›
›

Bài giảng Tin học đại cương - Chương 1: Tổng quan về tin học và máy tính điện tử

pdf 63 trang ngocly 60
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tin học đại cương - Chương 1: Tổng quan về tin học và máy tính điện tử", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_tin_hoc_dai_cuong_chuong_1_tong_quan_ve_tin_hoc_va.pdf

Nội dung text: Bài giảng Tin học đại cương - Chương 1: Tổng quan về tin học và máy tính điện tử

  1. Bài giảng Tin học đại cương CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TIN HỌC VÀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ Bộ môn Tin học cơ sở - Khoa CNTT Trường ĐH Ngân hàng TP.HCM 1
  2. Nội dung 1. Thông tin và xử lý thông tin 2. Máy tính điện tử 3. Các thành phần cơ bản của một hệ máy tính cơ sở Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 2
  3. 1. Thông tin và xử lý thông tin a. Khái niệm “Thông tin” và “Dữ liệu” b. Phân loại thông tin c. Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử d. Khái niệm “Tin học” và “Công nghệ thông tin” Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 3
  4. Thông tin và dữ liệu  Hàng ngày, con người nhận được rất nhiều tin tức từ đài, báo, tivi, sách vở, tài liệu, từ những người xung quanh  Nhìn lên trời thấy có mây đen dấu hiệu về cơn mưa sắp xảy ra. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 4
  5. Thông tin và dữ liệu (tt)  Các vệ tinh viễn thám gửi về trung tâm điều khiển hàng triệu bức ảnh bề mặt trái đất.  Nhân viên marketting thu thập số liệu về nhu cầu thị trường. Dữ liệu Thông tin Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 5
  6. Thông tin (Information)  Khái niệm trừu tượng, được nhìn nhận dưới nhiều góc độ khác nhau.  Cách hiểu thông thường: Các tin tức, thông báo, hiểu biết mà con người nhận được từ môi trường bên ngoài. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 6
  7. Biểu diễn và xử lý thông tin  Thông tin có thể được biểu diễn dưới các dạng khác nhau (âm thanh, hình ảnh, chữ viết, chuỗi tín hiệu điện tử, ).  Con người phải tiến hành phân tích, xử lý các chuỗi tín hiệu thu nhận được thông tin. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 7
  8. Các tiến trình xử lý thông tin  Tiến trình thu thập – lưu trữ  Tiến trình truy xuất  Tiến trình biến đổi  Tiến trình truyền  Tiến trình giải thích Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 8
  9. Dữ liệu (Data)  Là các tín hiệu, số liệu mang tính ngẫu nhiên, rời rạc, được thu thập, lưu trữ, xử lý để tạo ra thông tin.  Dữ liệu ban đầu chưa được gắn với các ý nghĩa cụ thể.  Ví dụ: 15/12/1976 ? Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 9
  10. Phân loại thông tin  Thông tin có thể được phân loại trên các tiêu chí khác nhau.  Phân loại theo dạng biểu diễn: ◦ Thông tin dạng tương tự (dạng analog) ◦ Thông tin dạng số (dạng digital) Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 10
  11. Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử Giới thiệu tổng quan Khái niệm hệ đếm Biểu diễn số đếm Biểu diễn ký tự Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 11
  12. Giới thiệu tổng quan  Thông tin trong máy tính: Biểu diễn dưới dạng nhị phân (chuỗi các tín hiệu 0 và 1).  Phân loại: ◦ Số: Số nguyên, số thực ◦ Phi số: Ký tự, lệnh máy tính  Sự khác biệt giữa số và phi số (VD: số 10 và chuỗi “10”)? Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 12
  13. Giới thiệu tổng quan (tt)  Các đơn vị đo độ dài chuỗi nhị phân: ◦ Bit: Ký số 1 hoặc 0 ◦ Byte: 8 bits ◦ Kilobyte (KB): 210 bytes ◦ Megabyte (MB): 210 KB ◦ Gigabyte (GB): 210 MB ◦ Terabyte (TB): 210 GB ◦ Petabyte (PB): 210 TB Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 13
