Information Technology, the Internet, and You

Information Technology, the Internet, and You ---o0o---Hardware: Máy vi tính: Giới thiệu: Máy vi tính là thiết bị không thể thiếu trong cuộc sống hiện nay, có mặt tại mọi nơi, vớ

Information Technology, the Internet, and You

-o0o -Hardware:

Máy vi tính:

Giới thiệu: Máy vi tính là thiết bị không thể thiếu trong cuộc sống hiện nay, có mặt tại mọi nơi, với người sử dụng rộng lớn Máy vi tính hay máy điện toán, là những thiết bị hay hệ thống dùng để tính toán hay kiểm soát các hoạt động mà có thể biểu diễn dưới dạng số hay quy luật lôgic

Máy tính được lắp ghép bởi các thành phần có thể thực hiện các chức năng đơn giản đã định nghĩa trước Quá trình tác động tương hổ phức tạp của các thành phần này tạo cho máy tính một khả năng xử lý thông tin Nếu được thiết lập chính xác (thông thường bởi các chương trình máy tính) máy tính có thể mô phỏng lại một số khía cạnh của một vấn đề hay của một hệ thống Trong trường hợp này, khi được cung cấp một bộ dữ liệu thích hợp nó có thể tự động giải quyết vấn đề hay dự đoán trước sự thay đổi của hệ thống

Khoa học nghiên cứu về lý thuyết, thiết kế và ứng dụng của máy tính được gọi là khoa học máy tính, hay khoa học điện toán

Từ "máy tính" (computers), đầu tiên, được dùng cho những người tính toán số học, có hoặc không có sự trợ giúp của máy móc, nhưng hiện nay nó hoàn toàn có nghĩa là một loại máy móc Đầu tiên máy tính chỉ giải các bài toán số học, nhưng máy tính hiện đại làm được nhiều hơn thế Máy tính có thể mua ở Anh đầu tiên là máy Ferranti Mark 1 Star sản xuất năm 1951 Đến những năm 1990, khái niệm máy tính đã thực sự tách rời khỏi khái niệm điện toán và trở thành một ngành khoa học riêng biệt với nhiều lĩnh vực đa dạng và khái niệm hơn hẳn ngành điện toán thông thường và được gọi là công nghệ thông tin

Máy tính có thể làm việc thông qua sự chuyển động của các bộ phận cơ khí, điện tử

(electron), photon, hạt lượng tử hay các hiện tượng vật lý khác đã biết Mặc dù máy tính được xây dựng từ nhiều công nghệ khác nhau song gần như tất cả các máy tính hiện nay đều là máy tính điện tử

Máy tính có thể trực tiếp mô hình hóa các vấn đề cần được giải quyết, trong khả năng của

nó các vấn đề cần được giải quyết sẽ được mô phỏng gần giống nhất với những hiện tượng vật lý đang khai thác Ví dụ, dòng chuyển động của các điện tử có thể được sử dụng để mô hình hóa sự chuyển động của nước trong đập

Nguyên lý hoạt động:Trong phần lớn các máy tính ngày nay, trước hết, mọi vấn đề sẽ được chuyển thành các yếu tố toán học bằng cách diễn tả mọi thông tin liên quan thành các số theo hệ nhị phân (hệ thống đếm dựa trên can số 0 và 1 hay còn gọi là hệ đếm cơ số 2) Sau đó, mọi tính toán trên các thông tin này được tính toán bằng đại số Bool (Boolean algebra)

Các mạch điện tử được sử dụng để miêu tả các phép tính Bool Vì phần lớn các phép tính

toán học có thể chuyển thành các phép tính Bool nên máy tính điện tử đủ nhanh để xử lý phần lớn các vấn đề toán học (và phần lớn thông tin của vấn đề cần giải quyết đã được chuyển thành các vấn đề toán học) Ý tưởng cơ bản này, được nhận biết và nghiên cứu bởi Claude E Shannon - người đã làm cho máy tính kỹ thuật số (digital computer) hiện đại trở thành hiện thực

