Tổng quan về máy tính điện tử _ Tin học đại cương

SLIDE 2 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬNỘI DUNG - CONTENTS • Lịch sử phát triển của máy tính điện tử • Các khái niệm cơ bản • Biểu diễn thông tin trong máy tính • Các hệ thống số • Cấu t

TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

Ths VŨ HÀ TUẤN ANH

anh.vht@due.edu.vn

SLIDE 2 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

NỘI DUNG - CONTENTS

• Lịch sử phát triển của máy tính điện tử

• Các khái niệm cơ bản

• Biểu diễn thông tin trong máy tính

• Các hệ thống số

• Cấu trúc máy tính

• Các thao tác cơ bản trên máy tính

• Thuật toán và ngôn ngữ lập trình

– Nhận thông tin vào (Input)

SLIDE 4 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

• Thế hệ thứ nhất, Máy tính cơ khí (1642- 945)

– 1642: Blase Pascal xây dựng máy tính cộng trừ bằng cơ khí

– 1942: Baron Gottfried Wilhem Von Leibniz xây dựng máy tính thực hiện phép nhân và chia

• Thế hệ thứ hai, Máy tính dùng đèn điện tử (1945-1955)

– 1942: Alan Turing xây dựng máy Colosus mã hóa thông tin nhờ thiết bị ENIGMA

– 1943: John Mauchley và J.Presper Eckert chế tạo máy tính dùng đèn điện tử ENIAC

gồm 6000 switch

– 1949: Maurice Wilkes tại trường Cambridge Anh đưa vào hoạt động chiếc máy EDSAC

• Thế hệ thứ ba, Máy tính sử dụng transistor (1955-1965)

– 1948: John Barden, Walter Brattain và Wiliam Shockley sáng chế ra Transitor

– 1955: IBM xây dựng máy tính đầu tiên dùng Transitor là 7090 và 7094

MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

Tín hiệu quan sát, đo

Hiểu biết đúng đã được kiểm nghiệm, cần cho quyết định và hành động

Chuồn chuồn bay thấp thì mưa

Chuồn chuồn bay vậy là bay thấp

SLIDE 6 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN

CÁC THIẾT BỊ CỦA MỘT MÁY PC

SLIDE 8 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

• Đơn vị xử lý trung tâm ( CPU Central Processing Unit ) – thực hiện các chương trình của máy tính

• Kênh truyền dẫn ( Bus ) – truyền tải dữ liệu giữa các bộ vi

xử lý (processor) và các thành phần khác trong máy tính.

• Bo mạch chính ( Motherboard ) – bao gồm các nhóm mạch điện phức tạp được tích hợp vào bo mạch.

• Mạch điều khiển ( Controllers ) – kiểm soát việc xuất/nhập

dữ liệu của máy tính.

• Bo mạch phụ ( Cards ) – được gắn trên các rãnh (slots) để

mở rộng tính năng của máy tính

• Cổng ( Ports ) – Đầu vào và đầu ra của kênh truyền dẫn.

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

• Bộ nhớ ( Memory )

– Bộ nhớ trong: ROM, RAM

– Bộ nhớ ngoài: đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa USB flash driver

• Bộ cấp nguồn điện ( Power Supply Unit )

• Đồng hồ xung ( Computer Clock )

• Thiết bị ngoại vi (I/O divide)

– Thiết bị nhập (Input)

– Thiết bị xuất (Output)

SLIDE 10 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM - CPU

• Đơn vị xử lý trung tâm

(CPU–Central Processing Unit)

• Chức năng của CPU:

– Thực hiện chương trình

• Cấu tạo: Gồm 3 thành phần

– Bộ điều kiển (CU- Control Unit)

– Bộ xử lý số học và logic (ALU - Arithmetic Logic Unit):

Thực hiện các phép tính số học và logic– Các thanh ghi (Registers): Lưu trữ kết quả trung gian

trong quá trình thục hiện lệnh của CPU

ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM - CPU

SLIDE 12 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

BO MẠCH CHÍNH - MAIN BOARD

BỘ NHỚ TRONG

• Bộ nhớ trong (bộ nhớ chính - Primary Memory )

• ROM (Read Only Memory):

– Bộ nhớ chỉ đọc

– Dùng để lưu trữ cấu hình ban đầu của máy tính, các thông tin phục

vụ cho quá trình khởi động ( BOOT) máy tính.

