Bài giảng tin học đại cương chương 1 tổng quan về máy tính

Giới thiệu Lịch sử phát triển của máy tính  Một số loại máy tính điện tử  Một số ứng dụng của tin học... Lịch sử phát triển của máy tính Thế hệ 4 1974 – 1990  Sử dụng bộ vi xử lý vớ

Học phần

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

Tin học đại cương

 Số tín chỉ: 2

 Trên lớp: 30 tiết (lý thuyết)

 Tự học: 60 tiết

 Nội dung

 Chương 3: Internet

 Chương 4: Ngôn ngữ lập trình C

 Thông tin liên quan đến học phần

Tin học đại cương

 Kiểm tra, đánh giá

học Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM, Giáo

trình Tin học đại cương, 2012.

Tin học đại cương

 Tài liệu tham khảo

Nhà xuất bản Giáo Dục, năm 1996

 Xuân Thành, Internet Explorer 6.0, Nhà xuất

bản Thống kê, 2002

Lý thuyết và bài tập ngôn ngữ C Tập 1,

Nhà xuất bản Giáo dục, 1999

Lý thuyết và bài tập ngôn ngữ C Tập 2,

Tin học đại cương

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH

Nội dung

Mạng máy tính Các thành phần của hệ thống máy tính

Giới thiệu

 Lịch sử phát triển của máy tính

 Một số loại máy tính điện tử

 Một số ứng dụng của tin học

Lịch sử phát triển của máy tính

 Thế hệ 1 (1950 – 1958)

tube), nhập/xuất dữ liệu bằng phiếu đục lỗ

năng, tốc độ chậm (khoảng 300-3000 phéptính/1 giây), độ tin cậy thấp

 Chủ yếu phục vụ cho mục đích quốc phòng

Lịch sử phát triển của máy tính

Máy tính EDVAC

Lịch sử phát triển của máy tính

 Thế hệ 2 (1958 – 1964)

 Sử dụng công nghệ bán dẫn (transistor)

năng ít hơn thế hệ 1, độ tin cậy và tốc độđược cải thiện hơn (có khả năng tính khoảng10.000-100.000 phép tính/1 giây)

(Liên xô cũ)…

FORTRAN đã được đưa vào sử dụng trong

Lịch sử phát triển của máy tính

 Thế hệ 3 (1965 – 1974)

xuất hàng loạt nhiều linh kiện điện tử rồi tíchhợp chúng vào những bảng mạch có kíchthước nhỏ, gọi là chip

 Với kỹ thuật mới này, máy tính trở nên nhỏhơn, tiêu thụ ít điện năng hơn hai thế hệtrước, tốc độ nhanh (hàng trăm nghìn phéptính/giây), độ tin cậy cao

Lịch sử phát triển của máy tính

 Thế hệ 4 (1974 – 1990)

 Sử dụng bộ vi xử lý với kỹ thuật LSI (Large

Scale Intergration) và VLSI (Very Large Scale Intergration) cho phép nén hàng ngàn đến

hàng triệu bóng bán dẫn trên một đơn vị chip,

có khả năng thực hiện hàng triệu phép tính/1giây

 Ngày nay, bộ xử lý Intel Core i7 tích hợp khoảng 1,170,000,000 bóng bán dẫn.

Lịch sử phát triển của máy tính

 Thế hệ 5 (1990 đến nay)

 Máy tính sẽ hoạt động dựa trên trí thông minhnhân tạo và đang trong quá trình nghiên cứu,phát triển

người, với khả năng tự suy diễn phát triển cáctình huống nhận được và giải quyết được cácyêu cầu đa dạng

Lịch sử phát triển của máy tính

Một số loại máy tính điện tử

 Siêu máy tính (super computer)

 Là máy tính vượt trội về khả năng và tốc độ,được tích hợp bên trong nhiều bộ vi xử lý

 Được thiết kế để thực hiện những tính toánphức tạp, đòi hỏi thời gian thực ví dụ như dựbáo thời tiết, mô phỏng vụ nổ hạt nhân

 Siêu máy tính hiện nay có tốc độ xử lý đạt

đến 10 petaflop (1 petaflop tương đương với

hiệu suất một triệu tỷ phép tính/giây).