  14. Hệ đếm  Hệ thống ký số và qui tắc biểu diễn, qui tắc tính toán để thực hiện các thao tác trên các con số.  Các hệ đếm thông dụng: ◦ Hệ thập phân (Decimal) ◦ Hệ nhị phân (Binary) ◦ Hệ Octa ◦ Hệ Hexa Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 14
  15. Hệ thập phân  Sử dụng 10 ký số 0, 1, 9.  Qui tắc biễu diễn: Chuỗi ký số thập phân xnxn-1 x1x0 có giá trị được tính theo công thức: n n-1 1 S = xn10 + xn-110 + x110 + x0  Hệ đếm thập phân: Hệ đếm cơ số 10. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 15
  16. Hệ nhị phân  Hệ đếm cơ số 2, sử dụng 2 ký số 0, 1.  Qui tắc biểu diễn: Chuỗi ký số nhị phân xnxn-1 x1x0 có giá trị được tính theo công thức: n n-1 1 S = xn2 + xn-12 + x12 + x0  Ví dụ: 101100 (Binary) = ? (Decimal) Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 16
  17. Hệ Octa và Hexa  Octa: Hệ đếm cơ số 8, sử dụng 8 ký số 0, 1, , 7.  Hexa: Hệ đếm cơ số 16, sử dụng 16 ký số 0, 1, , 9, “A”, “B”, , “F”.  Qui tắc biểu diễn: Tương tự như trong hệ thập phân (thay cơ số 8 và 16).  Ví dụ: 2F (Hexa) = ? (Decimal) Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 17
  18. Biểu diễn số trong máy tính  Số nguyên: Chuỗi nhị phân có độ dài xác định (1, 2 hoặc 4 bytes). ◦ Số nguyên có dấu: sử dụng 1 bit để biểu diễn dấu (âm, dương).  Phạm vi số nguyên = ? Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 18
  19. Biểu diễn số trong máy tính  Số thực dấu chấm cố định: độ dài phần thập phân xác định (làm tròn).  Ví dụ: Độ dài phần thập phân = 2 123.45678 ? 0.0001234 ? Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 19
  20. Biểu diễn số trong máy tính  Số thực dấu chấm động: biểu diễn số thực dưới dạng tích số thập phân với giá trị 10n (E+n) hay 10-n (E-n).  Ví dụ: 0.00001234 = 0.1234E? 1234500000 = 0.123456E? Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 20
  21. Biểu diễn ký tự  Được mã hóa chuỗi nhị phân độ dài 1 hoặc 2 byte.  Các hệ mã ký tự thông dụng: ◦ ASCII ◦ Unicode Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 21
  22. Hệ mã ASCII  Hệ mã chuyển đổi thông tin chuẩn Mỹ, sử dụng hết sức rộng rãi trong máy tính và thiết bị truyền thông.  Hệ mã 1 byte, cho phép biểu diễn 256 ký tự.  Hạn chế: Số lượng ký tự nhỏ. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 22
  23. Hệ mã Unicode  Hệ mã 2 byte, cho phép biểu diễn 65,536 ký tự.  Được hỗ trợ bởi hầu hết các phần mềm mới.  Là chuẩn bắt buộc trong các văn bản hành chính tại Việt Nam hiện nay. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 23
  24. Tin học  Ngành khoa học nghiên cứu tự động hóa việc tổ chức, lưu trữ và xử lý thông tin trên máy tính điện tử.  Bao hàm cả những gì có liên quan đến máy tính và các ứng dụng trong đời sống. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 24
  25. Tin học (tt)  Các hướng nghiên cứu của tin học: ◦ Hướng nghiên cứu cơ bản: Cơ sở lý thuyết. ◦ Hướng kỹ thuật: Công nghệ chế tạo phần cứng và các phần mềm máy tính. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 25
  26. Công nghệ thông tin  Nhánh công nghệ nghiên cứu việc áp dụng công nghệ trong quản trị và xử lý thông tin. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 26
  27. Một số ứng dụng  Tính toán, điều khiển  Xử lý đồ họa  Quản trị dữ liệu  Mạng máy tính và Internet  Ứng dụng văn phòng  Hệ thống thông tin thông minh  Hệ chuyên gia  Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 27
  28. 2. Máy tính điện tử a. Lịch sử ra đời và phát triển của máy tính điện tử b. Các thế hệ máy tính điện tử c. Phân loại máy tính điện tử Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 28