– Khi cúp điện hoặc tắt máy thì dữ liệu trong ROM vẫn còn

• RAM (Random Access Memory):

– Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên

– Dùng để lưu trữ dữ liệu và chương trình cho CPU thực hiện.

– Khi cúp điện hoặc tắt máy thì dữ liệu trong RAM sẽ mất

SLIDE 14 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

RAM

RAM

SLIDE 16 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

BỘ NHỚ NGOÀI

• Bộ nhớ ngoài (bộ nhớ phụ – Secondary Memory )

– Đĩa cứng (Hard Disk)

– Đĩa mềm (Floppy Disk)

– Băng từ (Tapes)

– Đĩa CD-ROM, DVD-ROM

– Đĩa Flash Driver

ĐĨA CỨNG – HARD DISK

• Dữ liệu được lưu trên các đĩa

• Dữ liệu được ghi/đọc bằng đầu đọc/ghi ( read/write head )

• Khi đọc/ghi, đầu đọc này nằm cố định còn các đĩa quay tròn với tốc độ rất cao.

• Dữ liệu được sắp xếp trên những vòng đồng tâm gọi là rãnh ( track )

• Mỗi rãnh được chia thành nhiều phân đoạn ( sectors )

• Đầu đọc/ghi có thể là cố định hoặc di động hướng tâm

SLIDE 18 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

ĐĨA CỨNG – HARD DISK

ĐĨA CỨNG – HARD DISK

SLIDE 20 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

Ổ ĐĨA MỀM – FLOPPY DISK

• Cho phép trao đổi thông tin giữa các máy tính

• Đĩa mềm được đặt trong một bao bằng nhựa để chống bụi, nhiệt độ và va chạm

• Có thể đặt chế độ “chống ghi” (write protect) để bảo vệ

dữ liệu

USB Flash Drive

SLIDE 22 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

CÁC THAO TÁC CƠ BẢN TRÊN MÁY TÍNH

• Khởi động

• Tắt máy

• Các thao tác cơ bản trên bàn phím

SLIDE 24 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

SLIDE 26 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

Phép nhân

0x0=0 0x1=0 1x0=0 1x1=1

Phép chia

0/0=kxđ 0/1=0 1/0=kxđ 1/1=1

SLIDE 28 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Khái niệm về thuật toán

• Các đặc trưng của thuật toán

• Công cụ trình bày thuật toán

– Trình bày thuật toán bằng sơ đồ khối

– Trình bày thuật tóan bằng ngôn ngữ giả

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Khái niệm

– Thuật toán hay còn gọi là giải thuật là tập hợp các trình

tự logic và toán học đơn giản, được xác định rõ ràng để

mô tả phương pháp giải quyết một bài toán nào đó với

một số bước nhất định– Thuật toán là một hệ thống chặt chẽ và rõ ràng với các

qui tắc nhằm xác định một dãy các thao tác trên những đối tượng sao cho sau một số hữu hạn bước thực hiện

các thao tác ta đạt được mục tiêu định trước

SLIDE 30 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Các đặc trưng

– Tính đúng: Sau khi thực hiện thuật toán phải đạt được

kết quả mong muốn– Tính kết thúc: Thuật toán phải kết thúc sau một số bước

hữu hạn– Tính tiền định: Mỗi thao tác thực hiện phải rõ ràng, cụ thể

và xác định duy nhất– Tính phổ dụng: Có thể giải bất kỳ bài toán nào trong một

lớp các bài toán– Miền xác định của thuật toán: là tập hợp bộ dữ liệu mà

thuật toán có thể sử dụng và cho ra kết quả - Đại lượng

vào/ra

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Công cụ trình bày

– Sơ đồ khối (Flowchart)

sơ đồ biểu diễn các hình ký hiệu đặc trưng cho các thao tác cần thực hiện

– Ngôn ngữ giả (Pseudo language)

ngôn ngữ tự nhiên kết hợp với một ngôn ngữ lập trình

SLIDE 32 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Trình bày thuật toán bằng sơ đồ khối Các ký hiệu biểu diễn