Một số loại máy tính điện tử

 Siêu máy tính (super computer)

Siêu máy tính K của Nhật Bản (năm 2011) với 68.544 bộ xử lý

Một số loại máy tính điện tử

 Máy tính lớn (Mainframe Computer)

 Là máy tính được thiết kế để xử lý đa nhiệm,

có hệ thống nhập xuất mạnh, thường được

lớn yêu cầu vận hành liên tục, ổn định trongmột thời gian dài, ví dụ như số liệu giao dịchtài chính, kinh doanh bảo hiểm,

trường, có thể hoạt động 365/365 ngày trongnăm không ngừng và có thể nhận hàng ngànlệnh cùng một lúc

Một số loại máy tính điện tử

 Máy tính lớn (Mainframe Computer)

Một số loại máy tính điện tử

 Máy vi tính/máy tính cá nhân (Micro Computer/Personal Computer)

Một số loại máy tính điện tử

 Máy tính xách tay (Laptop)

 Là máy tính cá nhân gọn nhỏ có thể mang xáchđược Thường có trọng lượng nhẹ, tùy thuộcvào hãng sản xuất và kiểu máy dành cho cácmục đích sử dụng khác nhau

Một số ứng dụng của tin học

 Tin học (Informatics) là một ngành khoa học công nghệ nghiên cứu các phương pháp xử lý thông tin một cách tự động dựa trên các phương tiện kỹ thuật mà chủ yếu hiện tại là máy tính điện tử.

 Từ định nghĩa trên thấy tin học gồm hai khía cạnh nghiên cứu:

phương pháp xử lý thông tin tự động

Một số ứng dụng của tin học

 Khía cạnh kỹ thuật: Nhằm vào 2 kỹ thuật phát triển song song, đó là:

 Kỹ thuật phần cứng: Nghiên cứu chế tạo

các thiết bị, linh kiện điện tử, công nghệ vậtliệu mới,

 Kỹ thuật phần mềm: Nghiên cứu phát triển

các hệ điều hành, ngôn ngữ lập trình để giảiquyết các bài toán khoa học kỹ thuật, môphỏng, điều khiển tự động, tổ chức dữ liệu vàquản lý hệ thống thông tin

Một số ứng dụng của tin học

 Ngày nay, tin học được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau Cụ thể như:

 Giáo dục: Hỗ trợ thiết kế bài giảng điện tử,

E-Learning, hệ thống thư viện điện tử…

 Thống kê: Phần mềm kế toán, thống kê tài

chính,…

 Quản trị: Phần mềm quản trị nhân sự, tiền

lương, doanh nghiệp,…

 Công tác văn phòng: Soạn thảo văn bản, in

ấn, thư điện tử,…

Một số ứng dụng của tin học

 Ngày nay, tin học được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau Cụ thể như:

 Công nghệ thiết kế quảng cáo: Đồ hoạ máy

tính, thiết kế Website, kỹ xảo âm thanh hìnhảnh, dựng phim,…

 Y tế: Chẩn đoán y khoa, nội soi, siêu âm,…

 Viễn thông: Mạng điện thoại và Internet tốc

độ cao

Hệ thống thông tin

 Các khái niệm

 Biểu diễn số trong các hệ đếm

 Các đơn vị đo thông tin trong máy tính

Các khái niệm

 Thông tin (Infomation)

giới khách quan và các hoạt động của conngười trong đời sống xã hội

hình thức như đọc báo, nghe đài, xem phim,

đi tham quan, du lịch…

 Thông tin được lưu trữ trên nhiều dạng vậtliệu khác nhau như được khắc trên đá, đượcghi lại trên giấy, trên bìa, trên băng từ, đĩa

Các khái niệm

 Sơ đồ tổng quát của quá trình xử lý thông tin bằng máy tính điện tử.

