excel thực hiện các bảng tính 3Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTài liệu tham khảo:Trường CĐ CNTT HN Việt Hàn, Giáo trình tin học đại cương, năm 2008Đỗ Thanh Liên Ngân – Hồ Văn Tú (2005), Giáo trình Tin học căn bản, Đại học Cần Thơ.Nguyễn Hoàng Long (2002), Phổ cập Windows XP toàn tập căn bản & nâng cao, NXB Thống kê, Hà Nội.Hoàng Minh Mẫn (2002), Windows XP cho mọi nhà, NXB Thống kê, Hà Nội.GIỚI THIỆU MÔN HỌC4Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTiêu chuẩn đánh giá sinh viên:Điểm kiểm tra thường kỳ, điểm kiểm tra giữa kỳ: 30 %Điểm thi kết thúc học phần: 70 %GIỚI THIỆU MÔN HỌC5Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinNỘI DUNG MÔN HỌC TIN HỌC ĐẠI CƯƠNGChương 1: Tổng quan về máy tínhChương 2: Hệ điều hành WindowsChương 3: Mạng máy tính và internetChương 4: Sử dụng Microsoft WordChương 5: Sử dụng Microsoft PowerpointChương 6: Sử dụng Microsoft Excel6Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTỔNG QUAN VỀMÁY TÍNH7Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNHThông tin Biểu diễn thông tin trong MTĐT Tin học Phân loại máy tính điện tử và lịch sử phát triển của nóPhần cứngPhần mềm8Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHÔNG TINKhái niệm về thông tin Đơn vị đo thông tinQúa trình xử lý thông tin9Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinKHÁI NIỆM THÔNG TINThông tin (Information): Thông tin là dữ liệu đã được xử lý, mang ý nghĩa rõ ràng đối với thực thể nhận tin. Nó tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau (Tín hiệu điện, ánh sáng...).Ảnh mây vệ tinh: Dữ liệuBản tin dự báo thời tiết: Thông tinNếu dữ liệu là chữ viết thì sách báo, thông báo, thông tư, công văn là thông tin.Thông tin số (Digital Information): là thông tin được tạo lập bằng phương pháp dùng tín hiệu số10Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinKHÁI NIỆM THÔNG TINDữ liệu (Data): là những sự kiện hay những gì quan sát được trong thực tế và chưa hề được biến đổi sửa chữa cho bất cứ một mục đích nào khác Thông tin được lưu trữ trong máy tính gọi là dữ liệuVí dụ:Tín hiệu vật lý: tín hiệu điện, tín hiệu ánh sáng.Số liệu: bảng thống kê về kho hàng, nhân sự.Các ký hiệu: chữ viết và các ký hiệu khác.11Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTruyền thông (Communication) là một khái niệm về trao đổi thông tin liên lạc giữa các máy tính với nhau.Ví dụ: Máy A và B trao đổi thông tin với nhau.KHÁI NIỆM THÔNG TIN12Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinKHÁI NIỆM THÔNG TINHệ thống thông tin (Information system): Là một hệ thống có khả năng thực hiện một tiến trình ghi nhận dữ liệu, xử lý nó và cung cấp các dữ liệu mới có ý nghĩa thông tin. 13Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinĐƠN VỊ ĐO THÔNG TINBit: Binary Digit. Bit chỉ nhận 2 giá trị: bit 0 và bit 1Byte: là đơn vị để đo dữ liệu Gồm một chuỗi các bít 0 và 11Byte = 8 BIT1KB (Kilobyte) = 210 Bytes = 1024 Bytes1MB (Megabyte)= 210KB = 1024 KB1GB (Gigabyte) = 210MB = 1024 MB1TB (Terabyte) = 210GB = 1024 GB1PB (Pentabyte) = 210PB =1024TB1 Byte có thể lưu trữ 28=256 giá trị khác nhau. 14Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinQUÁ TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TINMọi quá trình xử lý thông tin bằng máy tính hay bằng một hệ thống nào đó đều được thực hiện theo một quy trình sau :Nhận thông tinXử lý thông tinXuất thông tinLưu trữ thông tin15Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinQUÁ TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TINNhận thông tin: Thu nhận thông tin từ thế giới bên ngoài vào máy tínhXử lý thông tin: Biến đổi, phân tích, tổng hợp,... những thông tin ban đầu thông qua các chỉ thị của các chương trình phần mềmLưu trữ thông tin: Ghi nhớ các thông tin cần thiết để sử dụng trong những lần xử lý về sauXuất thông tin: Đưa các thông tin sau khi xử lý ra trở lại thế giới bên ngoài16Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBIỂU DIỄN THÔNG TIN Hệ đếm Phân loại hệ đếm Chuyển đổi giữa các hệ đếmMệnh đề LogicBiểu diễn dữ liệu bằng máy tính17Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinHỆ ĐẾM & PHÂN LOẠI HỆ ĐẾMKhái niệm: Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và quy tắc để biểu diễn và xác định giá trị các số. Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn để biểu diễn. Số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số Hệ đếm cơ số b bất kỳ: có b ký hiệuHệ đếm cơ số thập phân (cơ số 10): gồm 0-9Hệ đếm cơ số nhị phân (cơ số 2): gồm 0 và 1 Hệ số đếm bát phân (cơ số 8): gồm 0-7 Hệ đếm cơ số thập lục phân (cơ số 16):gồm 0-9, 10=A, 11=B, 12=C, 13=D, 14=E, 15=F (cơ số 16 Hexa)18Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinHỆ ĐẾM CƠ SỐ 10Hệ thập phân (Decimal System) 10 ký hiệu số (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) để biểu diễn, đếm, tính toán.Các ký số kề nhau gấp nhau 10 lần (đơn vị, chục)Viết: 2004 hoặc 200410100=1, 101=10, 102=100,..10-1=1/10, 10-2=1/100, 10-3=1/1000..Ví dụ:123.16 =1x102 + 2x101 +3x100 +1x10-1+6x10-219Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinHỆ ĐẾM CƠ SỐ 2Hệ nhị phân (Binary System): Sử dụng 2 ký hiệu 0 và 1để biểu diễn, đếm và tính toán. VD: 1010, 101.11, 1111,...Viết: 10012 hoặc 1001B Giá trị của một chữ số nhị phân bằng chữ số đó nhân với trọng số tương ứng.10010011=1x27 + 1x24 + 1x21 + 1x2020Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinHỆ ĐẾM CƠ SỐ 8Hệ bát phân (Octal) dùng 8 ký hiệu 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 để biểu diễn, đếm, tính toánVD: 178, 3568,...Giá trị của một chữ số bát phân bằng chữ số đó nhân với trọng số tương ứng 8 ký hiệu tương ứng 23 (3 bit nhị phân=ký số bát phân)2438 = 2x82 + 4x81 +3x8021Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinHỆ ĐẾM CƠ SỐ 16Hệ thập lục phân (Hexa) dùng 16 ký hiệu 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F để biểu diễn, đếm, tính toánVD: A1716, 3F5616,...Giá trị của một chữ số thập lục phân bằng chữ số đó nhân với trọng số tương ứng.16 ký hiệu tương ứng với 24 (4 bit nhị phân=1ký hiệu thập lục phân)1509A.1E=1x164+5x163+9x161+10x160+1x16-1+14x16-222Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinHỆ ĐẾM CƠ SỐ b BẤT KỲTrả lời: bn số.Hệ đếm cơ số b dùng b ký số: 0,..,b-1.Các chữ số kề nhau gấp nhau b lần.Gọi b là cơ số (b>= 2 và nguyên dương) và giả sử số Nb trong hệ đếm cơ số b được biểu diễn bởi Nb=anan-1a1a0.a-1a-2...a-m=anbn+an-1bn-1+..+a0b0+a-1b-1+..+a-mb-mHay là :Câu hỏi: Dãy n chữ số viết trong hệ cơ số b thì biểu diễn được bao nhiêu số?23Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBẢNG QUY ĐỔI 16 SỐThập phânNhị phânBát phânHệ thập lục phân0000000010001011200100223001103340100044501010556011006670111077Thập phânNhị phânBát phânHệ thập lục phân810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F24Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTỪ CƠ SỐ b SANG THẬP PHÂNanan-1a0.a-1a-2..a-m=an2n + an-12n-1++a020+a-12-1+a-m2-mCông thức chuyển giá trị từ cơ số b sang thập phân như sau:Nb=anbn+an-1bn-1+..