›
›

Giáo trình Tin học đại cương - Đỗ Công Đức

pdf 96 trang phuongnguyen 3020
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Tin học đại cương - Đỗ Công Đức", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_tin_hoc_dai_cuong_do_cong_duc.pdf

Nội dung text: Giáo trình Tin học đại cương - Đỗ Công Đức

  1. TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG (4 Tín chỉ) GV: Đỗ Công Đức Khoa khoa học máy tính
  2. GIỚI THIỆU MÔN HỌC Tên môn học: Tin học đại cương Thời 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 tử . Nắm được cấu trúc tổng quát, nguyên lý hoạt động của một máy tính 2
  3. GIỚI THIỆU MÔN HỌC . Sử dụng thành thạo hệ điều hành Windows và diệt virus . Nắm 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 bản . Sử dụng Microsoft Powerpoint để tạo các slide báo cáo . Sử dụng Microsoft Excel thực hiện các bảng tính 3
  4. GIỚI THIỆU MÔN HỌC Tài liệu tham khảo: . Trường CĐ CNTT HN Việt Hàn, Giáo trình tin học đại cương, năm 2008 . Đỗ 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. 4
  5. GIỚI THIỆU MÔN HỌC Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên:  Điểm kiểm tra thường kỳ, điểm kiểm tra giữa kỳ: 30 %  Điểm thi kết thúc học phần: 70 % 5
  6. NỘI DUNG MÔN HỌC TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG Chương 1: Tổng quan về máy tính Chương 2: Hệ điều hành Windows Chương 3: Mạng máy tính và internet Chương 4: Sử dụng Microsoft Word Chương 5: Sử dụng Microsoft Powerpoint Chương 6: Sử dụng Microsoft Excel 6
  7. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH 1. Thông tin 2. Biểu diễn thông tin trong MTĐT 3. Tin học 4. Phân loại máy tính điện tử và lịch sử phát triển của nó 5. Phần cứng 6. Phần mềm 8
  8. THÔNG TIN 1. Khái niệm về thông tin 2. Đơn vị đo thông tin 3. Qúa trình xử lý thông tin 9
  9. KHÁI NIỆM THÔNG TIN Thông 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 liệu . Bản tin dự báo thời tiết: Thông tin . Nếu 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 số 10
  10. KHÁI NIỆM THÔNG TIN Dữ 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 liệu Ví 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. 11
  11. KHÁI NIỆM THÔNG TIN Truyền 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. 12
  12. KHÁI NIỆM THÔNG TIN Hệ 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. 13
  13. ĐƠN VỊ ĐO THÔNG TIN Bit: Binary Digit. Bit chỉ nhận 2 giá trị: bit 0 và bit 1 Byte: là đơn vị để đo dữ liệu Gồm một chuỗi các bít 0 và 1 1Byte = 8 BIT 1KB (Kilobyte) = 210 Bytes = 1024 Bytes 1MB (Megabyte)= 210KB = 1024 KB 1GB (Gigabyte) = 210MB = 1024 MB 1TB (Terabyte) = 210GB = 1024 GB 1PB (Pentabyte) = 210PB =1024TB 1 Byte có thể lưu trữ 28=256 giá trị khác nhau. 14
  14. QUÁ TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TIN Mọi 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 Xử lý Xuất thông tin thông tin thông tin Lưu trữ thông tin 15
  15. QUÁ TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TIN Nhận thông tin: Thu nhận thông tin từ thế giới bên ngoài vào máy tính Xử lý thông tin: Biến đổi, phân tích, tổng hợp, những thông tin ban đầu thông qua các chỉ thị của các chương trình phần mềm Lưu trữ thông tin: Ghi nhớ các thông tin cần thiết để sử dụng trong những lần xử lý về sau Xuất thông tin: Đưa các thông tin sau khi xử lý ra trở lại thế giới bên ngoài 16
  16. BIỂU DIỄN THÔNG TIN 1. Hệ đếm 2. Phân loại hệ đếm 3. Chuyển đổi giữa các hệ đếm 4. Mệnh đề Logic 5. Biểu diễn dữ liệu bằng máy tính 17
  17. HỆ ĐẾM & PHÂN LOẠI HỆ ĐẾM Khái 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 hiệu . Hệ đếm cơ số thập phân (cơ số 10): gồm 0-9 . Hệ 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) 18
