Tong quan ve Cong nghe thong tin

Mục này mô tả máy tính điện tử theo các khối chức năng, trình bày về chức năng và một số thiết bị thông dụng thuộc các thiết bị vào, thiết bị ra, thiết bị nhớ; mô hình cơ bản của bộ xử l

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Chương 2 với tiêu đề “Tổng quan về công nghệ thông tin” nhằm trang bị những kiến thức cơ bản về sự hình thành và phát triển CNTT, phần cứng và phần mềm của máy tính điện tử

và truyền thông – những yếu tố hạ tầng cốt lõi của các hệ thống

xử lý thông tin hiện đại Những nội dung trong chương này được trình bày theo cách thức định hướng cho người sử dụng cuối của công nghệ thông tin

Chương này được chia thành 4 mục với những nội dung

cơ bản sau:

2.1 Tổng quan về sự hình thành và phát triển CNTT Mục này trình bày một số khái niệm chính, nội dung cơ bản, lịch

sử hình thành và phát triển, và xu thế mới của CNTT

2.2 Phần cứng của máy tính điện tử Mục này mô tả máy tính điện tử theo các khối chức năng, trình bày về chức năng và một số thiết bị thông dụng thuộc các thiết bị vào, thiết bị ra, thiết

bị nhớ; mô hình cơ bản của bộ xử lý trung tâm và một số chuẩn hiện nay; Phân loại máy tính điện tử và xu thế máy tính trong tương lai gần

2.3 Phần mềm máy tính điện tử Mục này trình bày khá

kỹ về nguyên lý làm việc tự động theo chương trình ở cấp vi lệnh để người học mường tượng được phần mềm điều khiển hoạt động của các thiết bị máy tính như thế nào, và phân loại phần mềm và xu thế phần mềm trong tương lai

2.4 Truyền thông Truyền thông, đặc biệt là viễn thông,

đã hòa nhập với CNTT thành CNTT và Viễn thông (ITC) được trình bày từ khái niệm, mô hình và lịch sử phát triển của truyền thông và sự hòa trộn của nó với CNTT

Để hiểu hết những kiến thức trình bày trong chương này học viên phải dành một số thời gian thích đáng, tuy nhiên kiến thức thu được sẽ rất hữu ích cho những người có cơ hội quản trị những nguồn lực thông tin hiện đại với kinh phí đầu tư lớn trong tương lai ở các doanh nghiệp

2.1 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Công nghệ thông tin (Information Technology- IT) là

các công nghệ hoạt động thu thập, xử lý, lưu trữ và phân phát thông tin dạng tiếng nói, hình ảnh, văn bản, âm thanh và thông tin thông qua tính toán và truyền thông dựa trên nền tảng vi điện tử Thuật ngữ theo nghĩa hiện đại này xuất hiện lần đầu tiên

trong tạp chí Harvard Business Review, năm 1958, mà tác giả là Leavitt và Whisler đã viết như sau “Công nghệ mới này còn chưa được xác định tên riêng Chúng ta sẽ gọi nó là công nghệ thông tin (CNTT)”

Cũng có thể hiểu một cách ngắn gọn như công thức:

CNTT=Xử lý dữ liệu+Viễn thông+Văn phòng tự động+ Q.lý

(IT = Data Procesing+ Telecom+Auto Office+ Management)

Vào những năm 1960 đến những năm 1970 thuật ngữ CNTT (IT) ít được biết đến, nó được dùng bởi một số người làm việc trong ngân hàng hoặc bệnh viện để mô tả quy trình lưu trữ thông tin Với bước phát triển của công nghệ tính toán và văn phòng không giấy, CNTT trở thành thuận ngữ quen thuộc CNTT được xác định là ngành công nghiệp sử dụng máy tính, mạng, lập trình phần mềm, các thiết bị và các quy trình để lưu trữ, xử lý, tìm kiếm, truyền đưa và bảo vệ thông tin

Phạm trù CNTT được hiểu là bao hàm tất cả những gì có liên quan tới công nghệ tính toán như mạng máy tính, phần cứng, phần mềm, internet và cả những người làm việc với những công nghệ đó CNTT hoạt động chủ yếu xoay quanh những ứng dụng trên máy tính Môi trường làm việc ngày nay phụ thuộc rất nhiều vào máy tính

CNTT còn là lĩnh vực công nghệ quản trị và mở rộng sang các lĩnh vực khác trong đó bao hàm không chỉ những lĩnh vực như phần cứng, phần mềm máy tính, ngôn ngữ lập trình, cấu trúc dữ liệu,… Nói một cách ngắn gọn bất cứ thứ gì đưa ra dữ

liệu, thông tin và tri thức lĩnh hội được dưới bất cứ dạng thức nhìn thấy được, nghe thấy được, cảm thấy được thông qua bất

kỳ cơ chế phân phát đa phương tiện nào đều được coi là thuộc CNTT CNTT cung cấp bốn lớp dịch vụ khung trợ giúp điều hành chiến lược kinh doanh Bốn dịch vụ đó là tự động hóa quy trình kinh doanh, cung cấp thông tin, tiếp xúc khách hàng và công cụ tăng hiệu quả

Chuyên gia CNTT thực hiện hàng loạt các chức năng từ cài đặt ứng dụng đến thiết kế các mạng máy tính phức tạp và cơ

sở dữ liệu thông tin; quản trị dữ liệu, quản trị mạng, kỹ thuật phần cứng, thiết kế phần mềm cũng như quản trị toàn bộ hệ thống CNTT CNTT đang mở rộng sự thuận tiện của máy tính

cá nhân và tích hợp với những công nghệ khác như điện thoại di động, truyền hình, các công nghệ truyền thông cầm tay khác với những khái niệm mới như tính toán di động(Mobile Computing)

và tính toán khắp nơi (Ubiquitous Computing)

2.1.1 Những nội dung cơ bản của CNTT

b Thu nhận thông tin

+ Kỹ thuật đo đạc để lấy số liệu

+ Tổ chức hệ thống thống kê số liệu thông qua bộ máy quản lý của ngành

+ Tổ chức hệ thống cập nhật dữ liệu

c Quản lý thông tin

+Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu

+Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

d) Xử lý thông tin

+ Phân tích và tổng hợp hệ thống thông tin

+ Giải các bài toán ứng dụng chuyên ngành

e Truyền thông tin

+ Xây dựng hệ thống đường truyền thông tin

+ Giải pháp truyền thông tin trên mạng

+ Hệ quản trị mạng thông tin

+ Bảo vệ an toàn trên đường truyền thông tin

+ Bảo mật thông tin

f Cung cấp thông tin

+ Xây dựng giao diện với người sử dụng

+ Hiển thị thông tin theo nhu cầu

+ Tổ chức mạng dịch vụ thông tin

2.1.2 Sơ lược lịch sử hình thành và phát triển CNTT

Lịch sử CNTT được chia làm 4 giai đoạn lớn dựa vào công nghệ chính được dùng để giải quyết việc thu thập, xử lý, lưu trữ, phân phối và truyền thông tin Đó là Tiền cơ khí, Cơ khí, Cơ điện tử và Điện tử

a Thời kỳ tiền cơ khí: 3000 trước CN đến 1450 sau CN

- Chữ viết, chữ cái và truyền thông

Đầu tiên con người liên lạc, truyền thông cho nhau chỉ bằng cách nói và vẽ hình 3000 trước CN người Xumê ở Mesopotamia (Nam Iraq) đã để lại hình thức liên lạc này Khoảng năm 2000 trước CN, người phoenicians đã sáng tạo ra những ký hiệu Sau đó người Hy Lạp kế thừa các chữ cái phoenix và cho thêm những nguyên âm; người La mã đặt tên La tinh cho các chữ để tạo ra bảng chữ cái dùng ngày nay