+a1b1+a0b0+a-1b-1+Ví dụ:1 0 0 1 1 0 1 = 1x26 +1x23 + 1x22 +1x20 = 772 A =2x161 +10x160 = 420160125Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTỪ HỆ SỐ 2 SANG HỆ 10anan-1a0.a-1a-2..a-m = an2n + an-12n-1++a020+a-12-1 +a-m2-mVí dụ:02 = 0; 102 = 1x21 + 0x20 = 210012 = 1x23 + 0x22 +0x21 + 1x20 = 91001012 = 1x25 + 0x24 + 0x23 + 1x22 +0x21 + 1x20 = 37101.1012 = 1x22 + 0x21 + 1x20 + 1x2-1+0x2-2 +1x2-3 = 4 + 0 + 1 + ½ + 0 + 1/8 = 45/8 26Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 8 SANG 10anan-1a0.a-1a-2..a-m=an8n + an-18n-1++a080+a-18-1++a-m8-mVí dụ: 08 = 0; 108 = 1x81 + 0x80 = 810 1018 =1x82 + 0x81 + 1x80 = 64 + 1 = 6510 235.648 = 2x82 + 3x81 + 5x80+ .6x8-1 +4x8-2 = 128 + 24 + 5 +.6/8+4/64 = 157+.52/64 = 157.81251027Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI HỆ 16 VÀ HỆ 10anan-1a0.a-1a-2..a-m = an16n + an-116n-1 ++ a0160+a-116-1 + +a-m16-mVí dụ:016 = 0; 1016 = 1x161 + 0x160 = 16103F16 = 3x162 + 15x161 = 1008101509A.1E16 = 1x164 + 5x163 + 0x162 + 9x161 + 10x160 + 1x16-1 + 14x16-2 = 65536 + 20480 + 0 + 144 + 10 + 0.0625 + 0.0547 = 86170.1172104116 = 4.161 + 1.160 = 64 + 1 = 651028Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTỪ HỆ THÂP SANG CƠ SỐ bChuyển đổi phần nguyênChuyển đổi phần phânGhép phần nguyên và phần phân254.67875Phần nguyênPhần phân Trong ngôn ngữ máy tính, dấu chấm (.) dùng để phân cách phần nguyên và phần phân.29Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI PHẦN NGUYÊNN(10) = anan-1a0Lấy N/b được N1 dư a0.Lấy N1/b được N2 dư a1.Lấy N2/b được N3 dư a2.Lấy Nm/b được 0 dư am.N(10)= amam-1a0 trong hệ đếm cơ số b.Nghĩa là lấy số thập phân chia liên tiếp cho cơ số b cho đến khi kết quả =0 và lấy phần dư theo chiều ngược lại30Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 10 SANG 2D = số cần chuyểnChia D (chia nguyên) liên tục cho 2 cho tới khi kết quả phép chia = 0Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lạiVí dụ: 1110 = 1011231Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 10 SANG 8D = số cần chuyểnChia D (chia nguyên) liên tục cho 8 cho tới khi kết quả phép chia = 0Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lạiVí dụ: 6510 = 101832Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 10 SANG 16D = số cần chuyểnChia D (chia nguyên) liên tục cho 16 cho tới khi kết quả phép chia = 0Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lạiVí dụ: 6510 = 411633Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI PHẦN PHÂNN(10) = anan-1a0.a-1a-2a-m => 0. a-1a-2a-m là phần thập phân. Gọi 0. a-1a-2a-m là M.Lấy M x b được a1 dư M1.Lấy M1 x b được a2 dư M2.Lấy M2 x b được a3 dư M3....Lấy Mn-1x b được an dư Mn.Lấy Mn x b được 0 dư Mn+1=> M(10) = 0.a1a2..an trong hệ cơ số b.34Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHUYỂN ĐỔI PHẦN PHÂN2222Phần phânX = phần phân.Nhân X với 2  kết quả:Phần nguyên (0,1)Phần phânLặp lại từ bước đầu, đến khi muốn dừng hoặc kết quả=0.Viết các phần nguyên theo đúng thứ tự được kết quả.35Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC PHÉP TÍNH LOGIC NHỊ PHÂNGiá trịPhép nhânPhép cộngPhủ địnhXYX AND YX OR YNOT X00001010111001011110Phép toán Logic:36Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinMỆNH ĐỀ LOGICGiá trịPhép nhânPhép cộngPhủ định aba AND ba OR bNOT aTrueTrueTrueTrueFalseTrueFalseFalseTrueFalseFalseTrueFalseTrueTrueFalseFalseFalseFalseTrue37Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBIỂU DIỄN DỮ LIỆU Thông tin trong máy tính được biểu diễn dưới dạng nhị phânVí dụ:5 bit biểu diễn được 32 trạng thái.5 bit có thể dùng để biểu diễn 26 chữ cái A..Z. Biểu diễn số nguyên: Số nguyên không dấu và số nguyên có dấu. 38Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinVì sao máy tính sử dụng hệ đếm nhị phân : Mạch điện tử chỉ nhận một trong hai trạng thái có điện hoặc không có điện, hoặc điện thế thấp hoặc điện thế cao . Sử dụng hai trạng thái của hệ đếm nhị phân Không có điện hoặc điện thế thấp : trạng thái 0Có điện hoặc điện thế cao : trạng thái 1MÁY TÍNH DÙNG HỆ ĐẾM NHỊ PHÂN 39Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBIỂU DIỄN DỮ LIỆU Đối với số nguyên không dấu: Được biểu diễn một chuỗi các bit, trong đó không có bit dấu. Chẳng hạn 8 bit, có thể biểu diễn 28= 256 số nguyên dương, cho giá trị từ 0 (00000000) đến 255 (11111111).