Quá trình xử lýBắt đầu / Kết thúc

Điều kiện rẽ nhánhNhập xuất dữ liệuCác hướng xử lý

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Các cấu trúc điều khiển

SLIDE 34 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

in S End nhập n

F

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Biểu diễn thuật tóan bằng ngôn ngữ giả

– Begin/End : Bắt đầu/Kết thúc

– Read()/Write() : Đọc/Ghi Dữ liệu

• Cấu trúc tuần tự:

– Từ trái qua phải, từ trên xuống dưới

• Cấu trúc Điều kiện:

IF <điều kiện> THEN

SLIDE 36 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Ví dụ: Nhập vào số nguyên n và kiểm tra số chẵn hay lẻ

THUẬT TOÁN - ALGORITHM

• Ví dụ:

Nhập vào số nguyên dương n và tính tổng S=1+2+…+n

BEGIN

Read(n) S=0

i=1

WHILE i<=n DO

S=S+i i=i+1

ENDWHILE

SLIDE 38 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

Ngôn ngữ lập trình

• Định nghĩa : Ngôn ngữ lập trình gồm một bộ từ

vựng và các qui tắc cú pháp áp dụng lên bộ từ vựng đó

• Thông dịch : dịch và thực hiện từng lệnh một,

như ngôn ngữ Basic.

• Biên dịch : dịch các chương trình viết bằng ngôn ngữ bậc cao ra mã máy rồi mới thực hiện các

lệnh đó Các chương trình viết bằng ngôn ngữ

bậc cao được gọi là các chương trình nguồn

Các trình biên dịch như: C, Pascal.

như ngôn ngữ Assembly.

– Ngôn ngữ bậc cao: gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên, cho phép người sử dụng xây dựng các chương trình một cách

dễ dàng hơn ngôn ngữ bậc thấp, như C, Pascal

SLIDE 40 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

Bài tập tại lớp

• Bạn biết các ngôn ngữ lập trình cao cấp nhất hiện nay ?

• Bạn biết được những xu hướng lập trình hiện nay là gì ?

• Chuyển đổi các số nhị phân sau đây thành số thập phân

• Virus máy tính là gì?

Chương trình có 3 đặc điểm chính sau:

– Phá hoại (Phần mềm)

– Tự nhân bản (Lây lan)

– Giấu mình trong các chương trình khác

• Chú ý: Cần phân biệt khái niệm Virus với Hacker

SLIDE 42 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

VIRUS

• Các dấu hiệu nhận biết Virus

– Máy tính khởi động chậm bất thường

– Các thông báo lạ xuất hiện

– Nội dung hay dung lượng các tệp tin bị thay đổi

– Hiện tượng tràn bộ nhớ

– Các thư mục, tệp tin trong ổ đĩa bị xóa

– Trạng thái làm việc của CPU, RAM quá tải (100%)

– Không thể điều khiển được máy tính như mong muốn

• Môi trường lây lan Virus

– Các đĩa lạ (FDD, USB, CD ROM)

– Các phần mềm không có bản quyền

– Mạng máy tính (Đặc biệt là mạng internet)

• Cách phòng và chống Virus

– Cẩn thận khi dùng các đĩa lạ

– Cẩn thận khi dùng mạng cục bộ để trao đổi dữ liệu

– Khi dùng internet đặc biệt chú ý cẩn thận khi dùng email, download tài liệu

SLIDE 44 - TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

– Sử dụng nhiều chương trình diệt Virus đồng thời

– Thường xuyên nâng cấp các phiên bản diệt Virus mới

– Lập lịch để tự động quýet Virus định kỳ

Vấn đề khó khăn nhất trong phòng chống virus không phải

do kỹ thuật mà là do ý thức của người sử dụng

BÀI TẬP

• Quan sát các thiết bị bên ngoài và bên trong của một máy vi tính

• Khởi động máy ví tính và quan sát trình tự

• Chuyển đổi số nhị phân, bát phân, thập phân,

thập lục phân

• Dùng mã giả và lưu đồ để mô tả giải thuật

• Luyện kỹ năng : gõ bàn phím với 10 ngón tay