Tuy nhiên, máy tính không thể giải quyết tất cả mọi vấn đề của toán học Alan Turing đã sáng tạo ra khoa học lý thuyết máy tính trong đó đề cập tới những vấn đề mà máy tính có thể hay không thể giải quyết

Khi máy tính kết thúc tính toán một vấn đề, kết quả của nó được hiển thị cho người sử dụng thấy thông qua thiết bị xuất như: bóng đèn, màn hình, máy in

Những người mới sử dụng máy tính, đặc biệt là trẻ em, thường cảm thấy khó hiểu về ý tưởng cơ bản là máy tính chỉ là một cái máy, nó không thể "suy nghĩ" hay "hiểu" những gì nó hiển thị Máy tính chỉ đơn giản thi hành các tìm kiếm cơ khí trên các bảng màu và đường thẳng

đã lập trình trước, rồi sau đó thông qua các thiết bị đầu ra (màn hình, máy in, ) chuyển đổi chúng thành những ký hiệu mà con người có thể cảm nhận được thông qua các giác quan (hình ảnh trên màn hình, chữ trên văn bản được in ra) Chỉ có bộ não của con người mới nhận thức được những ký hiệu này tạo thành các chữ hay số và gắn ý nghĩa cho chúng Trong quan điểm của máy tính thì mọi thứ mà nó "nhận thấy" (kể cả khi máy tính được coi là có khả năng

tự nhận biết) chỉ là các hạt electron tương đương với các số 0 và 1

Tính ưu việt so với minicomputer:

- Microcomputer thay thế các thành phần riêng lẻ hợp thành CPU của minicomputer bằng 1 chip xử lý duy nhất

- Nhờ vào bộ nhớ bán dẫn nên rẻ tiền và dễ sử dụng hơn

- Tăng sự tương tác với người sử dụng ( Bàn phím)

- Sử dụng băng cassette để chứa dữ liệu => Rẻ tiền

Các linh kiện phần cứng cấu thành lên máy vi tính:

CPU (đơn vị xử lý trung tâm): Bộ xử lý của máy vi tính.Có thể nói CPU là bộ não của máy vi

tính đảm nhận những nhiệm vụ xử lý quan trọng nhất CPU là 1 khối có cấu trúc phức tạp, gồm hàng triệu transitor được tích hợp trên 1 bảng mạch nhỏ

Cấu tạo của CPU :CPU có 3 khối chính là :

- ALU ( Arithmetic Logic Unit: Đơn vị số học logic): Khối này thực hiện các phép tính số học và logic cơ bản trên cơ sở các dữ liệu

- Control Unit : Khối này chuyên tạo ra các lệnh điều khiển như điều khiển ghi hay đọc…

- Registers(Các thanh ghi): Nơi chứa các lệnh trước và sau khi xử lý

Nguyên lý hoạt động của CPU :

- CPU hoạt động hoàn toàn phụ thuộc vào các mã lệnh, mã lệnh là tín hiệu số dạng 0,1 được dịch ra từ các câu lệnh lập trình, như vậy CPU sẽ không làm gì cả nếu không có các câu lệnh hướng dẫn

- Khi chúng ta chạy một chương trình thì các chỉ lệnh của chương trình đó được nạp lên bộ nhớ Ram, các chỉ lệnh này đã được dịch thành ngôn ngữ máy và thường trú trên các ngăn nhớ

của Ram ở dạng 0,1

- CPU sẽ đọc và làm theo các chỉ lệnh một cách lần lượt Trong quá trình đọc và thực hiện các chỉ lệnh, các bộ giải mã sẽ giải mã các chỉ lệnh này thành các tín hiệu điều khiển