- Bút và giấy – Những công nghệ thu thập tin

Người Sumerians dùng bút trâm để vẽ các ký hiệu trên đất sét ướt Khoảng năm 2600 trước CN, người Ai Cập viết trên giấy cói phẳng Khoảng 100 sau CN, người Trung Quốc làm giấy từ sợi vải, công nghệ làm giấy này ngày nay vẫn sử dụng

- Sách và thư viện: Thiết bị lưu trữ lâu dài

Lãnh đạo tôn giáo ở Mesopotamia dùng sách sớm nhất Những người Ai Cập dùng giấy cuộn để viết Khoảng 600 trước

CN, người Hy Lạp bắt đầu việc đóng các tờ giấy với nhau thành quyển sách

- Hệ thống chữ số đầu tiên

Người Ai Cập có các số từ 1-9 như các vạch thẳng, số 10 như chữ U hoặc hình tròn, số 100 như sợi dây cuộn, số 1000 như

là hoa sen Hệ thống chữ số giống như được dùng ngày nay được người Indu, Ấn độ sáng tạo ra vào khoảng 100-200 sau

CN Hệ thống đó có 9 chữ số Vào khoảng 875 sau CN chữ số 0 mới ra đời Máy xử lý thông tin số đầu tiên là bàn tính gẩy

Bàn tính gẩy: Một trong những bộ xử lý thông tin đầu tiên

b Thời kỳ cơ khí: 1450 - 1840

- Bùng nổ thông tin lần thứ nhất

Sáng chế ra máy in Johann Gutenberg (Mainz, Germany) sáng tạo ra quy trình in kim loại chuyển động vào năm 1450 Phát triển chỉ mục sách và đánh số trang

- Máy tính toán đa mục đích đầu tiên

Những máy tính đa năng đầu tiên là Thước lô ga, máy tính Pascal và Leibniz

Đầu những năm 1600, William Oughtred, mục sư người Anh đã sáng chế ra

thước lô ga Máy tính analog đầu tiên

Máy tính Pascal do Blaise Pascal (1623-62) sáng chế (phía trước và phía sau)

Máy tính cơ khí đầu tiên, khoảng năm 1642 của Leibniz

Máy tính vi phân(trái) và máy tính tích phân (phải) của Charles Babbage

(1792-1871), Nhà toán học Anh Mô hình năm 1822

Máy dệt dùng bìa đục lỗ

Thiết kế vào những năm 1830.Có một số bộ phận như với máy tính hiện đại như bộ lưu trữ, trục xoay xử lý, bìa đục lỗ Lý thuyết sử dụng logic nhị phân và chương trình cố định được thực hiện trong thời gian thực Augusta Ada Byron (1815-52) người đã viết mã chương trình nhị phân cho máy này và được

coi là lập trình viên đầu tiên

c Thời kỳ điện cơ: 1840 - 1940

Sự tìm ra cách sử dụng điện là sự tiến triển chính trong giai đoạn này Tri thức và thông tin được chuyển sang các vật mang xung điện Sự khởi đầu của viễn thông Pin Voltair cuối thế kỷ 18 Điện tín đầu thế kỷ 18, tín hiệu Morse vào năm 1835 (Tạch/tè, chấm và vạch)

- Điện thoại và Radio Alexander Graham Bell, năm 1876

phát minh ra chuông điện và việc tìm ra sóng điện từ truyền qua không gian và có thể gây ra hiệu ứng tại một điểm cách xa điểm khởi sinh ra chúng, Hai sự kiện này giúp Guglielmo Marconi phát minh ra Radio năm 1894

- Máy tính điện cơ

Herman Hollerith (1860-1929) năm 1880 đã sáng chế ra chiếc máy tính điện cơ đầu tiên có sử dụng bìa đục lỗ

Máy bìa đục lỗ thời kỳ đầu

Những năm 1890, hãng IBM (International Business Machines Corporation) cho ra đời thương hiệu đầu tiên là máy tính Mark 1

Băng giấy lưu trữ dữ liệu và các lệnh của chương trình

Howard Aiken, nghiên cứu sinh Harvard University, xây dựng máy tính Mark I; hoàn thành tháng 2/1942 Với chiều cao

8 feets, dài 51 feets, dầy 2 feets, nặng 5 tấn và sử dụng khoảng

750 ngàn linh kiện

d Thời kỳ đại điện tử: 1940 – đến nay

Vào những năm 1940, chiếc máy tính điện tử đầu tiên ra đời

sử dụng bóng đèn điện tử chân không (tube) Đó là chiếc máy đa

mục đích tốc độ cao Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC) do nhóm thiết kế đứng đầu là Eckert và

Mauchly

Nhóm ENIAC (14/04/1946)

Từ trái sang: J Presper Eckert, Jr.; John Grist Brainerd; Sam Feltman; Herman H Goldstine; John W Mauchly; Harold Pender; Major General G L Barnes; Colonel Paul N Gillon

Phía sau máy ENIAC

Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC)

Máy được giới thiệu vào năm 1946, sử dụng bóng đèn điện tử chân không để thực hiện các tính toán Đó là máy tính điện tử đầu tiên, nó được John Mauchly –nhà vật lý và J Prosper Eckert

kỹ sử điện tử phát triển tại Khoa kỹ sư điện tử, Đại học Pennsylvania, được sự tài trợ của Bộ Quốc phòng Mỹ Tuy nhiên lúc đầu nó chưa chứa được chương trình

Máy tính đầu tiên nhớ được chương trình

Đầu những năm 1940, Mauchly và Eckert đã bắt đầu thiết

kế EDVAC(Electronic Discreet Variable Computer) Tháng 6

năm 1945 John von Neumann đăng một bài báo cáo có tầm ảnh hưởng lớn “Báo cáo về EDVAC" Các nhà khoa học Anh đã sử dụng báo cáo này và đã đi nhanh hơn người Mỹ Tư tưởng của Neuman được hiện thực hóa ngay ở Đại học Manchester Và

Manchester Mark I đi vào hoạt động tháng 6/1948 trở thành

máy tính có lưu trữ chương trình đầu tiên Maurice Wilkes – một nhà khoa học ở Đại học Cambridge hoàn thiện lên thành

EDSAC (Electronic Delay Storage Automatic Calculator) vào

năm 1949 và đây là máy tính lưu chương trình đa mục đích sử dụng đầu tiên

UNIVAC máy tính vạn năng đầu tiên cho sử dụng thương mại

- Thế hệ tính toán điện tử số

+ Thế hệ thứ nhất (1951-1959)

Đặc trưng: Bóng chân không là linh kiện logic chính Bìa đục lỗ là cách nhập liệu và lưu trữ ngoài Trống từ quay làm bộ nhớ trong chứa dữ liệu và chương trình Chương trình được viết trong ngôn ngữ máy, Assembly và yêu cầu có chương trình dịch

+ Thế hệ thứ hai (1959-1963)

Đặc trưng: Transistor là linh kiện chính Băng từ và đĩa từ bắt đầu thay thế bìa đục lỗ như thiết bị nhớ ngoài Điểm phân cực từ tính để ghi dữ liệu 0/1 trở thành công nghệ chính của bộ nhớ trong Sử dụng ngôn ngữ lập trình bậc cao như Fortran, Cobol

+ Thế hệ thứ 3 (1964-1979)