Ưu điểm của việc xử lý thông tin bằng máy

tính

 Về phương diện lưu trữ

 Máy tính có khả năng lưu trữ một lượng thôngtin rất lớn trên một diện tích rất nhỏ

 Về phương diện truy xuất

 Máy tính có thể thực hiện các thao tác tìmkiếm, thêm bớt thông tin một cách dễ dàng,nhanh chóng

 Về phương diện xử lý

 Máy tính có tốc độ xử lý rất cao (hàng tỉ phéptính/1 giây) nhưng vẫn đảm bảo chính xác

Biểu diễn số trong các hệ đếm

Biểu diễn số trong các hệ đếm

 Hệ đếm cơ số b (b≥2, b là số nguyên

dương) mang tính chất sau:

 Phần nguyên: Sử dụng n ký hiệu ai để biểudiễn, i = 0, …, n-1

 Phần thập phân: Sử dụng m ký hiệu cj để biểudiễn, j = 1, …, m

 Trong đó ai, cj nhận giá trị nhỏ nhất là 0, lớnnhất là b-1

Biểu diễn số trong các hệ đếm

 Số Nb trong hệ đếm cơ số (b) được biểu diễn bởi:

Biểu diễn số trong các hệ đếm

 Ví dụ: Biểu diễn số N10=12345,678910trong hệ thập phân.

= 10000+2000+300+40+5 +

Biểu diễn số trong các hệ đếm

của hàng kế cận bên phải (ở đây b=10).

 Ví dụ: Biểu diễn số 8623,56 trong hệ đếm 108623,5610 = 8*103 + 6*102 + 2*101 + 3*100 +

Biểu diễn số trong các hệ đếm

 Hệ nhị phân (Binary)

 Còn gọi là hệ đếm cơ số 2 (b=2) với hai ký số

0 và 1 Mỗi ký số nhị phân gọi là BIT (BInary

Biểu diễn số trong các hệ đếm

 Hệ bát phân (Octal system)

Biểu diễn số trong các hệ đếm

 Hệ thập lục phân (Hexadecimal)

 Sử dụng 16 ký hiệu gồm 10 ký số từ 0 đến 9

và 6 chữ in A, B, C, D, E, F tương ứng vớicác giá trị số là 10, 11, 12, 13, 14, 15

 Ví dụ:

34F5C16 = 3* 16 4 + 4* 16 3 + 15* 16 2 + 5* 16 1 + 12* 16 0

Cách chuyển đổi số nguyên từ hệ thập

phân sang hệ b

 Để chuyển đổi số N từ hệ thập phân sang

hệ b ta tuân thủ theo quy tắc tổng quát sau:

Cách chuyển đổi số nguyên từ hệ thập

phân sang hệ b

 Ví dụ: Chuyển đổi số 25 sang hệ nhị phân

Cách chuyển đổi số nguyên từ hệ thập

phân sang hệ b

Ví dụ: Chuyển đổi số 177 sang hệ bát phân

Cách chuyển đổi số nguyên từ hệ thập

phân sang hệ b

Ví dụ: Chuyển đổi số 378 sang hệ thập lục phân

Chuyển đổi từ hệ nhị phân sang hệ thập

lục phân và ngược lại

số 0 vào phía bên trái, còn gọi là phép độn

thêm số (padding) Ví dụ:

 10100102 = 0 101 00102 = 5216

Chuyển đổi từ hệ nhị phân sang hệ thập

lục phân và ngược lại

Chuyển đổi từ hệ nhị phân sang hệ bát

phân và ngược lại

Ví dụ:

 658 = 110 1012

 178 = 001 1112

phân  sử dụng kỹ thuật padding (nếu cần)

 0101002= 010 100=248

Các đơn vị đo thông tin trong máy tính

 Đơn vị cơ bản đo lượng thông tin trong

máy tính là “bit” Là thuật ngữ chỉ phần

nhỏ nhất của bộ nhớ máy tính có thể lưu trữ một trong hai trạng thái thông tin là 0 hoặc 1.