Đối với số nguyên có dấu: Được biểu diễn một chuỗi các bit, trong đó dùng 1 bit làm bit dấu, người ta quy ước dùng bit ở hàng đầu tiên bên trái làm bit dấu: 0 là số dương và 1 cho số âm. 40Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tin Sử dụng mã ASCII( American Standard Code for Information Interchange ) chuẩn 7 bít hoặc ASCII mở rộng 8 bít để biểu diễn các ký tự ( chử, số, dấu) . Mã ASCII mở rộng là bộ mã 8 bít cho 256 ký tự. Chú ý : Với ký tự không có trên bàn phím ta có thể hiển thị nó bằng cách bấm tổ hợp phím ALT _ mã ASCII tương ứng .BẢNG MÃ ASCII 41Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBIỂU DIỄN DỮ LIỆU Biểu diễn ký tựHệ ASCII (American Standard Code for Information Interchange)Hệ mã ASCII 7 bit (ASCII chuẩn), mã hoá 128 ký tự liện tục:Số thập phânKý tự0 NUL(ký tự rỗng)1 ÷ 31 31 ký tự điều khiển32 ÷ 47 Các dấu trống SP (space) ! “ # $ % & ‘ ( ) * + , - . /48 ÷ 57 Các ký số từ 0 đến 958 ÷ 64 Các dấu : ; ? @65 ÷ 90 Các chữ in hoa từ A đến Z91 ÷ 96 Các dấu [ \ ] _ `97 ÷ 122Các chữ thường từ a đến z123 ÷ 127Các dấu { | } ~ DEL 42Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBIỂU DIỄN KÝ TỰ ASCII (American Standard Code for Information Interchange)Hệ mã ASCII 8 bit (ASCII mở rộng): Có thêm 128 ký tự khác ngoài các ký tự nêu trên gồm các chữ cái có dấu, các hình vẽ, các đường kẻ khung đơn và khung đôi và một số ký hiệu đặc biệt .43Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBIỂU DIỄN KÝ TỰUnicode Vấn đề với font ASCII:Nếu không có font chữ văn bản gốc thì “không thể” đọc được tài liệu đó!!!Quá nhiều bộ font chữ, vậy mà vẫn chưa đủ để mã hoá. Vd: chữ Ấ không có trong font .VnTime mà phải dùng tới .VnTimeH.Các phông chữ của Trung Quốc, Nga, Thái, thì sao?Giải pháp: Cả thế giới, thống nhất dùng một bộ mã phông chữ chung  Unicode.44Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTIN HỌCKhái niệm về tin học Các lĩnh vực nghiên cứu của tin học Những ứng dụng của tin học45Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinKHÁI NIỆM TIN HỌCTin học (Informatics) là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và kỹ thuật để xử lý thông tin tự động bằng máy tính điện tử (Computer) Công nghệ thông tin (CNTT) là tập hợp các phương pháp khoa học, công nghệ và công cụ kỹ thuật hiện đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lý, lưu trữ và trao đổi thông tin số (Luật CNTT, 29/6/2006).46Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU Kỹ thuật phần cứng: Nghiên cứu chế tạo các mô hình vật lý, các thiết bị, linh kiện điện tử, công nghệ vật liệu mới... hỗ trợ cho máy tính điện tử và các hệ thống kết nối máy tính điện tử, nhằm nâng cao khả năng xử lý thông tin.Công nghệ phần mềm: Nghiên cứu phát triển các mô hình toán học, công cụ lập trình, các chương trình ứng dụng . . . để quản lý, tổ chức dữ liệu và xử lý thông tin.47Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC ỨNG DỤNG CỦA CNTTỨng dụng CNTT trong hoạt động của CQ nhà nướcỨng dụng CNTT trong thương mạiỨng dụng CNTT trong giáo dục, đào tạoỨng dụng CNTT trong y tếỨng dụng CNTT trong văn hóa – thông tinỨng dụng CNTT trong quốc phòng, an ninhỨng dụng CNTT trong phòng, chống lụt, bão, hỏa hoạn, thiên tai, thảm họa khác; cứu nạn, cứu hộ.48Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinPHÂN LOẠI VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂNKhái niệm về máy tínhLịch sử phát triển của MT điện tửPhân loại máy tính điện tử49Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tin KHÁI NIỆM MÁY TÍNHMáy tính (Computer): Máy tính là thiết bị điện tử dùng để lưu trữ và xử lý thông tin một cách nhanh chóng và tự động, thông qua các chỉ thị của chương trình Hệ thống máy tính (Computer System): là kết hợp phần cứng và phần mền làm cho máy tính hoạt động và xử lý