Đặc trưng: Sử dụng mạch tích hợp - IC (integrated circuits) Băng từ và đĩa từ thay thế hoàn toàn bìa đục lỗ như thiết bị nhớ ngoài Bộ nhớ trong bằng các điểm nhiễm từ bắt đầu

có dạng mới MOS (Metal Oxide Semiconductor) như một vi mạch tích hợp Hệ điều hành là những ngôn ngữ lập trình phát triển như BASIC (sản phẩm đầu tay của Bill Gates và Microsoft vào năm 1975)

Vi mạch

Máy tính sử dụng mạch tích hợp

+ Thế hệ thứ tư (1979- nay)

Đặc trưng: Sử dụng các vi mạch tích hợp rất lớn Scale and Very Large-Scale Integrated Circuits - LSI và VLSIC) Bộ vi xử lý chứa cả bộ nhớ, mạch logic, mạch điều khiển trên cùng một con chip Điều đó tạo điều kiện ra đời các máy tính cá nhân (PC) như APPLE II năm 1977, giá 1195 USD, IBM PC năm 1981… Khởi đầu hệ điều hành MS DOS và các ngôn ngữ lập trình thế hệ 4 như Visicalc, Lotus 1-2-3, Dbase,

(Large-MS Word,… Giao diện đồ họa (GUI) cho các máy PC ra đời

đầu những năm 1980 MS Windows khởi đầu năm 1983 mạnh

mẽ từ những năm 1990

Giao diện đồ họa của Apple năm 1984.

+ 10 sự kiện nổi bật nhất của CNTT đối với kinh tế và quản trị kinh doanh

Suốt quá trình lịch sử phát triển của CNTT có rất nhiều mốc lịch sử quan trọng Đối vời người sử dung CNTT trong quản trị và làm kinh tế thì 10 sự kiện sau đây là có ý nghĩa nhất

1 Sự phát triển của COBOL (1959)

Có rất nhiều ngôn ngữ lập trình ra đời trong giai doạn này những không có ngôn ngữ nào có ảnh hưởng lớn tới hoạt động kinh doanh như ngôn ngữ COBOL Ngôn ngữ này đã tạo ra rất

nhiều chuẩn hiện đại cho việc viết các phần mềm ứng dụng, đặc biệt là ứng dụng trong quản trị kinh doanh

2 Sự phát triển của ARPANET (1969)

Không thể phủ nhận một thực tế là ARPANET là người đi trước của Internet hiện đại ARPANET bắt đầu bằng hàng loạt những ghi nhớ do J.C R Licklider viết và được gọi là Mạng máy tính và khởi đầu cho mạng liên ngân hà (Intergalactic Computer Network) Nếu không có sự phát triển của ARPANET thì diện mạo của CNTT có thể sẽ khác biệt hoàn toàn với bây giờ

3 Tạo ra UNIX (1970)

Mặc dù có nhiều người cho rằng Windows là hệ điều hành quan trọng nhất đã từng được tạo ra, tuy nhiên UNIX mới xứng đáng với tên hiệu đó Unix bắt đầu từ một dự án do MIT và AT&T liên kết thực hiện Sự khác biệt lớn nhất và là quan trọng nhất đó là một hệ điều hành cho phép nhiều người sử dụng cùng truy cập đồng thời vào một máy tính Điều đó làm nẩy sinh môi trường nhiều người sử dụng (Multi-User) và tạo hướng phục vụ các dịch vụ cộng đồng trên mạng Năm 1970 đánh dấu ngày mà cái tên Unix được sử dụng

4 Máy laptop đầu tiên (1979)

William Moggridge làm việc cho GRID Systems Corporation, đã thiết kế máy tính hình chữ V (gập lại được) này

Nó được đưa ra thị trường vào năm 1991 GRID đã nhanh chóng mua bản quyền sáng chế, nhưng sau đó đã bán lại cho AST Sự

ra đời của máy Laptop là một cuộc cách mạng cho tính toán di động, dẫn đến khái niệm văn phòng di động trong kinh doanh

5 Công trình Linux(1991) của Linus Benedict Torvald

Linus Benedict Torvald là một nhà khoa học máy tính Phần Lan, - người khởi đầu Linux Không thể phủ nhận tầm quan trọng của hệ điều hành mã nguồn mở có tính giáo dục cao ngất này Linux đã mang GPL và mã nguồn mở lên hàng đầu và

ép nhiều công ty (và hệ thống pháp lý) phải xem xét vấn đề dộc quyền thực tế cũng như nâng cao thanh barie mở rộng đường cho việc cạnh tranh Linux là hệ điều hành đầu tiên cho phép sinh viên và công ty nhỏ nghĩ tới những con đường to lớn hơn nhiều so với ngân sách hạn hẹp trước đây của họ không cho phép nghĩ tới những điều đó

6 Sự kiện ra đời Windows 95 (1995)

Rõ ràng là Windows 95 đã thay đổi cách nhìn thấy và cảm nhận về máy tính để bàn Khi Windows 95 làm rung động thị trường bằng bằng các hình dáng chuẩn của các thanh công

cụ, Thực đơn khởi động, biểu tượng trên màn hình và những miền chú giải (toolbar, start menu, desktop icons, and notification area) Mọi hệ điều hành khác đã bắt chước những chuẩn thực tế mới này

7 Quả bóng dot-com (.com) năm 1990

Quả bong bóng Kinh doanh điện tử hay quả bong bóng dot com (.com) năm 1990 đã làm một điều mà trước đây chưa hề có

Đó là môi trường kinh doanh ảo (Virtual Business Environment) Sự kiện này chỉ ra rằng một ý tưởng vĩ đại có thể

dễ dàng trở thành hiện thực Những công ty như Amazon and Google không phải sống tốt nhờ sự bùng nổ của dot-com nhưng các hãng này lớn lên và trở thành siêu quyền lực cũng nhờ có ảnh hưởng lớn của việc kinh doanh trong thế giới ảo hiện đại Dot-com không chỉ mang các công ty đến cho chúng ta mà chúng còn chỉ cho chúng ta thấy rằng công nghệ giúp chúng ta

có thể làm những công việc hàng ngày nhanh hơn, tốt hơn và mạnh mẽ hơn

8 Steve Jobs tái nhập Apple (1996)

Sự kiện này thực tế muốn nói tới một thuật ngữ tác động rất mạnh tới thế giới CNTT: iPod Nếu như Jobs không trở lại với hãng Apple, thì iPod rất có thể sẽ không ra đời và Apple có thể đi vào con đường quạnh hưu Không có Apple, thì cũng sẽ

không có OS X, khi không có OS X, thì thế giới hệ điều hành chỉ hạn hẹp với Windows và Linux

9 Sự thành lập của công ty Napster (1999)

Đây là một công ty lưu trữ và bán các sản phẩm âm nhạc trực tuyến Sự kiện chia sẻ tệp (File sharing) Có thể đang còn những tranh cãi về tính pháp lý của việc chia sẻ tệp nhưng không thể phủ nhận tầm quan trọng của P2P file sharing Không

có Napster thì việc chia sẻ tệp sẽ có một chiều hướng rất khác so với ngày nay Napster (và giao thức gốc rễ P2P) đã ảnh hưởng rất sâu sắc tới việc hình thành giao thức BitTorrent- một giao thức chia sẻ tài nguyên trên mạng đồng đẳng do nhà lập trình Bram Cohen phát triển Giờ đây Torrents gói gém khỏang 1/3

dữ liệu buôn bán và thực hiện việc chia sẻ dễ dàng các tệp lớn Napster cũng đã bắt mọi người phải suy nghĩ lại về quyền số hóa (digital rights) vì số hóa có thể mang lại ảnh hưởng tiêu cực