  29. Lịch sử ra đời và phát triển của máy tính điện tử  Máy tính điện tử = Máy tính + Điện tử.  Ngoài máy tính điện tử, còn có loại máy tính nào khác? Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 29
  30. Lịch sử ra đời và phát triển của máy tính điện tử (tt)  Máy tính: Thiết bị hỗ trợ cho việc tính toán của con nguời.  Các loại máy tính: ◦ Thủ công (bàn tính, thước tính) ◦ Cơ giới (máy Schickard, Pascal, Leibniz, ) ◦ Tự động (máy tính điện tử) Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 30
  31. Máy tính thủ công và máy tính cơ giới  Chỉ là công cụ thực hiện được các phép tính đơn lẻ, con người phải trực tiếp điều khiển toàn bộ quá trình tính toán. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 31
  32. Máy tính tự động  Có khả năng tự động thực hiện một chuỗi các phép tính phức tạp trên một số dữ liệu ban đầu.  Các loại máy tính tự động: ◦ Máy tính tương tự ◦ Máy tính điện tử số (máy tính điện tử) Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 32
  33. Máy tính điện – cơ Harvard Mark I (1944). 33
  34. Máy tính điện tử số  Thực hiện các phép tính trực tiếp trên các con số.  Thiết kế trên nguyên lý Von Neumann.  Máy tính điện tử số đầu tiên: ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) – 1948, Mỹ. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 34
  35. Máy tính ENIAC. 35
  36. Sửa chương trình cho ENIAC. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 36
  37. Các thế hệ máy tính  Thế hệ 1 (1946 – 1955): ◦ Sử dụng bóng đèn điện tử. ◦ Lập trình bằng ngôn ngữ máy. ◦ Đại diện tiêu biểu: UNIVAC, EDVAC. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 37
  38. Các thế hệ máy tính (tt)  Thế hệ 2 (1955 – 1965): ◦ Sử dụng mạch bán dẫn. ◦ Xuất hiện các ngôn ngữ lập trình cấp cao (FORTRAN, COBOL ). Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 38
  39. IBM 7094, một loại máy tính lớn điển hình. 39
  40. Các thế hệ máy tính (tt)  Thế hệ 3 (1965 – thập niên 70): ◦ Sử dụng vi mạch tích hợp (Integrated Circuit – IC). ◦ Có khả năng làm việc trong chế độ đa chương, đa nhiệm, đa xử lý. ◦ Xuất hiện đĩa từ và màn hình. ◦ Nền công nghệ phần mềm bắt đầu hình thành và phát triển. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 40
  41. Các thế hệ máy tính (tt)  Thế hệ 4 (từ giữa thập niên 1970): ◦ Sử dụng vi mạch tích hợp có độ liên kết rất cao (VLSI). ◦ Xuất hiện bộ vi xử lý (1971), máy vi tính (1975), máy tính PC/IBM (1980). ◦ Xuất hiện Internet, ngân hàng dữ liệu và các hệ thống phân bố. ◦ Công nghệ thông tin xâm nhập vào mọi lĩnh vực của con người. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 41
  42. The original IBM Personal Computer (PC). Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 42
  43. Phân loại máy tính điện tử  Máy tính lớn (Mainframe)  Máy tính trung (Minicomputer)  Máy vi tính (Microcomputer)  Máy tính chuyên dùng Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 43
  44. Máy tính trung IBM System I (iSeries, AS/400) i5 Model 570 (2006). Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 44
  45. Các loại máy vi tính  Desktop computers  Laptop computers  Notebook computers  PDAs (Handheld computers) Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 45
  46. 3. Các thành phần cơ bản của hệ thống máy tính cơ sở a. Phần cứng b. Phần mềm Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 46
  47. Hệ thống phần cứng máy tính  Hệ thống thiết bị nhìn thấy được của máy tính.  Các thành phần cơ bản: ◦ Đơn vị hệ thống ◦ Thiết bị nhập ◦ Thiết bị xuất ◦ Thiết bị lưu trữ ◦ Thiết bị giao tiếp và truyền thông Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 47