được50Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Do nhu cầu tính toán của con người ngày càng lớn nên: việc sử dụng bàn tính của trung Quốc, máy cộng cơ học của Blaise Pascal1937, Turing, khái niệm về các con số tính toán và máy Turing.1945, John Von Neumann đưa ra khái niệm về chương trình được lưu trữ.Máy tính điện tử thực sự bắt đầu thập niên 50 và đến nay trải qua 5 thế hệ, chúng phát triển theo công nghệ chế tạo các linh kiện cơ bản của máy tính51Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 1 (first generation):1950 – 1958Bóng đèn điện tử chân không (vacuum tube)Số liệu bằng phiếu bìa đục lỗĐiều khiển bằng tay, kích thước lớnENIACENIAC: là máy tính điện tử đầu tiên, nặng 30 tấn, 18.000 bóng đèn, 1.500 công tấc, tiêu thụ 140KW/giờ, 5.000 phép tính/giây.52Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 2: 1958-1964Đèn bán dẫn (Transitor)Cài các chương trình dịch như Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản Kích thước còn lớn10.000-100.000 phép tính/giây53Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 3: 1965-1974Gắn các bộ vi xử lý bằng vi mạch điện tử tích hợp (Intergrated Circuit – IC)100.000 - 1 triệu phép tính/giâyHệ điều hành đa chương trình 54Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 4: 1975 – nayVi mạch tích hợp đa xử lý: LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very LSI), ULSI (Ultra LSI)Hàng chục triệu – hàng tỷ phép tính/giâyHình thành các loại máy tính: PC, Laptop, PDA (personal digital assistant), và các loại máy tính chuyên nghiệp, thực hiện đa chương , đa xử lý.Hệ thống Mạng cũng được phát triển trong thời kỳ này55Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinLỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 5: 1990 – nay Các máy tính mô phỏng các hoạt động của não bộ và hành vi con người, có trí khôn nhân tạo với khả năng tự suy diễn phát triển các tình huống nhận được và hệ quản lý kiến thức cơ bản để giải quyết các bài toán đa dạng.56Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinPHÂN LOẠI MÁY TÍNH ĐIỆN TỬMáy tính cá nhân (PC)/MicrocomputerDestopMiniSuperMainframeLaptopHandheldMáy tính cầm tayNhanh hơn PC 3-10 lầnMáy tính lớnNhanh hơn PC 10-40 lần Máy siêu tínhNhanh hơn PC 50-1.500 lầnPhục vụ nghiên cứu là chínhVD:Earth Simulator (NEC, 5104 CPUs, 35.600 GF).57Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinPHẦN CỨNGKhái niệm phần cứng và sơ đồ khối Thiết bị nhập Bộ xử lý trung tâm Thiết bị xuấtCác thiết bị ngoại vi khác58Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinKHÁI NIỆMPhần cứng là các thiết bị vật lý tham gia vào quá trình tạo, sử dụng, thao tác và lưu trữ dữ liệu. Khối xử lý trung tâm CPU: Central Processing UnitKhối điều khiển: Control UnitKhối tính toán: Arithmetic Logic UnitCác thanh ghi: RegisterBộ nhớ: (Memory) gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoàiCác thiết bị nhập: InputCác thiết bị xuất: Output59Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinSƠ ĐỒ KHỐI MÁY TÍNHC¸c thiÕt bÞNhËpBé xö Lý trung t©m CPUC¸c thiÕt bÞ xuÊtBé nhí (Memory)Khối điều khiển CUKhối tính toán ALUCác thanh ghiBộ nhớ trong (Main)RAM+ROMBộ nhớ ngoàiAuxiliary Storage60Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHU TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TINVµo d÷ liÖu(Input)Xö lÝ(Processing)Ra d÷ liÖu(Output)L­u tr÷ (Storage)61Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHIẾT BỊ NHẬPKeyBoardLà các thiết bị đưa thông tin từ bên ngoài vào máy tính để xử lý, các thiết bị nhập thông dụng là bàn phím và chuộtBàn phím: đưa thông tin vào máy tính dưới các ký tự, ký hiệu có trên bàn phím, bàn phím chuẩn có 101 phímNhóm phím đánh máyNhóm phím chuyên dụngNhóm phím chức năngNhóm phím điều khiểnĐồng thời phím có các phím kết hợp