10 Sự xuất hiện của Wikipedia (2000)

Wikipedia đã trở thành nguồn thông tin dẫn đầu trên Internet và với những hiệu quả xã hội tốt đẹp Đây là một nguồn thông tin cộng tác lớn nhất sẵn sàng cho xã hội Wikipedia đã trở thành nguồn thông tin thường được trích dẫn, tra cứu nhất trên hành tinh Mặc dù một số trường học từ chối chấp nhận Wiki như là một nguồn thông tin tin cậy (vì tính hợp pháp còn

có vấn đề) nhưng rõ ràng Wikipedia là một trong những bộ sưu tập thông tin lớn nhất và truy nhập nhiều nhất

2.1 3 Xu hướng phát triển CNTT

a Nhu cầu đa dạng hoá thông tin

Trước đây khoảng 15 năm người ta mới chỉ quan tâm tới

xử lý số cho các thông tin chữ và số vì khả năng các thiết bị tin học mới chỉ xử lý được các loại thông tin này Nhu cầu đã đòi hỏi con người phải xử lý thông tin đa dạng hơn như thông tin đồ hoạ, hình ảnh động, âm thanh Đến nay, các thể loại thông tin

mà con người có thể cảm nhận được đều đã xử lý ở dạng số;

đáng kể là các thông tin đồ hoạ ở dạng raster và vector, các

thông tin multimedia ở dạng âm thanh, hình ảnh động v v

b Nhu cầu chính xác hoá thông tin

Thông tin cần được thu nhập chính xác là một nhu cầu đương nhiên của con người Đối với các thông tin chữ - số cần phải đảm bảo thu nhận chính xác Điều quan trọng cần quan tâm hơn là tính chính xác đối với các thông tin

Từ những năm 1970 khi các bộ vi xử lý ra đời những người thiết kế máy tính đã đưa ra các loại máy tính cá nhân gọi

là PC với phần mềm hệ thống DOS Các máy tính PC lúc này góp phần quyết định trong việc xã hội hoá công nghệ thông tin Sau đó trong cuối thế kỷ 20, hãng Microsoft đã có công lớn trong việc hình thành sản phẩm nền hệ thống WINDOWS với các phiên bản 3.11 for Workgroup, NT Đặc biệt WINDOWS

NT đã có phiên bản chạy trên máy tính cỡ trung bình Cho tới nay hai loại máy tính vẫn đang song song tồn tại; máy tính cỡ lớn (mainframe) và trung bình (workstation) với phần mềm hệ thống UNIX là máy tính PC với phần mềm hệ thống WINDOWS Cuộc chạy đua giữa hai dòng máy tính này sẽ dẫn tới một sự hoà nhập trong tương lai khi các bộ vi xử lý đạt được tốc độ xử lý thông tin ngang cỡ với các bộ xử lý của các máy tính trung bình

Khoảng từ những năm 1980, người ta đã đưa ra ý tưởng hình thành hệ thống mạng máy tính Đây là một ý tưởng có tính cách mạng trong công nghệ thông tin và đã làm thay đổi hướng phát triển Đầu tiên người ta giải quyết mạng cục bộ (LAN) nhằm nối các máy nhỏ lại với nhau để giải quyết các bài toán lớn hơn Hệ mạng này làm cho máy tính PC có thể đóng một vai trò và vị trí cao hơn trong ứng dụng thực tế Sau đó người ta đã

tổ chức hệ thống thông tin toàn cầu (Internet) làm cho thông tin được xã hội hoá mạnh hơn và các máy tính PC càng phát huy khả năng lớn hơn Từ việc triển khai hệ thống internet cho từng ngành hoặc cho từng khu vực và hệ thống extranet cho liên ngành hoặc liên khu vực Khi các mạng thông tin được hình thành người ta lại đưa ra một mô hình máy tính mới là NC- máy tính mạng Đây là loại máy tính rất đơn giản có nhiều phần cứng được sử dụng chung trên mạng

d Sự phát triển của kỹ thuật xử lý thông tin

Tốc độ xử lý thông tin với các bộ xử lý (CPU) hiện nay đã tăng lên hàng nghìn lần so với 10 năm trước (ví dụ từ hệ thống

16 bít tới hệ 64 bít hiện nay) Tốc độ xử lý cao là điều kiện để các nhà thiết kế phần mềm thực hiện các ý tưởng về định hướng đối tượng (object- oriented), kỹ thuật liên kết OLE nhúng và nối (linking and embeding), kỹ thuật xử lý đa nhiệm vụ (multitasking) và kỹ thuật liên kết mạng (networking) Các kỹ thuật xử lý này có tác động mạnh tới việc tổ chức cơ sở dữ liệu,

xử lý khối lượng dữ liệu lớn và các thông tin phức tạp

e Sự phát triển trong xây dựng các cơ sở dữ liệu

Trước đây máy tính được thiết kế theo quan điểm tập trung (centralized data- base) Mô hình thiết kế này tỏ ra lúng túng khi phải quản lý một khối lượng thông tin lớn và đa dạng

Từ khi mạng máy tính ra đời người ta đã đưa ra quan niệm về hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán (dicentralized data base) Hệ CSDL phân tán vừa cho phép giải quyết tốt bài toán với khối lượng dữ liệu lớn, vừa tạo được khả năng tương thích giữa hệ thống thông

tin với hệ thống quản lý vừa tạo điều kiện tốt cho quá trình xã hội hoá thông tin

f Sự phát triển mạng thông tin và kỹ thuật truyền tin

Quá trình phát triển mạng thông tin từ mạng cục bộ (LAN) tới các mạng diện rộng (WAN) bao gồm intranet, extranet, hay internet đã giới thiệu ở trên Các xa lộ thông tin với đường truyền tốc độ cao được hình thành để nối các máy lại với nhau Thiết kế cụ thể các mạng là một kỹ thuật đơn thuần, ít điều cần nói đến Vấn đề quan trọng ở đây là cần giải quyết tốc độ truyền tin, tính an toàn khi truyền tin và đảm bảo bí mật khi truyền tin Các vấn đề này đang được giải quyết từng bước

g Sự phát triển kỹ thuật thu nhận và cung cấp thông tin

Cho đến nay người ta đã đạt được thành tựu khá lớn trong tốc độ xử lý thông tin nhưng chưa đạt được kết quả như mong muốn trong kỹ thuật thu thập thông tin Mặc dù vậy, việc thu thập thông tin địa lý đã đạt được nhiều thành tựu quan trọng Đó

là kỹ thuật đo đạc số với các máy toàn đạc điện tử tự động (electronic totalstation), máy định vị thu từ vệ tinh GPS (RTK GPS), máy chụp ảnh số (digital camera), máy đo sóng số (Digital echosounder)… Điều cần quan tâm phát triển ở đây là

kỹ thuật thu nhận các thông tin chữ- số Vì cho đến nay vẫn chưa có gì nhanh hơn bàn phím máy tính Để tăng nhanh tốc độ cần có sự phối hợp tốt nhất giữa mạng lưới thu nhận thông tin với hệ thống quản lý các ngành

Cung cấp thông tin đòi hỏi nâng cao kỹ thuật hiển thị thông tin Hiển thị trên màn hình, trên các thiết bị nhớ đã được giải quyết tốt nhưng việc hiển thị trên các máy vẽ và máy in vẫn chưa đạt được tốc độ và chất lượng cần thiết

2.2 PHẦN CỨNG CỦA MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

Phần cứng (Hardware), là các bộ phận vật lý cụ thể của

máy tính hay hệ thống máy tính như là màn hình, chuột, bàn phím, máy in, máy quét, vỏ máy tính, bộ nguồn, bộ vi xử lý

