Tin học đại cương - Phần 2

7 Biểu diễn thông tin hình ảnh trong máy tính Các thông tin, dữ liệu mà chúng ta cần đưa vào trong máy tính xử lý có rất nhiều loại như chữ số, chữ cái, các ký hiệu đặc biệt, hình ảnh,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ CÔNG NGHỆ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ - TIN HỌC

Bài giảng : TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG II

Biên soạn: Lý Thiên Bình

Hỗ trợ: Lê Viết Tuấn TP HỒ CHÍ MINH

Bài 6 BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH

VĂN BẢN, CHỮ VIẾT (Text,

6.1 CÁC HỆ ĐẾM

…5

43

21

11011

101

6.1.4 DẠNG TỔNG QUÁT HỆ SỐ ĐẾM

CÁC HỆ ĐẾM 10, 2, 8, 16

Hệ 10 Thập phân Nhị phânHệ 2 Bát phânHệ 8 Hệ 16Hexa

6.2 QUY TẮC CHUYỂN ĐỔI HỆ ĐẾM

Qui tắc 1: Muốn đổi một số từ hệ đếm này sang hệ đếm khác ta đổi

phần nguyên sang phần nguyên, phần lẻ sang phần lẻ

Qui tắc 2: Muốn đổi một số thập phân sang hệ cơ số 2 ta chia liên

tiếp số nguyên đó cho 2, thương số của phép chia trước là số bị chia

của phép chia sau, cho đến khi nào được thương số bằng 0 Số hệ 2

cần tìm là số dư của các phép chia được viết liên tiếp theo thứ

tự ngược lại.

Qui tắc 3: Muốn đổi 1 số thập phân lẻ nhỏ hơn 1 sang hệ cơ số 2,

ta thực hiện phép nhân liên tiếp với 2, phần lẻ của tích số trước là

số bị nhân của phép nhân sau, cho đến khi nào phần lẻ của tích số

bằng 0 Số hệ 2 cần tìm là phần nguyên của tích số viết theo thứ

tự thuận.

Chú ý: Có thể phần lẻ của tích không bao giờ bằng 0, khi đó ta phải làm tròn.

VÍ DỤ CHUYỂN ĐỔI HỆ ĐẾM

Mẹo chuyển đổi nhanh

2 1

0 1

2

3 9 * 10 8 * 10 9 * 10 2 * 10 3 * 10 10

* 1 23

2

* 1 2

* 1 2

* 0 2

* 1 2

* 0 2

* 1 75

6.3 Một số phép toán cơ bản

trên hệ nhị phân

1) Phép cộng:Việc cộng hai số tiến hành bằng cách cộng

từng cặp số của chúng theo qui tắc:

0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 +1 = 0 nhớ 1

2) Phép trừ: Việc trừ hai số tiến hành bằng cách trừ từng

cặp số (từ phải sang trái) của chúng theo qui tắc:

0 - 0 = 0 0 - 1 = 1 mượn 1 1 - 0 = 1 1 - 1 = 0

3) Phép nhân:Việc nhân hai số tiến hành bằng cách nhân

từng chữ số của số nhân với các chữ số của số bị nhân theo qui tắc:

0 * 0 = 0 0 * 1 = 0 1 * 0 = 0 1 * 1=1

6.4 THỰC HIỆN PHÉP TÍNH LOGIC BẰNG MẠCH ĐIỆN (AND, OR)

7 Biểu diễn thông tin hình ảnh

trong máy tính

Các thông tin, dữ liệu mà chúng ta cần đưa vào trong máy tính

xử lý có rất nhiều loại như chữ số, chữ cái, các ký hiệu đặc biệt, hình ảnh, âm thanh,

Máy tính được chế tạo bằng các linh kiện, vật liệu điện tử chỉ

có hai trạng thái tương ứng đóng/mở của mạch điện hay đèn điện tử, đèn bán dẫn, Vì vậy trong kỹ thuật máy tính, người ta dùng hai ký tự

0 và 1 để lưu trữ và xử lý thông tin Mỗi ký tự 0 và 1 gọi là bít, 8 bít lập thành 1 byte, các bội số của byte là:

1KB = 1024 Byte (Kilobyte)

1MB = 1024 KB (Megabyte) …

Để trao đổi thông tin trên máy tính ngày nay người ta sử dụng bộ

mã ASCII là bộ mã chuẩn của Mỹ để biểu diễn thông tin Mỗi ký

tự được mã hoá bằng 1 byte, do đó bảng mã ASCII có thể mã hoá

được 2 mũ 8 = 256 ký tự

7.1 ASCII (American StandartCode

for Information Interchange)

Trong máy tính dùng 8 bit để

mã hóa (Tối đa 256 ký tự)

Tại sao 1 byte = 8 Bit?

Bit/s để đo tốc độ truyền dữ liệu !