  18. HỆ ĐẾM CƠ SỐ 10 Hệ 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 200410 . 100=1, 101=10, 102=100, . 10-1=1/10, 10-2=1/100, 10-3=1/1000 2 1 0 -1 -2 . Ví dụ:123.16 =1x10 + 2x10 +3x10 +1x10 +6x10 19
  19. HỆ ĐẾM CƠ SỐ 2 Hệ 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. 7 4 1 0 . 10010011=1x2 + 1x2 + 1x2 + 1x2 20
  20. HỆ ĐẾM CƠ SỐ 8 Hệ bát phân (Octal) dùng 8 ký hiệu 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 để biểu diễn, đếm, tính toán . VD: 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) 2 1 0 2438 = 2x8 + 4x8 +3x8 21
  21. HỆ ĐẾM CƠ SỐ 16 Hệ 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 toán . VD: 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+14x16-2 22
  22. HỆ ĐẾM CƠ SỐ b BẤT KỲ 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 n n-1 0 -1 -m Nb=anan-1 a1a0.a-1a-2 a-m=anb +an-1b + +a0b +a-1b + +a-mb n i Hay là : Nb  aib i m  Câu hỏi: Dãy n chữ số viết trong hệ cơ số b thì biểu diễn được bao nhiêu số? . Trả lời: bn số. 23
  23. BẢNG QUY ĐỔI 16 SỐ Thập Nhị Bát Hệ thập Thập Nhị Bát Hệ thập phân phân phân lục phân phân phân phân lục phân 0 0000 00 0 8 1000 10 8 1 0001 01 1 9 1001 11 9 2 0010 02 2 10 1010 12 A 3 0011 03 3 11 1011 13 B 4 0100 04 4 12 1100 14 C 5 0101 05 5 13 1101 15 D 6 0110 06 6 14 1110 16 E 7 0111 07 7 15 1111 17 F 24
  24. TỪ CƠ SỐ b SANG THẬP PHÂN n n-1 0 -1 -m anan-1 a0.a-1a-2 a-m=an2 + an-12 + +a02 +a-12 +a-m2 . Công thức chuyển giá trị từ cơ số b sang thập phân như sau: n n-1 1 0 -1 Nb=anb +an-1b + +a1b +a0b +a-1b + . Ví dụ: 6 1 0 . 1 0 0 1 1 0 1 = 1x26 +1x23 + 1x22 +1x20 = 77 1 0 . 2 A =2x161 +10x160 = 42 25
  25. TỪ HỆ SỐ 2 SANG HỆ 10 n n-1 0 -1 - anan-1 a0.a-1a-2 a-m = an2 + an-12 + +a02 +a-12 +a-m2 m . Ví dụ: . 02 = 0; 1 0 . 102 = 1x2 + 0x2 = 2 3 2 1 0 . 10012 = 1x2 + 0x2 +0x2 + 1x2 = 9 5 4 3 2 1 0 . 1001012 = 1x2 + 0x2 + 0x2 + 1x2 +0x2 + 1x2 = 37 2 1 0 -1 -2 -3 . 101.1012 = 1x2 + 0x2 + 1x2 + 1x2 +0x2 +1x2 = 4 + 0 + 1 + ½ + 0 + 1/8 = 45/8 26
  26. CHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 8 SANG 10 n n-1 0 -1 - anan-1 a0.a-1a-2 a-m=an8 + an-18 + +a08 +a-18 + +a-m8 m . Ví dụ: . 08 = 0; 1 0 . 108 = 1x8 + 0x8 = 810 2 1 0 . 1018 =1x8 + 0x8 + 1x8 = 64 + 1 = 6510 2 1 0 -1 + -2 . 235.648 = 2x8 + 3x8 + 5x8 + .6x8 4x8 = 128 + 24 + 5 +.6/8+4/64 = 157+.52/64 = 157.812510 27
  27. CHUYỂN ĐỔI HỆ 16 VÀ HỆ 10 n n-1 0 -1 - anan-1 a0.a-1a-2 a-m = an16 + an-116 + + a016 +a-116 + +a-m16 m Ví dụ: . 016 = 0; 1 0 . 1016 = 1x16 + 0x16 = 1610 2 1 . 3F16 = 3x16 + 15x16 = 100810 4 3 2 1 0 -1 . 1509A.1E16 = 1x16 + 5x16 + 0x16 + 9x16 + 10x16 + 1x16 + 14x16-2 = 65536 + 20480 + 0 + 144 + 10 + 0.0625 + 0.0547 = 86170.117210 1 0 . 4116 = 4.16 + 1.16 = 64 + 1 = 6510 28
  28. TỪ HỆ THÂP SANG CƠ SỐ b Chuyển đổi phần nguyên Chuyển đổi phần phân Ghép phần nguyên và phần phân 254.67875 Phần nguyên Phần phân  Trong ngôn ngữ máy tính, dấu chấm (.) dùng để phân cách phần nguyên và phần phân. 29
  29. CHUYỂN ĐỔI PHẦN NGUYÊN N(10) = anan-1 a0 . Lấy 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-1 a0 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 lại 30
  30. CHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 10 SANG 2 D = số cần chuyển Chia D (chia nguyên) liên tục cho 2 cho tới khi kết quả phép chia = 0 Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lại Ví dụ: 1110 = 10112 31
  31. CHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 10 SANG 8 D = số cần chuyển Chia D (chia nguyên) liên tục cho 8 cho tới khi kết quả phép chia = 0 Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lại Ví dụ: 6510 = 1018 32