CPU, bo mạch chủ, các loại dây nối, loa, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng,

ổ CDROM, ổ DVD,

2.2.1 Sơ đồ chức năng của máy tính điện tử

Dựa trên chức năng và cách thức hoạt động của các bộ phận, phần cứng được chia thành 5 bộ phận: Bộ Vào, Bộ Nhớ,

Bộ Làm tính, Bộ Điều khiển và Bộ Ra như sơ đồ sau:

Hình 2-1 Sơ đồ khối theo chức năng của MTĐT(1)

Cũng có thể phân chia các khối chi tiết hơn gồm: Vào, Ra, Thanh ghi, Logic và Số học, Điều khiển, RAM, ROM, Bộ nhớ lưu trữ ngoài như sơ đồ dưới đây

Bộ Vào

(Input Unit)

Bộ Nhớ (Memory)

Bộ Ra (Output Unit)

Bộ Làm tính (ALU)

Bộ Vào (Input Unit)

Dòng dữ liệu Dòng điều khiển

Hình 2-2 Sơ đồ khối theo chức năng của MTĐT(2)

Những khái niệm cơ bản liên quan tới phần cứng máy tính:

1 Bộ vào (Input Unit): Bộ vào thực hiện nhiệm vụ nhập

dữ liệu và chương trình vào máy tính Bộ vào bao gồm các thiết

bị có nhiệm vụ thu nhập dữ liệu hay mệnh lệnh từ ngoài vào máy Ví dụ như bàn phím, chuột, máy quét

2 Bộ ra (Output Unit): Bao gồm các thiết bị đưa thông tin,

dữ liệu từ bên trong máy ra ngoài, trả lời, phát tín hiệu, hay thực thi lệnh ra bên ngoài Ví dụ như màn hình, máy in, loa,

3 Bộ nhớ trong (Internal Memory) còn gọi là bộ nhớ

chính (Main memory): là thiết bị bên trong máy tính, nằm trên

bo mạch chủ giữ nhiệm vụ trung gian chứa và cung cấp các mệnh lệnh cho CPU và nhớ dữ liệu từ các bộ phận như là BIOS Nhớ các lệnh của phần mềm Tiếp nhận dữ liệu từ kho lưu trữ,

chuột đồng thời tải về cho các bộ phận vừa kể kết quả các tính toán, lưu nhớ các phép toán hay các dữ liệu đã/đang được xử lý

Bộ nhớ trong có 2 phần: RAM và ROM

RAM (Random Access Memory) bộ nhớ truy cập ngẫu

nhiên Bộ nhớ sơ cấp của máy tính, trong đó các chỉ lệnh chương trình và dữ liệu được lưu trữ sao cho bộ xử lý trung tâm (CPU) có thể truy cập trực tiếp vào chúng thông qua các BUS

dữ liệu cao tốc của bộ xử lý đó Để thực hiện các chỉ lệnh ở tốc

độ cao, mạch xử lý của máy tính phải có khả năng thu nhận thông tin từ bộ nhớ một cách trực tiếp và nhanh chóng Do đó, các bộ nhớ máy tính phải được thiết kế sao cho bộ xử lý có thể truy cập ngẫu nhiên vào các nội dung đó

RAM là một ma trận gồm các hàng và các cột, giao điểm hàng và cột là các ô nhớ có khả năng lưu nhớ các lệnh chương trình hay dữ liệu.Mỗi một giao điểm có một địa chỉ riêng gọi là địa chỉ ô nhớ CPU truy cập vào từng vị trí nhớ một cách trực tiếp bằng cách xác định địa chỉ rồi cho hoạt động một mạch điện

tử để dẫn đến địa chỉ đó CPU có thể ghi và đọc dữ liệu trong RAM Hầu hết các chương trình đều dành riêng một phần RAM

để làm khu vực nhớ tạm thời các dữ liệu của cho người dùng, cho nên người dùng có thể cải thiện (ghi lại) khi cần, cho đến khi dữ liệu được chuẩn bị xong để in ra hoặc lưu trữ vào đĩa RAM bao gồm các mạch nhớ bán dẫn dễ thay đổi, nó không giữ lại được nội dung khi tắt điện máy tính RAM thường được gọi

là bộ nhớ đọc/ghi để phân biệt với bộ nhớ chỉ đọc (ROM) - một

bộ phận khác của bộ nhớ sơ cấp trong máy tính

ROM (Read Only Memory) bộ nhớ chỉ đọc ra Một phần

của bộ lưu trữ sơ cấp trong máy tính, không bị mất nội dung khi bạn tắt điện máy tính ROM chứa các chương trình hệ thống cần thiết mà cả người sử dung lẫn máy tính đều không thể xoá

Vì bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) của máy tính là loại không cố định (mất thông tin khi tắt điện), cho nên bộ nhớ trong của máy là rỗng ở thời điểm bắt đầu mở máy, và máy tính

không cần phải làm gì hơn ngoài việc đưa ra các lệnh khởi động máy Các lệnh này được lưu trữ trong ROM Một xu hướng đang phát triển hiện nay là gộp thêm những phần trọng yếu của

hệ điều hành vào các chip ROM, thay vì cung cấp vào đĩa Ví dụ trong máy Macintosh, phần lớn phần mềm hệ thống Macintosh được mã hoá trong các chip ROM, gồm cả các thủ tục đồ hoạ (Quick Draw) - là một bộ phận trong giao diện chương trình ứng dụng (API) của Mac Tuy nhiên, việc nâng cấp ROM khó khăn

và tốn kém hơn so với việc cung cấp các đĩa mới

4 Các thanh ghi (Registers) là thanh nhớ nhỏ thuộc bộ xử

lý của máy tính Thanh ghi có thể chứa lệnh máy, địa chỉ ô nhớ hoặc một dãy các bit Một thanh ghi phải có độ dài đủ ghi lệnh máy, máy tính có lệnh máy 32 bít thì thanh ghi phải dài 32 bít Thanh ghi phải được đánh số và hoặc có tên cố định Ví dụ thanh trạng thái, thanh tổng,…

5 Bộ điều khiển (Control Unit) Theo mô hình kiến trúc

máy tính của Von Neumann thì Bộ điều khiển là bộ phận điều khiển hoạt động của tất cả các bộ phận khác trong máy tính

6 Bộ số học và logic (Arithmetic and Logical Unit- ALU)

là mạch kỹ thuật số thực hiện những phép tính logic và số học ALU là bộ phận cơ bản của CPU máy tính Trong một bộ vi xử

lý đơn giản nhất cũng có ALU với mục đích giữ nhịp thời gian

7 BUS: Đường chuyển dữ liệu giữa các thiết bị phần

cứng

8 BIOS (Basic Input Output System): Hhệ thống xuất

nhập cơ bản nhằm khởi động, kiểm tra, và cài đặt các mệnh lệnh

cơ bản cho phần cứng và giao quyền điều khiển cho hệ điều hành

9 CPU (Central Processing Unit) bộ xử lý trung tâm

điều khiển toàn bộ máy tính

10 Kho lưu trữ (Storage) Bộ nhớ ngoài lưu giữ, cung cấp,

thu nhận dữ liệu Bộ nhớ ngoài có dung lượng lớn, tuy nhiên tốc

độ truy nhập chậm hơn bộ nhớ trong Bộ nhớ ngoài có thể là hệ thống đĩa từ, đĩa quang, thẻ nhớ, trống từ, băng từ…

11 Chíp hỗ trợ: là các chíp nằm bên trong bo mạch chủ

hay nằm trong các thiết bị ngoại vi của máy tính Các con chip này giữ vai trò điều khiển thiết bị và liên lạc với hệ điều hành qua bộ điều vận hay qua firmware