 Một dãy 8 bit được gọi là 1 Byte (viết tắt:

B) Thuật ngữ "Byte" để chỉ một đơn vị lưu trữ dữ liệu trên máy tính.

Các đơn vị đo thông tin trong máy tính

 Bảng các đơn vị bội của byte

Tên gọi Ký hiệu Giá trị

Phần cứng

 Sơ đồ cấu trúc phần cứng máy tính

Phần cứng

 Bộ xử lý trung tâm (Central Processing

Unit - CPU)

thành phần quan trọng nhất của máy tính

 Là thiết bị chính thực hiện và điều khiển việcthực hiện chương trình

 Gồm 3 bộ phận chính

• Bộ điều khiển (Control Unit - CU)

• Bộ tính toán số học và logic (Arithmetic-Logic

Unit - ALU)

Phần cứng

 Bộ xử lý trung tâm (Central Processing

Unit – CPU)

Phần cứng

 Bộ nhớ: Là thiết bị lưu trữ thông tin của

máy tính, thường được chia làm hai loại:

 Bộ nhớ trong

 Bộ nhớ ngoài

Bộ nhớ trong

 Là nơi lưu trữ thông tin trong quá trình hoạt động của máy tính Thành phần chính của bộ nhớ trong là ROM và RAM.

 ROM (Read Only Memory): chứa một số chương trình hệ thống cần thiết ở giai đoạn khởi động máy tính, được hãng sản xuất nạp sẵn và người sử dụng không thể xóa, sửa nội dung này Khi nguồn điện bị gián đoạn, dữ liệu trong ROM không bị mất.

ROMRAM

Bộ nhớ ngoài

 Là loại bộ nhớ dùng để lưu trữ dữ liệu lâu dài và hỗ trợ cho bộ nhớ trong, dữ liệu lưu trên bộ nhớ ngoài vẫn còn tồn tại khi nguồn điện bị gián đoạn.

 Ưu điểm là khả năng lưu trữ lớn hơn rất nhiều, giá thành thấp so với bộ nhớ trong Tuy nhiên, tốc độ truy xuất chậm hơn đáng kể.

 Bộ nhớ ngoài của máy tính thường là đĩa

Đĩa mềm (Floppy Disk )

 Là một đĩa mỏng bằng plastic, có dạng hình tròn được phủ từ lên bề mặt, chứa bên trong vỏ nhựa mềm.

 Loại đĩa này có dung lượng 1.44 MB (đường kính 3.5 inch), tốc độ đọc/ghi chậm và tuổi thọ không cao.

 Hiên nay, loại đĩa này không còn thông dụng trên thị trường.

Đĩa mềm (Floppy Disk)

Ổ đĩa mềm

Mặt trước và sau của đĩa mềm

Đĩa cứng (Hard Disk)

 Bao gồm nhiều lớp đĩa đặt đồng tâm, mật

độ phủ từ dày đặc hơn rất nhiều so với đĩa mềm.

 Vì tốc độ quay của đĩa cứng là rất lớn (từ 5.4000 vòng/phút đến 10.000 vòng/phút) nên các lớp đĩa phải được đặt trong hộp kim loại được rút chân không.

 Hiện nay, dung lượng đĩa cứng phổ thông

có thể đạt từ 100 GB đến vài TB.