  32. CHUYỂN ĐỔI TỪ HỆ 10 SANG 16 D = số cần chuyển Chia D (chia nguyên) liên tục cho 16 cho tới khi kết quả phép chia = 0 Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lại Ví dụ: 6510 = 4116 33
  33. CHUYỂN ĐỔI PHẦN PHÂN N(10) = anan-1 a0.a-1a-2 a-m => 0. a-1a-2 a-m là phần thập phân. Gọi 0. a-1a-2 a-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. 34
  34. CHUYỂN ĐỔI PHẦN PHÂN Phần phân 2 . X = phần phân. . Nhân X với 2 kết quả:  Phần nguyên (0,1)  Phần phân . Lặp lại từ bước đầu, đến khi muốn dừng hoặc kết quả=0. 2 2 . Viết các phần nguyên theo đúng 2 thứ tự được kết quả. 35
  35. CÁC PHÉP TÍNH LOGIC NHỊ PHÂN Phép toán Logic: Giá trị Phép nhân Phép cộng Phủ định X Y X AND Y X OR Y NOT X 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 36
  36. MỆNH ĐỀ LOGIC Giá trị Phép nhân Phép cộng Phủ định a b a AND b a OR b NOT a True True True True False True False False True False False True False True True False False False False True 37
  37. BIỂU DIỄN DỮ LIỆU Thông tin trong máy tính được biểu diễn dưới dạng nhị phân Ví 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. 38
  38. MÁY TÍNH DÙNG HỆ ĐẾM NHỊ PHÂN Vì 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 0 Có điện hoặc điện thế cao : trạng thái 1 39
  39. BIỂU 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. 40
  40. BẢNG MÃ ASCII 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 . 41
  41. BIỂU DIỄN DỮ LIỆU Biểu diễn ký tự Hệ ASCII (American Standard Code for Information Interchange) Hệ mã ASCII 7 bit (ASCII chuẩn), mã hoá 128 ký tự liện tục: Số thập phân Ký tự 0 NUL(ký tự rỗng) 1 ÷ 31 31 ký tự điều khiển 32 ÷ 47 Các dấu trống SP (space) ! “ # $ % & ‘ ( ) * + , - . / 48 ÷ 57 Các ký số từ 0 đến 9 58 ÷ 64 Các dấu : ; ? @ 65 ÷ 90 Các chữ in hoa từ A đến Z 91 ÷ 96 Các dấu [ \ ] _ ` 97 ÷ 122 Các chữ thường từ a đến z 123 ÷ 127 Các dấu { | } ~ DEL 42
  42. BIỂU 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 . 43
  43. BIỂU DIỄN KÝ TỰ Unicode . 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. 44
  44. TIN HỌC 1. Khái niệm về tin học 2. Các lĩnh vực nghiên cứu của tin học 3. Những ứng dụng của tin học 45
  45. KHÁI NIỆM TIN HỌC  Tin 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). 46
  46. CÁC 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. 47
  47. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CNTT . Ứng dụng CNTT trong hoạt động của CQ nhà nước . Ứng dụng CNTT trong thương mại . Ứng dụng CNTT trong giáo dục, đào tạo . Ứng dụng CNTT trong y tế . Ứng dụng CNTT trong văn hóa – thông tin . Ứng dụng CNTT trong quốc phòng, an ninh . Ứng dụng CNTT trong phòng, chống lụt, bão, hỏa hoạn, thiên tai, thảm họa khác; cứu nạn, cứu hộ . . 48
  48. PHÂN LOẠI VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 1. Khái niệm về máy tính 2. Lịch sử phát triển của MT điện tử 3. Phân loại máy tính điện tử 49
  49. KHÁI NIỆM MÁY TÍNH Máy 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 được 50
  50. LỊCH 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 Pascal 1937, 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 tính 51
  51. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 1 (first generation):1950 – 1958 . Bóng đèn điện tử chân không (vacuum tube) . Số liệu bằng phiếu bìa đục lỗ . Điều khiển bằng tay, kích thước lớn . ENIAC: 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. ENIAC 52
  52. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 2: 1958-1964 . Đèn bán dẫn (Transitor) . Cài các chương trình dịch như Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản . Kích thước còn lớn . 10.000-100.000 phép tính/giây 53