12 Các cổng vào/ra (I/O port) còn được gọi là địa chỉ Vào/Ra (I/O Address), là những gì cho phép các trình điều khiển phần mềm giao tiếp với các thiết bị phần cứng trên máy tính Việc gán cổng vào/ra có thể được thực hiện thủ công bằng cách

sử dụng chuyển mạch DIP hoặc tự động bằng cách sử dụng PnP Khi cấu hình cổng vào/ra thì không được dùng chung cho thiết

6 Bìa mở rộng (Exp Cards)

7 Bộ nguồn ( Power supply)

8 Đĩa quang (Optical disc drive)

9 Ổ đĩa cứng (Hard disk drive)

10 Bàn phím (Keyboard)

11 Chuột (Mouse)

Phần cứng máy tính Mạch điều khiển

Bo mạch chủ · CPU · PCI · Chipset · Chipset cầu bắc · Chipset cầu nam · BIOS · CMOS

Bộ nhớ

RAM · ROM · Cache · Đĩa cứng · Đĩa mềm · Đĩa lưu trữ thể rắn · CD-ROM · DVD · BD · Flash disk · Thẻ nhớ

Thiết bị nhập

xuất dữ liệu

Màn hình · Bàn phím · Chuột · Máy in · Webcam · Joystick · Game pad · Máy quét ảnh · Headphone · Microphone · Bảng

a) Bàn phím máy tính (Computer Keyboard)

Bàn phím (keyboard) là thiết bị vào thường xuyên nhất cho mọi máy tính Bàn phím bao gồm toàn bộ các phím chữ cái,

số, dấu, ký hiệu và các phím điều khiển Khi ấn vào một phím

ký tự, một tín hiệu vào đã mã hoá sẽ được gửi vào máy tính, và

sẽ lập lại tín hiệu đó bằng cách hiển thị một ký tự trên màn hình

Trong máy tính, một bàn phím là một thiết bị ngoại vi được thiết kế lắp đặt các phím theo mô hình mở rộng của bàn phím máy đánh chữ (Type Writer Keyboard) Về hình dáng, bàn phím là sự sắp đặt các nút, hay phím Một bàn phím thông thường có các ký tự được khắc hoặc in trên phím; với đa số bàn phím, mỗi lần nhấn một phím tương ứng với một ký hiệu được tạo ra Trong cách sử dụng bình thường, bàn phím dùng để đánh văn bản vào một bộ xử lý chữ, trình soạn thảo văn bản, hay bất

cứ hộp chữ khác Tuy nhiên, để tạo ra một số ký tự cần phải nhấn và giữ vài phím cùng lúc hoặc liên tục; các phím khác không tạo ra bất kỳ ký hiệu nào, thay vào đó tác động đến hành

vi của máy tính hoặc của chính bàn phím Bàn phím kết nối với

bo mạch chủ qua cổng PS/2, USB hoặc kết nối không dây

Một bàn phím cũng được dùng để viết lệnh vào máy tính Một ví dụ điển hình trên PC là tổ hợp Ctrl+Shift+Esc Với phiên bản Windows hiện thời tổ hợp này mở Task Manager để cho phép người sử dụng quản lý những quá trình đang hoạt động, tắt máy tính, Dùng với Linux, MS-DOS và một vài phiên bản cũ của Windows, tổ hợp Ctrl+Alt+Del thực hiện một khởi động lạnh 'cold' hay ấm 'warm' Trên hệ điều hành Mac, tổ hợp cmd+option+esc đưa ra một hội thoại thoát

Một số kiểu bàn phím

- Kiểu bàn phím QWERTY 104 - phím dành cho PC tiếng Anh của Mỹ giống như bàn phím máy đánh chữ với thêm các phím đặc chế cho máy tính

- Kiểu bàn phím giản lược Dvorak sắp xếp các phím sao cho các phím thường dùng ở nơi dễ nhấn nhất Những người ủng hộ kiểu bàn phím này cho rằng nó giảm sự mỏi cơ khi gõ tiếng Anh phổ thông

- Bàn phím Hebrew chuẩn và bàn phím cho phép người dùng gõ ở cả tiếng Hebrew (ngôn ngữ Semit) và bảng chữ cái Latin

- Bàn phím đánh chữ nhỏ siêu nhỏ MW4 (khoảng năm 1980), do Douglas Adams sử dụng, có một bàn phím phát nhạc

- Bàn phím không dây (Wireless keyboard)

Bàn phím không dây đang dần phổ biến với những người

sử dụng muốn có nhiều sự tự do khi làm việc với máy tính Tuy nhiên bàn phím không dây vẫn cần có pin để hoạt động Khi sử dụng bàn phím không giây phải lưu ý vấn đề an ninh vì có nguy

cơ bị nghe trộm

Một loại bàn phím không dây

b) Chuột máy tính (Mouse)

Chuột máy tính là một thiết bị ngoại vi thuộc loại thiết bị

trỏ của máy tính dùng để điều khiển và làm việc với máy tính

Để sử dụng chuột máy tính nhất thiết phải sử dụng màn hình máy tính để quan sát toạ độ và thao tác di chuyển của chuột trên màn hình

Chuột máy tính

Các nút trên chuột máy tính Chuột máy tính theo thiết

kế ban đầu chỉ gồm hai nút: Nút phải chuột và nút trái chuột với chức năng lựa chọn và mở rộng Theo nhu cầu sử dụng, chuột máy tính ngày được bổ sung thêm các nút chức năng và công dụng Chuột thường có các nút sau:

Nút phải (right button)

Nút trái (left button)

Nút cuộn: Thường được bố trí giữa nút trái và phải của

chuột Nút thường có dạng bánh xe tròn xoay hoặc công tắc hai chiều Nút cuộn thường được kết hợp với nút giữa Nút cuộn thường sử dụng để di nhanh chóng các thanh trượt (scrollbar) - thường sử dụng nhiều khi lướt web, soạn thảo văn bản hoặc các ứng dụng khác cần quan sát nhiều hơn giới hạn của màn hình hiển thị

Các nút mở rộng khác: Nút giữa để mở rộng tính năng của

chuột máy tính Ngoài các nút cơ bản trên, các nút mở rộng khác chưa được đưa vào tiêu chuẩn của thiết kế chuột Các nút mở rộng thêm thường được thiết kế do các hãng sản xuất khác nhau nhằm tạo điều kiện thuận lợi khác cho người sử dụng máy tính Khi sử dụng các nút mở rộng hoặc các tính năng mở rộng của chuột cần phải cài thêm các phần mềm hỗ trợ của hãng sản xuất

Phân loại chuột máy tính theo nguyên lý hoạt động có hai

loại chính: chuột bi và chuột quang

+ Chuột bi: là chuột sử dụng nguyên lý xác định chiều lăn

của một viên bi khi thay đổi khi di chuyển chuột để xác định sự thay đổi toạ độ của con trỏ trên màn hình máy tính Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chuột bi có dây bao gồm:

Viên bi được đặt tại đáy chuột, có khả năng tiếp xúc với

bề mặt bằng phẳng nơi chuột tiếp xúc Viên bi có thể lăn tự do theo các chiều khác nhau

Hai thanh lăn trong bố trí tiếp xúc với viên bi Bất kỳ sự

di chuyển của viên bi theo phương nào đều được quy đổi chuyển động theo hai phương và làm quay hai thanh lăn này Tại các đầu thanh lăn có các đĩa đục lỗ đồng trục với thanh lăn dùng để xác định sự quay của thanh lăn