Đĩa cứng (Hard Disk)

Đĩa quang

Các loại đĩa này sử dụng cơ chế quang học (tialaser) Kích thước phổ biến của đĩa quang là 4.8inch

Có thể chia thành hai nhóm: Compact Disk ROM, CD-R/W) và DVD (DVD-ROM, DVD-R/W).Dung lượng của đĩa CD vào khoảng 700 MB,còn đĩa DVD có thể đạt khoảng 17 GB (DVD haimặt, hai lớp)

(Readable/Writeable) cho phép ghi và xóa nhiều

Đĩa quang

Thiết bị nhớ flash

năm gần đây, loại bỏ tính cơ học của đĩa từ vàđĩa quang

khoảng từ 1 GB đến 16 GB

thuận tiên qua cổng USB (Universal Serial Bus)nên sự xuất hiện của nó khiến cho đĩa mềmkhông còn lý do để tồn tại

Thiết bị nhớ flash

Các thiết bị nhập (input device)

 Dùng để đưa thông tin từ bên ngoài vào máy tính.

 Có nhiều loại thiết bị nhập như bàn phím, chuột, máy quét…

Các thiết bị xuất (output device)

 Dùng để đưa dữ liệu ra từ máy tính.

 Có nhiều loại thiết bị xuất như màn hình, máy in…

Phần mềm

 Phần mềm là tập hợp những câu lệnh được viết bằng một hoặc nhiều ngôn ngữ lập trình theo một trật tự xác định nhằm tự động thực hiện một số chức năng hoặc giải quyết một bài toán nào đó.

 Phần mềm thường được chia thành hai loại chính là hệ điều hành và phần mềm ứng dụng.

Phần mềm

 Một số hệ điều hành thông dụng

 Một số phần mềm ứng dụng

 Soạn thảo văn bản (Wordprocessing):

Microsoft Word, EditPlus,…

System): Visual Foxpro, Access,SQLServer,…

Illustrator,…

 Máy chủ cung cấp cho các máy khách không gian lưu trữ, chương trình, các dịch

vụ gửi nhận thư

Mạng máy tính

Ứng dụng của mạng máy tính

 Chia sẻ các tài nguyên như: Các ứng dụng, kho dữ liệu và các tài nguyên khác đặc biệt là sức mạnh của các máy tính dùng chung trong hệ thống.

 Cập nhật thông tin kịp thời với độ tin cậy

ảo (e-earning hay virtual class), dịch vụ tìm kiếm thông tin qua các máy truy tìm…

Phân loại mạng máy tính

 Dựa vào khoảng cách địa lý, mạng máy tính có thể được phân thành: mạng cục

bộ, mạng đô thị, mạng diện rộng, mạng toàn cầu.

 Mạng cục bộ (LAN: Local Area Network)

 Dùng để kết nối các máy tính trong một phạm

vi nhỏ bán kính khoảng 100m – 10km (nhà ở,phòng làm việc, trường học)

 Các máy tính trong mạng LAN có thể chia sẻ

Phân loại mạng máy tính

 Mạng cục bộ (LAN: Local Area Network)

PC4

Hub/Switch

Printer

Phân loại mạng máy tính

 Mạng đô thị (MAN: Metropolitan Area Network)

 Là mạng dữ liệu băng rộng được thiết kế chophạm vi trong thành phố, thị xã Khoảng cáchthường nhỏ hơn 50 km

LAN, nó đóng vai trò kết nối 2 mạng LAN vàWAN với nhau hoặc kết nối giữa các mạngLAN

Phân loại mạng máy tính

 Là mạng dữ liệu được thiết kế để kết nối giữacác mạng đô thị giữa các khu vực địa lý cách

xa nhau

lớn nhất, sau đó đến mạng MAN và mạngLAN

Phân loại mạng máy tính

RouterSài Gòn

Đồng Nai

Phân loại mạng máy tính

Mạng toàn cầu (GAN: Global Area Network)

 Dùng để kết nối máy tính từ các quốc gia vàcác Châu lục khác nhau

thông qua mạng viễn thông và vệ tinh

Phân loại mạng máy tính

Mạng toàn cầu (GAN: Global Area Network)

VN

AU

FR