để thực hiện một chức năng nào đó62Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHIẾT BỊ NHẬPChuột (mouse): Thiết bị nhập dữ liệu thông qua việc di chuyển trực quanNút (buttons): Nút trái, nút phải, nút cuốn giữa63Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHIẾT BỊ NHẬPMouseChuột cơ: khi rê chuột theo hướng nào thì chuột rê theo hướng tương ứng với vị trí viên bi nằm ở dưới bụng của nóChuột quang: xác định vị trí trỏ chuột thông qua cơ chế phản xạ tia sángChuột kết nối với công nghệ vô tuyến (Không dây), hữu tuyến (có dây)64Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHIẾT BỊ XUẤTMàn hình (monitor): Thiết bị hiển thị thông tin/DL, thông tin này có thể là các dữ liệu đưa vào, dữ liệu trong quá trình xử lý hoặc quá trình sau khi xử lýMONITOR CRT MONITOR LCD Card màn hình (display adapter) là thiết bị kết nối màn hình và hệ thống.Loại màn hình: Màn hình ống phóng điện tử (CRT), màn hình tinh thể lỏng LCD65Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHIẾT BỊ XUẤTMáy in: Là các thiết bị dùng để xuất thông tin ra giấy, máy in phun mực, máy in laser trắng đen hoặc màu Máy in kim: Sử dụng các kim để chấm qua một băng mực làm hiện mực lên trang giấy cần in. 66Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHIẾT BỊ XUẤTMáy phun mực: Sử dụng các ống kim nhỏ chứa mực để phun ra giấy cần in 67Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinTHIẾT BỊ XUẤTMáy in laser: Hoạt động dựa trên nguyên tắc dùng tia laser, để mực hút vào trống, giấy chuyển động qua trống và mực được bám vào giấy và sấy khô mực để mực bám chặt vào giấy. Máy in laser có thể in (đen trắng) hoặc có màu sắc. 68Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBỘ XỬ LÝ TRUNG TÂMCPU (Central Processing Unit), có chức năng chi phối mọi hoạt động của máy tính theo các chỉ thị (lệnh) và thực hiện các phép tính cơ bản. Nó được tích hợp trên một linh kiện bán dẫn gọi là Vi xử lý (Microprocessor). CPU có 3 bộ phận chính: khối điều khiển, khối tính toán số học và logic, cùng một số thanh ghi Khối điều khiển (CU: Control Unit): Khối tính toán số học và logic (ALU: Arithmetic-Logic Unit)Các thanh ghi (Registers): 69Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC LOẠI CPU THÔNG DỤNGVi xử lý của Intel :Pentium 80586-200 MHzPentium II-400 MHzPentium III-800 MHz Pentium IV-1.4 GHzHãng Intel dành riêng cho Pentium IVLOẠI SOCKET 478 70Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBỘ NHỚBộ nhớ là thiết bị lưu trữ dữ liệu, chương trình nhằm phục vụ quá trình xử lý. Bộ nhớ bao gồm:Bộ nhớ trongBộ nhớ ngoài71Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBỘ NHỚ TRONG Bộ nhớ trong gồm RAM+ROM và CMOS Nối thẳng với CPU và CPU làm việc ngay Là các mạch vi điện tử Đặc điểm: Tốc độ trao đổi dữ liệu với CPU rất lớn (70 ns..200 ns)Dung lượng bé nhỏ không lớn (16 MB, 32 MB, 64MB,128MB,256MB)Bộ nhớ trong là nơi để lưu trữ tạm thời chương trình và dữ liệu trong quá trình thao tác và tính toán của máy tính.72Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC LOẠI BỘ NHỚ TRONGRAM (Random Access Memory): là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, được dùng để lưu trữ tạm thời các chương trình và dữ liệu trong quá trình thao tác và tính toán Có thể ghi/đọc Mất điện là mất hết thông tinROM (Read Only Memory) là bộ nhớ Chỉ đọc người dùng không ghi được. Dữ liệu của nó là các chương trình hệ thống, chương trình điều khiển việc nhập xuất cơ sở ROM BIOS. Thông tin này được ghi lên ROM bởi nhà sản xuất nên không thể thay đổi. Mất điện vẫn còn thông tin 73Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC LOẠI BỘ NHỚ TRONGCMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor:Được cài gắn trên bo mạch chính của máy tính dưới dạng một linh kiện bán dẫn. Nó hoạt động trong suốt