  53. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 3: 1965-1974 . Gắn các bộ vi xử lý bằng vi mạch điện tử tích hợp (Intergrated Circuit – IC) . 100.000 - 1 triệu phép tính/giây . Hệ điều hành đa chương trình 54
  54. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN MÁY TÍNH Thế hệ 4: 1975 – nay . Vi mạch tích hợp đa xử lý: LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very LSI), ULSI (Ultra LSI) . Hàng chục triệu – hàng tỷ phép tính/giây . Hình 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 này 55
  55. LỊCH 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. 56
  56. PHÂN LOẠI MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ Máy tính cá nhân Máy tính cầm tay (PC)/Microcomputer . Nhanh hơn PC 3-10 lần Handheld Máy tính lớn Laptop Destop . Nhanh hơn PC 10-40 lần Máy siêu tính Mainframe .Nhanh hơn PC 50-1.500 lần .Phục vụ nghiên cứu là chính .VD:Earth Simulator (NEC, 5104 CPUs, 35.600 GF). Super Mini 57
  57. PHẦN CỨNG 1. Khái niệm phần cứng và sơ đồ khối 2. Thiết bị nhập 3. Bộ xử lý trung tâm 4. Thiết bị xuất 5. Các thiết bị ngoại vi khác
  58. KHÁI NIỆM Phần 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 Unit . Khối điều khiển: Control Unit . Khối tính toán: Arithmetic Logic Unit . Các thanh ghi: Register Bộ nhớ: (Memory) gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài Các thiết bị nhập: Input Các thiết bị xuất: Output 59
  59. SƠ ĐỒ KHỐI MÁY TÍNH Bé xö Lý trung t©m CPU Khối điều Khối tính khiển CU toán ALU Các thanh ghi C¸c thiÕt bÞ C¸c thiÕt NhËp bÞ xuÊt Bé nhí (Memory) Bộ nhớ trong (Main) RAM+ROM Bộ nhớ ngoài Auxiliary Storage 60
  60. CHU TRÌNH XỬ LÝ THÔNG TIN Vµo d÷ liÖu Xö lÝ Ra d÷ liÖu (Input) (Processing) (Output) Lu tr÷ (Storage) 61
  61. THIẾT BỊ NHẬP Là 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 chuột  Bàn phím: đưa thông tin vào máy tính dưới các ký tự, ký hiệu có trên bàn phím, bàn phím chuẩn có 101 phím . Nhóm phím đánh máy . Nhóm phím chuyên dụng . Nhóm phím chức năng . Nhóm phím điều khiển KeyBoard Đồng thời phím có các phím kết hợp để thực hiện một chức năng nào đó 62
  62. THIẾT BỊ NHẬP Chuột (mouse): Thiết bị nhập dữ liệu thông qua việc di chuyển trực quan Nút (buttons): Nút trái, nút phải, nút cuốn giữa 63
  63. THIẾT BỊ NHẬP . Chuột cơ: khi rê chuột theo hướng nào thì chuột rê theo hướng tương ứng với vị trí viên bi nằm ở dưới bụng của nó Mouse . Chuột quang: xác định vị trí trỏ chuột thông qua cơ chế phản xạ tia sáng . Chuột kết nối với công nghệ vô tuyến (Không dây), hữu tuyến (có dây) 64
  64. THIẾT BỊ XUẤT Màn 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 lý . Loại màn hình: MONITOR Màn hình ống MONITOR CRT LCD phóng điện tử (CRT), màn hình tinh thể lỏng LCD . Card màn hình (display adapter) là thiết bị kết nối màn hình và hệ thống. 65
  65. THIẾT BỊ XUẤT Máy 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. 66
  66. THIẾT BỊ XUẤT . Máy phun mực: Sử dụng các ống kim nhỏ chứa mực để phun ra giấy cần in 67
  67. THIẾT BỊ XUẤT . Máy 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. 68
  68. BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM CPU (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): 69
  69. CÁC LOẠI CPU THÔNG DỤNG Hãng Intel dành riêng cho Pentium IV Vi xử lý của Intel : Pentium 80586-200 MHz Pentium II-400 MHz Pentium III-800 MHz Pentium IV-1.4 GHz LOẠI SOCKET 478 70
  70. BỘ NHỚ Bộ nhớ là thiết bị lưu trữ dữ liệu, chương trình nhằm phục vụ quá trình xử lý. Bộ nhớ bao gồm: Bộ nhớ trong Bộ nhớ ngoài 71