Hai bộ cảm biến ánh sáng (phát và thu) để xác định chiều quay, tốc độ quay tại các đĩa đục lỗ trên thanh lăn

Mạch phân tích và chuyển đổi tín hiệu Dây dẫn và đầu cắm theo kiểu giao tiếp của chuột truyền kết quả điều khiển về máy tính

+ Chuột quang hoạt động trên nguyên lý phát hiện phản

xạ thay đổi của ánh sáng (hoặc laser) phát ra từ một nguồn cấp

để xác định sự thay đổi toạ độ của con trỏ trên màn hình máy tính

Chuột quang

Ưu điểm của chuột quang:

- Độ phân giải đạt được cao hơn nên cho kết quả chính xác hơn so với chuột bi nếu sử dụng trên chất liệu mặt phẳng

di chuột hợp lý (hoặc các bàn di chuyên dụng)

- Điều khiển dễ dàng hơn do không sử dụng bi

- Trọng lượng nhẹ hơn chuột bi

Nhược điểm của chuột quang thường là sự kén chọn mặt

phẳng làm việc hoặc bàn di chuột, một số chuột quang không thể làm việc trên mặt kính Những nhược điểm này sẽ dần được loại bỏ khi chuột quang sử dụng công nghệ la de

Ngày nay chuột quang và các loại chuột khác đang dần thay thế chuột bi do chúng có nhiều ưu điểm và khắc phục các nhược điểm của chuột bi thường thấy ở trên

+ Chuột tích hợp: Ngoài các tính năng cộng thêm, các nút

mở rộng trên chuột máy tính đã được sử dụng nhiều ngày nay nhiều hãng sản xuất đã cho ra đời các loại chuột tích hợp với các tính năng khác Ví dụ: gần đây đã xuất hiện chuột máy tính có tính năng sử dụng như một bút chiếu laser trong các cuộc hội thảo

+ Chuột không dây: Khi sử dụng chuột máy tính có dây

dẫn thông thường nhiều người sử dụng có cảm giác bị vướng víu, cản trở quá trình di chuyển chuột Chuột không dây ra đời nhằm tạo sự thoải mái cho người sử dụng chuột máy tính

Chuột không dây gửi tín hiệu vào máy tính thông qua một

bộ thu phát Bộ thu phát có thể dùng sóng (bluetooth hoặc sóng khác) để nhận tín hiệu từ chuột không dây đến

Bên trong chuột không dây sử dụng bi

Chuột không dây thường nặng hơn các loại chuột khác do chúng phải chứa nguồn cung cấp năng lượng cho nó hoạt động

là pin Đa phần chuột không dây ngày nay thuộc loại chuột quang Từ năm 2009, đã có chuột laser có dây và không dây, đạt

độ chính xác cao hơn chuột quang và ngày càng trở nên phổ biến

Một số thông số kỹ thuật của chuột máy tính

a) Độ phân giải là một thông số kỹ thuật của chuột máy tính tính theo dpi, độ phân giải càng cao thì sự điều khiển chuột càng chính xác Các chuột bi thường có độ phân giải thấp, chuột quang có độ phân giải cao hơn và có thể đạt đến 5600dpi đối với một số loại thiết kế cho chơi games

b) Các kiểu giao tiếp của chuột máy tính Chuột máy tính bắt buộc phải được kết nối với máy tính thông qua các chuẩn cắm hoặc một thiết bị khác nếu là chuột không dùng dây

Kiểu giao tiếp trước đây đối với chuột máy tính thường là: COM, DIN, tuy nhiên đến nay các dạng cổng này không còn được tiếp tục sử dụng Kiểu giao tiếp thông dụng cho đến năm

2007 là giao tiếp PS/2 Giao tiếp qua cổng USB sẽ dần được thay thế cổng PS/2 bởi tốc độ và các khả năng mở rộng tính năng trên chuột

c) Các thiết bị thay thế chuột máy tính Chuột máy tính có thể được thay thế bằng các thiết bị khác có chức năng điều khiển con trỏ máy tính trên màn hình Dễ thấy nhất là các nút điều

khiển các hướng trên máy tính xách tay đời trước đây và các bàn

di cảm ứng trên các máy tính xách tay hiện nay Màn hình cảm ứng cũng có thể thay thế chuột máy tính trong các máy tính dùng hệ điều hành Windows XP Table hoặc Windows Vista và các hệ điều hành khác cho phép

d) Các phụ kiện kèm với chuột Bàn di (bàn chuột) là một phụ kiện rất cần thiết đối với các loại chuột máy tính, chúng làm tăng khả năng nhanh nhạy của chuột Bàn di chuột không thể thiếu được với những người sử dụng máy tính để thiết kế đồ họa

và kỹ thuật để có thể điều khiển chính xác các chi tiết sản phẩm Giá thành của bàn di chất lượng bình thường thì thấp, tuy nhiên một số bàn di chuột đặc biệt thì rất đắt (có thể lớn hơn 30 USD ở Việt Nam), chúng có thể đắt hơn cả một chuột máy tính

c) Máy quét (scanner)

Máy quét còn được gọi là máy quét ảnh là một thiết bị

quét hình ảnh trên giấy thành ảnh kỹ thuật số Thường được dùng để đưa hình ảnh nguyên bản của các công văn, giấy tờ có kèm chữ ký, đóng dấu

Máy quét thường được nối với máy tính như là một thiết

bị vào nó

Một loại máy quét

2.2.3 Thiết bị ra (Output Devices)

a) Màn hình (Monitor)

Màn hình máy tính là thiết bị điện tử gắn liền với máy

tính với mục đích chính là hiển thị thông tin ra từ máy tính và trợ giúp giao tiếp giữa người sử dụng với máy tính

Đối với các máy tính cá nhân (PC), màn hình máy tính là một bộ phận tách rời Đối với máy tính xách tay màn hình là một bộ phận gắn chung không thể tách rời Đặc biệt: màn hình

có thể dùng chung (hoặc không sử dụng) đối với một số hệ máy chủ

Có nhiều loại màn hình máy tính, theo nguyên lý hoạt động thì có các loại màn hình máy tính sau:

+ Màn hình máy tính loại CRT

Một màn hình CRT

Thường gặp nhất là các loại màn hình máy tính với nguyên lý ống phóng tia điện tử (ống CRT, nên thường đặt tên cho loại này là "loại CRT") Màn hình loại CRT có các ưu, nhược điểm:

Ưu điểm: Thể hiện màu sắc rất trung thực, tốc độ đáp

ứng cao, độ phân giải có thể đạt được cao Phù hợp với các nhà thiết kế, xử lý đồ hoạ

Nhược điểm: Chiếm nhiều diện tích, tiêu tốn điện năng

nhiều hơn các loại màn hình khác, thường gây ảnh hưởng sức khoẻ nhiều hơn với các loại màn hình khác

Nguyên lý hiển thị hình ảnh Màn hình CRT sử dụng phần màn huỳnh quang dùng để hiển thị các điểm ảnh, để các điểm ảnh phát sáng theo đúng màu sắc cần hiển thị cần các tia điện tử tác động vào chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng Ống phóng CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào màn huỳnh quang để hiển thị các điểm ảnh theo mong muốn

Ở các màn hình CRT cổ điển (đơn sắc): Toàn bộ lớp huỳnh quang trên bề mặt chỉ hiển phát xạ một màu duy nhất với các mức thang xám khác nhau để tạo ra các điểm ảnh đen trắng Một điểm ảnh được phân thành các cường độ sáng khác nhau sẽ được điều khiển bằng chùm tia điện tử có cường độ khác nhau Chùm tia điện tử được xuất phát từ một ống phát của đèn hình Tại đây có một dây tóc (kiểu giống dây tóc bóng đèn sợi đốt) được nung nóng, các điện tử tự do trong kim loại của sợi dây tóc nhảy khỏi bề mặt và bị hút vào điện trường tạo ra trong ống CRT Để tạo ra một tia điện tử, ống CRT có các cuộn lái tia theo hai phương (ngang và đứng) điều khiển tia này đến các vị trí trên màn huỳnh quang