quá trình khởi động máy. CMOS được nuôi bởi nguồn điện là Pin Để thay đổi nội dung của CMOS khi khởi động ta bấm phím DEL hoặc F2. tùy thuộc vào lọai máy tính. Bộ nhớ trong bé nên khi sử dụng hết nó sẽ lấy một phần không gian bộ nhớ ngoài để sử dụng gọi là bộ nhớ ảo (Virtual Memory) 74Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC LOẠI BỘ NHỚ TRONGCMOS được gắn lên bo mạch chính dưới cá linh kiện bán dẫnCMOS Setup: thay đổi các tùy chọn75Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBỘ NHỚ NGOÀI Là thiết bị lưu trữ thông tin với dung lượng lớn, thông tin lưu tữ trên bộ nhớ ngoài không bị mất khi không có điện. Nó cất giữ và di chuyển bộ nhớ ngoài độc lập với máy tínhGồm đĩa cứng, đĩa mềm, USB,băng từ ... Đặc điểm: Tốc độ trao đổi dữ liệu với CPU chậm (9-14 ms)Dung lượng bộ nhớ lớn 1.4 MB đến hàng chục GB đĩa cứng76Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinĐĨA MỀM (FLOPPY DISK) 3,5 inch 720 KB và 1.4 MB5 inch 1/4 360 KB và 1.2 MB Đĩa mềm có dung lượng nhỏ, dễ di chuyển, rẻ tiền, nhanh hư, tốc độ đọc và ghi dữ liệu chậm77Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinĐĨA CỨNG (HARD DISK)Trong hộp kín có nhiều tầng đĩa, nhiều đầu từ. Đĩa cứng được gắn chặt bên trong máy tính1980: 10 20 MB1990: 40 MB1995: 200 MB1996: 1 GB1997: từ 2 đến 4 GBĐến nay hàng chục, trăm GBĐĩa cứng có dung lượng lớn, tốc độ truy xuất thông tin nhanh, khó hư78Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBỘ NHỚ NGOÀI Internal Hard Disk Drive External Hard Disk Drive79Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinBỘ NHỚ NGOÀI Flash Drive USBCD-ROMFloppy Disk Compact Flash Card 80Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁCH BỐ TRÍ BỘ NHỚ TRÊN ĐĨA MỀMTrack 0Track 39Cung tõ (sector)512 byte81Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCẤU TRÚC ĐĨA 82Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCẤU TRÚC ĐĨA Side: mặt, nó được dánh số 0,1Track: đường tròn đồng tâm, đánh số từ 0 Sector: trên track chia thành nhiều đoạn nhỏ để lưuCylinder: tập hợp các track trên các mặt của đĩa, FDD hai track đối xứng là một cylinder còn HDD có nhiều hơn 2 trackNgoài ra còn có các thiết bị lưu trữ khác như:Băng từ (Tape drive) dùng để Backup dữ liệu. Đĩa quang (Compad disk) đùng để lưu trữ, để đọc (CDROM), đọc/ghi CDWRITE, 650MBUSB: dùng để lưu trữ dữ liệu di động83Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC THIẾT BỊ KHÁCLà các thiết bị nếu không tồn tại trong máy tính thì máy tính vẫn sử dụng để làm việc được. Nếu thiếu các thiết bị đó thì nó không sử dụng được chức đó.Máy quét (Scaner): là thiết bị dùng để nhập văn bản, hình vẽ, hình chụp, mã từ, mã vạch vào máy tính. ScanerMáy quét ảnh: quét hình ảnh, phim của ảnh chụp..84Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC THIẾT BỊ KHÁCMáy quét mã vạch: quét mã vạch đọc giá tiền của hàng hóa, thư viện đọc mã số thẻ sinh viênMáy quét từ: Đọc thẻ từ, được ứng dụng trong hệ thống cửa thông minh, hệ thống chấm công nhân viên .85Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC THIẾT BỊ KHÁCMáy chiếu (Projector): Chức năng tương tự màn hình, thường được sử dụng thay cho màn hình trong các buổi Seminar, báo cáo, thuyết trình ProjectorMáy vẻ (Plotter):Dùng để vẽ kết quả của các ứng dụng đặc biệt, như: các bản đồ, biểu đồ, bản vẽ kiến trúc, các hình vẽ thiết kế tự có sự trợ giúp của máy tính (CAD)Plotter86Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC THIẾT BỊ KHÁCCard mạng NIC (Network Interface Card): Dùng để kết nối máy tính với mạng máy tính. Có hai loại Card mạng: Loại tích hợp trên bo mạch chính và loại Card rời cắm vào khe mở rộng trên bo mạch chính NIC87Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC THIẾT BỊ KHÁCModem: Sử dụng để chuyển đổi qua lại giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu số giúp máy tính chia sẻ dữ liệu với nhau thông qua đường truyền điện thoại Modem Onboard: được tích hợp trên bo mạch chính và thường có trên máy tính xách tayModem External: Được cấu tạo thành một thiết bị riêng biệt và được gắn với máy tính thông qua cổng nối tiếp (COM) hay cổng song song (LPT) Internal: Cấu tạo như một Card giao tiếp với máy tính và được cắm vào khe PCI trên bo mạch chính 88Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC THIẾT BỊ KHÁCSơ đồ truyền dữ liệu giữa hai máy tính thông qua đường điện thoại 89Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinPHẦN MỀMPhần mềm là các dữ liệu, chỉ thị, chương trình, đưa vào máy tính để thực hiện một công việc nào đó của người dùng Phần mềm hệ thống thực hiện một số hoạt động cơ sở của hệ thống máy tính, như: Nạp chương trình và dữ liệu vào bộ nhớ, thực thi các chương trình, lưu dữ liệu lên đĩa, hiển thị dữ liệu ra màn hình và truyền dữ liệu ra các thiết bị ngoại vi thông qua các cổng của máy tính.Có 4 loại phần mềm hệ thống: Hệ điều hành, phần mềm điều vận thiết bị (device driver), các chương trình tiện ích và các ngôn ngữ lập trình 90Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinHỆ ĐIỀU HÀNHLà tập hợp các chương đảm bảo các chức năng cơ bản sau: Điều khiển việc thực thi mọi chương trình Quản lý, phân phối và thu hồi bộ nhớ trong và ngoài Điều khiển các thiết bịĐiều khiển và quản lý việc vào/ra dữ liệuGhép nối giữa máy tính với người sử dụngHiện nay, có hai loại hệ điều hành: Hệ điều hành đơn nhiệm và hệ điều hành đa nhiệm. Ngoài ra còn có hệ điều hành mạng91Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCÁC LOẠI HỆ ĐIỀU HÀNHHệ điều hành đơn nhiệm (single-task): Là hệ điều hành tại một thời điểm chỉ điều khiển một chương trình. Đó là các hệ điều hành như PC-DOS, CP/M, MS-DOS... Hệ điều hành đa nhiệm (multi-task): Là hệ điều hành có thể điều khiển nhiều chương trình cùng một lúc. Đó là các hệ điều hành như OS/2, WINDOWS, Linux, ...Hệ điều hành mạng (network-task): Là hệ điều hành quản lý mạng máy tính. Đó là các hệ điều hành như Novell Netware, Unix, Windows NT, ... 92Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinCHƯƠNG TRÌNH TIỆN ÍCHLà một loại khác của phần mềm hệ thống mà bổ sung cho hệ điều hành để “thông báo” cho hệ điều hành đáp ứng việc cấp phát các tài nguyên phần cứng. Có một vài trình tiện ích được đóng gói trong hệ điều hành, nhưng đa số là ở dưới dạng phần mềm đóng gói riêng,ví dụ: Phần mềm tiện ích Norton Utilities là phần mềm tiện ích rất phổ biến hiện nay 93Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinPHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊMỗi một thiết bị ngoại vi yêu cầu có một trình điều khiển thiết bị riêng. Nhiệm vụ của nó là giúp cho máy tính truyền thông với các thiết bị đó. Khi chúng ta thêm một thiết bị vào máy tính, thì phải thêm trình điều khiển thiết bị vào phần cấu hình máy tính. 94Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinNGÔN NGỮ LẬP TRÌNHLà công cụ để các lập trình viên tạo ra các chương trình chạy trên máy tính. Các chương trình đó sẽ được chuyển đổi thành các tín hiệu điện để máy tính điều khiển và xử lý nhằm thực hiện một yêu cầu nào đó của người lập trình. Các ngôn ngữ lập trình phổ biến hiện này là: Visual Basic, C, C++, Java . . 95Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tinPHẦN MỀM ỨNG DỤNGLà các phần mềm có khả năng làm cho máy tính thực hiện trực tiếp một công việc nào đó của người dùng. Điều này khác với phần mềm hệ thống tích hợp các chức năng của máy tính, nhưng có thể không trực tiếp thực hiện một tác vụ nào có ích cho người dùng. Phần mềm ứng dụng đa năng: Excel, wod, Access Phần mềm ứng dụng chuyên biệt: kế toán96Chương 1.Thông tin và biểu diễn thông tin