  71. BỘ NHỚ TRONG 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. 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 ) 72
  72. CÁC LOẠI BỘ NHỚ TRONG  RAM (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 tin  ROM (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 73
  73. CÁC LOẠI BỘ NHỚ TRONG  CMOS: 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) 74
  74. CÁC LOẠI BỘ NHỚ TRONG CMOS được gắn lên bo CMOS Setup: thay mạch chính dưới cá linh đổi các tùy chọn kiện bán dẫn 75
  75. BỘ 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 tính Gồm 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 cứng 76
  76. ĐĨA MỀM (FLOPPY DISK) Đĩa mềm có dung lượng nhỏ, dễ di chuyển, rẻ tiền, nhanh hư, tốc độ đọc và ghi dữ liệu chậm 5 inch 1/4 3,5 inch 360 KB và 1.2 MB 720 KB và 1.4 MB 77
  77. ĐĨA CỨNG (HARD DISK) Đĩa cứng có dung lượng lớn, tốc độ truy xuất thông tin nhanh, khó hư Trong hộp kín có nhiều tầng đĩa, nhiều đầu từ. Đĩa cứng được gắn chặt bên trong máy tính . 1980: 10 20 MB . 1990: 40 MB . 1995: 200 MB . 1996: 1 GB . 1997: từ 2 đến 4 GB . Đến nay hàng chục, trăm GB 78
  78. BỘ NHỚ NGOÀI Internal Hard Disk Drive External Hard Disk Drive 79
  79. BỘ NHỚ NGOÀI Compact Flash Card Floppy Disk Flash Drive USB CD-ROM 80
  80. CÁCH BỐ TRÍ BỘ NHỚ TRÊN ĐĨA MỀM Track 0 Track 39 Cung tõ (sector) 512 byte 81
  81. CẤU TRÚC ĐĨA 82
  82. CẤU TRÚC ĐĨA Ngoài 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, 650MB  USB: dùng để lưu trữ dữ liệu di động . Side: mặt, nó được dánh số 0,1 . Track: đường tròn đồng tâm, đánh số từ 0 Sector: trên track chia thành nhiều đoạn nhỏ để lưu . Cylinder: tập hợp các track trên các mặt của đĩa, FDD hai track đối xứng là một cylinder còn HDD có nhiều hơn 2 track 83
  83. CÁC THIẾT BỊ KHÁC Là 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. . Máy quét ảnh: quét hình ảnh, phim của ảnh chụp Scaner 84
  84. CÁC THIẾT BỊ KHÁC . Máy quét mã vạch: quét mã vạch đọc giá tiền của hàng hóa, thư viện đọc mã số thẻ sinh viên . Máy quét từ: Đọc thẻ từ, được ứng dụng trong hệ thống cửa thông minh, hệ thống chấm công nhân viên . 85
  85. CÁC THIẾT BỊ KHÁC Máy chiếu (Projector): Chức năng tương tự màn hình, thường được sử dụng thay cho màn hình trong các buổi Seminar, báo cáo, thuyết trình Máy vẻ (Plotter):Dùng để vẽ kết Projector 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) Plotter 86
  86. CÁC THIẾT BỊ KHÁC Card 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 NIC 87
  87. CÁC THIẾT BỊ KHÁC Modem: 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 tay . Modem 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 88
  88. CÁC THIẾT BỊ KHÁC Sơ đồ truyền dữ liệu giữa hai máy tính thông qua đường điện thoại 89
  89. PHẦN MỀM Phần 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 90
  90. HỆ ĐIỀU HÀNH Là 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 bị  Điều khiển và quản lý việc vào/ra dữ liệu  Ghép nối giữa máy tính với người sử dụng Hiện 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 mạng 91
  91. CÁC LOẠI HỆ ĐIỀU HÀNH Hệ 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, 92
  92. CHƯƠNG TRÌNH TIỆN ÍCH Là 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 93
  93. PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ Mỗi 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. 94
  94. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH Là 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 . . 95
  95. PHẦN MỀM ỨNG DỤNG Là 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 toán 96