Để đảm bảo các tia điện tử thu hẹp thành dạng điểm theo kích thước điểm ảnh thiết đặt, ống CRT có các thấu kính điện từ (hoàn toàn khác biệt với thấu kính quang học) bằng các cuộn dây để hội tụ chùm tia

Tia điện tử được quét lên bề mặt lớp huỳnh quang theo từng hàng, lần lượt từ trên xuống dưới, từ trái qua phải một cách rất nhanh để tạo ra các khung hình tĩnh, nhiều khung hình tĩnh như vậy thay đổi sẽ tạo ra hình ảnh chuyển động

Cường độ các tia này thay đổi theo điểm ảnh cần hiển thị trên màn hình, với các điểm ảnh màu đen các tia này có cường

độ thấp nhất (hoặc không có), với các điểm ảnh trắng thì tia này lớn đến giới hạn, với các thang màu xám thì tuỳ theo mức độ sáng mà tia có cường độ khác nhau

Màn hình CRT màu Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn

hình màu loại CRT giống với màn hình đen trắng đã trình bày ở trên Các màu sắc được hiển thị theo nguyên tắc phối màu phát xạ: Mỗi một màu xác định được ghép bởi ba màu cơ bản Trên màn hình hiển thị lớp huỳnh quang của màn hình đen trắng được thay bằng các lớp phát xạ màu dọc từ trên xuống dưới màn hình (điều này hoàn toàn có thể quan sát được bằng mắt thường)

+ Màn hình máy tính loại tinh thể lỏng

Màn hình máy tính loại tinh thể lỏng dựa trên công nghệ

về tinh thể lỏng nên rất linh hoạt, có nhiều ưu điểm hơn màn hình CRT truyền thống, do đó hiện nay đang được sử dụng rộng rãi, dần thay thế màn hình CRT

Ưu điểm: Mỏng nhẹ, không chiếm diện tích trên bàn làm

việc Ít tiêu tốn điện năng hơn so với màn hình loại CRT, ít ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng so với màn hình CRT

Nhược điểm: Giới hạn hiển thị nét trong độ phân giải thiết

kế (hoặc độ phân giải bằng 1/2 so với thiết kế theo cả hai chiều

dọc và ngang), tốc độ đáp ứng chậm hơn so với màn hình CRT (tuy nhiên từ năm 2007 đã xuất hiện nhiều model có độ đáp ứng đến 2 ms), màu sắc chưa trung thực bằng màn hình CRT

Độ phân giải của màn hình tinh thể lỏng dù có thể đặt

được theo người sử dụng, tuy nhiên để hiển thị rõ nét nhất phải đặt ở độ phân giải thiết kế của nhà sản xuất Nguyên nhân là các điểm ảnh được thiết kế cố định (không tăng và không giảm được

cả về số điểm ảnh và kích thước), do đó nếu thiết đặt độ phân giải thấp hơn độ phân giải thiết kế sẽ xảy ra tình trạng tương tự việc có 3 điểm ảnh vật lý (thực) dùng để hiển thị 2 điểm ảnh hiển thị (do người sử dụng thiết đặt), điều xảy ra lúc này là hai điểm ảnh vật lý ở sẽ hiển thị trọn vẹn, còn lại một điểm ảnh ở giữa sẽ hiển thị một nửa điểm ảnh hiển thị này và một nửa điểm ảnh hiển thị kia - dẫn đến chỉ có thể hiển thị màu trung bình, dẫn đến sự hiển thị không rõ nét

Điểm chết trong màn hình tinh thể lỏng: Một trong các

tiêu chí quan trọng để đánh giá về màn hình tinh thể lỏng là các điểm chết của nó (khái niệm điểm chết không có ở các loại màn hình CRT) Điểm chết có thể xuất hiện ngay từ khi xuất xưởng,

có thể xuất hiện trong quá trình sử dụng

Điểm chết có thể là điểm chết đen hoặc điểm chết trắng Với các điểm chết đen chúng ít lộ và dễ lẫn vào hình ảnh, các điểm chết trắng thường dễ nổi và gây ra sự khó chịu từ chết được coi là các điểm mà màn hình không thể hiển thị đúng màu sắc, ngay từ khi bật màn hình lên thì điểm chết chỉ xuất hiện một màu duy nhất tuỳ theo người sử dụng

Theo công nghệ chế tạo các điểm chết của màn hình tinh thể lỏng không thể sửa chữa được Thường tỷ lệ xuất hiện điểm chết của màn hình tinh thể lỏng chiếm khoảng 30% tổng sản phẩm xuất xưởng nên các hãng sản xuất có các chế độ bảo hành riêng Một số hãng cho phép đến 3 điểm chết (mà không bảo hành), một số khác là 5 điểm do đó khi lựa chọn mua các màn

hình tinh thể lỏng cần chú ý kiểm tra về số lượng các điểm chết sẵn có

Để kiểm tra các điểm chết trên các màn hình tinh thể lỏng, tốt nhất dùng các phần mềm chuyên dụng (dẫn dễ tìm các phần mềm kiểu này bởi chúng thường miễn phí), nếu không có các phần mềm, người sử dụng có thể tạo các ảnh toàn một màu đen, toàn một màu trắng, toàn một màu khác và xem nó ở chế độ chiếm đầy màn hình (full screen) để kiểm tra

Đèn nền trong màn hình tinh thể lỏng: Công nghệ màn

hình tinh thể lỏng phải sử dụng các đèn nền để tạo ánh sáng đến các tinh thể lỏng Khi điều chỉnh độ sáng chính là điều chỉnh ánh sáng của đèn nền Điều đáng nói ở đây là một số màn hình tinh thể lỏng có hiện tượng lọt sáng tại các viền biên của màn hình (do cách bố trí của đèn nền và sự che chắn cần thiết) gây ra cảm giác hiển thị không đồng đều khi thể hiện các bức ảnh tối Khi chọn mua cần thử hiển thị để tránh mua các loại màn hình gặp lỗi như vậy, cách thử đơn giải nhất là quan sát viền màn hình trong thời điểm khởi động Windows xem các vùng sáng có quá lộ hay không

Màn hình rộng và màn hình chuẩn 4:3 thông thường

Trong màn hình tinh thể lỏng thường có hai loại, màn hình theo chuẩn 4:3 thông thường và màn hình theo chuẩn rộng Với màn hình kiểu CRT thì thông dụng nhất vẫn theo chuẩn thông thường, rất cá biệt mới có màn hình rộng

Màn hình theo chuẩn thông thường có tỷ lệ tính theo điểm ảnh đường ngang và điểm ảnh đường đứng có tỷ lệ 4:3 Với màn hình theo chuẩn rộng sẽ có tỷ lệ (như trên) thường là 16:10 hoặc 16:9 Tuỳ theo nhu cầu công việc mà nên chọn màn hình theo chuẩn nào Với chơi game thông thường, lướt web, soạn thảo văn bản thì nên chọn loại thường Với mục đích xem phim, dùng nhiều đến bảng tính excel thì nên chọn màn rộng để đảm bảo hiển thị được nhiều nội dung hơn Tuy nhiên hiện nay xu thế người sử dụng đang dần chuyển sang sử dụng màn hình rộng bởi