  48. Giao Đơn vị Chương trình, dữ Đơn vị xử lý tiếp Nhập liệu, lệnh điều trung tâm khiển Đơn vị Kênh tin Xuất Thông báo, kết quả xử lý Bộ nhớ chính Bộ nhớ phụ Đơn vị hệ thống Thiết bị ngoại vi Sơ đồ tổng quát phần cứng máy tính. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 48
  49. Đơn vị hệ thống  Bộ phận quan trọng nhất, đóng vai trò trung tâm xử lý thông tin trong máy tính.  Bao gồm: ◦ Bo mạch chủ ◦ Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) ◦ Bộ nhớ chính Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 49
  50. Bo mạch chủ (Mainboard)  Bản mạch chính, dùng để cắm các linh kiện điện tử của máy tính (chip bộ nhớ, CPU, card giao tiếp ).  Có thể được tích hợp sẵn với một số mạch điều khiển như card âm thanh, card đồ họa, modem Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 50
  51. Chương 1 – Tổng quan về tin học và 10/31/2013 máy tính điện tử 51
  52. Đơn vị xử lý trung tâm (CPU)  Bộ não điều khiển toàn bộ hoạt động của máy tính.  Bao gồm: ◦ Đơn vị điều khiển (CU): Điều khiển máy tính thực hiện tuần tự từng lệnh của chương trình. ◦ Đơn vị tính toán số học – logic (ALU): Thực hiện các phép toán số học – logic theo lệnh của CU. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 52
  53. Bộ nhớ chính  Lưu giữ chương trình và dữ liệu đang được thực hiện.  Bao gồm: ◦ Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) ◦ Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 53
  54. Thiết bị nhập  Nhập thông tin từ ngoài vào máy tính.  Một số loại thiết bị thông dụng: ◦ Bàn phím ◦ Chuột ◦ Màn hình cảm ứng ◦ Bút cảm ứng ◦ Microphone ◦ Máy quét Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 54
  55. Thiết bị xuất  Xuất các thông báo, kết quả xử lý từ máy tính ra bên ngoài.  Một số loại thiết bị thông dụng: ◦ Màn hình ◦ Máy in ◦ Loa ◦ Máy chiếu Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 55
  56. Thiết bị lưu trữ  Các thiết bị có khả năng lưu trữ thông tin lâu dài.  Chức năng: ◦ Mở rộng khả năng lưu trữ cho máy tính. ◦ Cho phép lưu trữ thông tin lâu dài, phục vụ cho việc sử dụng nhiều lần. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 56
  57. Thiết bị lưu trữ (tt)  Các loại thiết bị lưu trữ thông dụng: ◦ Đĩa cứng ◦ Đĩa cứng di động ◦ Đĩa quang (CD, DVD) ◦ Thẻ nhớ, USB flash Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 57
  58. Thiết bị giao tiếp & truyền thông.  Đảm bảo liên lạc thông tin giữa các bộ phận trong máy tính cũng như giữa máy tính và các thiết bị bên ngoài.  Bao gồm: ◦ Các kênh tin ◦ Card giao tiếp ◦ Cổng ◦ Modem Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 58
  59. Phần mềm máy tính Khái niệm phần mềm máy tính Chương trình và ngôn ngữ lập trình Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 59
  60. Khái niệm phần mềm máy tính  Bộ chương trình và dữ liệu dùng để điều khiển máy tính.  Phân loại phần mềm: ◦ Phần mềm hệ thống: hệ điều hành và các tiện ích hệ thống máy tính. ◦ Các ứng dụng dành cho người sử dụng. ◦ Phần sụn (Firmware) cài sẵn trên một số loại thiết bị. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 60
  61. Chương trình  Chuỗi lệnh rõ ràng và thực hiện được, dùng để điều khiển máy tính.  Được lưu trong các tập tin trên đĩa.  Được nạp vào bộ nhớ chính của máy tính khi cần thực hiện. Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 61
  62. Ngôn ngữ lập trình  Là các ngôn ngữ sử dụng để viết chương trình cho máy tính.  Các thế hệ ngôn ngữ lập trình: ◦ 1GL: Ngôn ngữ máy ◦ 2GL: Hợp ngữ ◦ 3GL: Ngôn ngữ cấp cao ◦ 4GL: Ngôn ngữ quản trị CSDL ◦ 5GL: Ngôn ngữ trí tuệ nhân tạo Chương 1 – Tổng quan về tin học và máy tính điện tử 10/31/2013 62
  63. HẾT CHƯƠNG 1 63