Bo mạch chủ: Bo mạch chính kết nối các thiết bị với nhau trong máy vi tính Một cách hiểu

khác: có thể so sánh bo mạch chủ trong phần cứng giống như vai trò của hệ điều hành

trong phần mềm

RAM: Bộ nhớ tạm của máy tính dùng cho ghi lại các dữ liệu tạm thời trong một phiên làm

việc của máy tính.RAM là một loại bộ nhớ chính của máy tính RAM được gọi là bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên vì nó có đặc tính: thời gian thực hiện thao tác đọc hoặc ghi đối với mỗi ô nhớ là như nhau, cho dù đang ở bất kỳ vị trí nào trong bộ nhớ Mỗi ô nhớ của RAM đều có một địa chỉ

RAM khác biệt với các thiết bị bộ nhớ tuần tự (sequential memory device), chẳng hạn như các băng từ, đĩa -các loại thiết bị này bắt buộc máy tính phải di chuyển cơ học một cách tuần tự để truy cập dữ liệu RAM có thể đọc hay ghi dữ liệu nên thuật ngữ RAM cũng được hiểu như là một bộ nhớ đọc-ghi, trái ngược với bộ nhớ chỉ đọc ROM (read-only memory) RAM thông thường được sử dụng cho bộ nhớ chính (main memory) trong máy tính để lưu trữ các thông tin thay đổi, và các thông tin được sử dụng hiện hành Cũng có những thiết bị sử dụng một vài loại RAM như là một thiết bị lưu trữ thứ cấp (secondary storage) Thông tin lưu trên RAM chỉ là tạm thời, chúng sẽ mất đi khi mất nguồn điện cung cấp

Ổ đĩa cứng: Bộ nhớ dữ liệu chính của máy vi tính, các thành quả của một quá trình làm việc

có thể được lưu trữ trên ổ đĩa cứng trước khi có các hành động sao lưu dự phòng trên các dạng bộ nhớ khác

Ổ đĩa quang(CD,DVD): Bộ nhớ dùng cho xuất, nhập dữ liệu với dung lượng lớn hoặc trao

đổi dữ liệu, phần mềm với những máy tính khác Sử dụng sao lưu dữ liệu và các mục đích

khác (Đây không phải là thiết bị bắt buộc đối với hệ thống phần cứng máy vi tính).

Ổ đĩa mềm: Bộ nhớ dùng cho xuất nhập dữ liệu với dung lượng thấp (phụ thuộc từng loại

đĩa mềm) (Đây không phải thiết bị bắt buộc phải có).

Bo mạch đồ họa: Thiết bị có chức năng xuất hình ảnh ra màn hình máy tính Giúp người sử

dụng giao tiếp với máy tính

Bo mạch âm thanh: Thiết bị có chức năng xuất tín hiệu âm thanh ra các thiết bị phát âm

thanh (loa) (Đây không phải thiết bị bắt buộc phải có).

Bo mạch mạng: Thiết bị có chức năng kết nối các máy tính với nhau thành một mang máy

tính, giúp máy tính có thể trao đổi thông tin với các máy tính khác trên phạm vi rộng (có thể đến

toàn thế giới) (Đây không phải thiết bị bắt buộc phải có).

Vỏ máy tính: Thiết bị định vị và bảo vệ các thiết bị khác.

Nguồn máy tính: Thiết bị cung cấp năng lượng cho các thiết bị khác hoạt động Màn hình máy tính: Thiết bị trợ giúp giao tiếp giữa con người và máy tính.

Bàn phím: Thiết bị nhập dữ liệu, giao tiếp con người với máy tính

Chuột: Thiết bị nhập dữ liệu, giao tiếp con người với máy tính.

Các thiết bị ngoại vi thường kết nối với máy tính cá nhân:

-Modem: là thiết bị điều chế và giải điều chế tín hiệu, là thiết bị trung gian để kết nối máy

tính và đường điện thoại, để biến đổi tín hiệu số từ máy tính thành tín hiệu tương tự trên đường truyền thoại và biến đổi tín hiệu tương tự từ đường truyền thoại thành tín hiệu số để máy tính

có thể thực hiện công việc tiếp theo

-Webcam

-Micro

-Loa máy tính

Ngoài ra còn có các thiết bị khác như: Máy in, Máy quét, Máy ảnh số…