32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63

* + , - / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 :

@ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z {

\ ]

^ _

96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

` a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z {

| }

~ DEL

128 ký tự đầu của bảng mã ASCII

Mã hóa lệnh điều khiển

Từ 129=>256 – Ngôn ngữ khác

8 NÉN DỮ LIỆU TRÊN ĐĨA

DỮ LIỆU TRÊN ĐĨA CÓ THỂ XỬ LÝ BẰNG CÁC CHƯƠNG TRÌNH TIỆN ĐỂ GIẢM DUNG LƯỢNG

NGUYÊN LÝ NÉN

mùa xuân, mùa xuân,

một mùa xuân nho nhỏ

Vị trí trong bảng mã ASCII (1byte)

Vị trí

…

Một trong những phương pháp nén thông dụng và các yếu tố

ảnh hưởng đến dung lượng trên đĩa cứng của văn bản

Kết luận

 Các chương trình nén dùng các phương pháp khác

nhau để giảm số bit trùng hợp trong dữ liệu

 Có thể nén nguyên đĩa, một hay nhiều thư mục, file

 Có thể nén và chia file nén thành nhiều File nhỏ

 Nén bằng chương trình nào thì mở nén bằng

chương trình ấy

 Mức độ nén càng cao thì thời gian nén/ giãn càng dài

9 BIỂU DIỄN THÔNG TIN HÌNH

…

Các phần mềm có phương pháp

mã hóa dữ liệu hình ảnh khác nhau

Phần tên mở rộng của File xác định phần mềm nào có thể xem,

9.1 DỮ LIỆU ẢNH

Số hóa ảnh

Mật độ điểm càng lớn, ảnh càng mịn Điểm ảnh gọi là Pixel (picture element)

NGUYÊN LÝ MÃ HÓA DỮ LIỆU ẢNH

ĐỒ HỌA MÁY TÍNH

Dùng một số Bit để hiển thị màu

của từng điểm (Pixel) tạo nên ảnh

1 điểm + trắng đen = 2 Bit

1 điểm + 4 màu = 3 Bit

1 điểm + 256 màu = 9 bit

…

Giảm được kích thước ảnh nhưng không dùng cho các ảnh đòi hỏi chất lượng cao, ảnh Véc tơ thường dùng để

VÍ DỤ HIỂN THỊ ẢNH TRÊN MÁY TÍNH

221x345 pixel

256 bit màu

22 Kb

9.4 DỮ LIỆU ÂM THANH

MONO

7.1

Kênh trái Kênh phải

Khi chiếu VIDEO, âm thanh và hình

được xử lý song song

10 THIẾT BỊ XỬ LÝ THÔNG TIN,

THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN

Khối xử lý trung tâm :

 Bộ não của mãy tính – thành phần quan trọng nhất !

 Khối điều khiển (CU) : tìm đọc các lện từ bộ nhớ, giải mã, xác định, điều khiển các bước thực hiện trong máy tính.

 Khối tính toán số học logic (ALU) : nơi thực hiện các phép toán số học cơ bản, các phép toán Logic.(mạch điện được tạo thành từ số lượng lớn các phần tử bán dẫn để giải các bài toán logic, số học với dữ liệu hệ cơ số 2 : AND, OR, NOT …)

 Tốc độ đồng hồ: Giga hertz - GHz

 Các hãng lớn: AMD, Cyrix , Intel

AND, OR, NOT

1

SƠ ĐỒ KHỐI CƠ BẢN CỦA MÁY TÍNH

Tạo xung nhịp

Khối xử lý trung tâm

CPU

CONTROL UNIT Khối điều khiển

Các thanh ghi MAIN MEMORY ROM+RAM

Bộ nhớ trong

ALU Khối tính toán

ẢNH CPU

Hình 4 : Ảnh mặt sau của CPU Pentium Pro và ảnh phóng đại rất nhiều lần

11 MỘT SỐ THIẾT BỊ NHẬP XUẤT

THIẾT BỊ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ MOUSE

BÀN PHÍM

MÁY IN MÀN HÌNH MÁY CHIẾU

LOA VÀ SOUND CARD PLOTTER

11.1 BÀN PHÍM

ĐẦU ĐỌC

MÃ VẠCH Bàn phím - Nhập dữ liệu ký tự

Chuyển mã vạch thành ký tự

Một dạng nhập liệu dạng ký tự phổ biến

Một trong nhiều ứng dụng của máy quét

85 Hz 85 85 85

MÀU

16 BIT

32 BIT

Chất lượng hình ảnh cao hơn

Yêu cầu an toàn cao hơn

11.6 MÁY IN

MÁY IN KIM Dùng kim (9, 24, 48) đánh trên băng mực theo

ma trận, bền, rẻ nhưng ồn, chậm, chất lượng thấp

LQ 1050

MÁY IN LASER Thông dụng, in nhanh, chất lượng tốt nhưng

chỉ in trắng đen, máy in màu giá rất cao

MÁY IN PHUN Phun mực trên giấy theo ma

trận điểm, hay dùng in màu.

In nhanh, chất lượng cao hơn nhưng chi phí cao, nhanh hỏng

Phân loại các máy in thông dụng theo công nghệ

Các khổ giấy A0, A1, A2, A3, A4, B5 …

A4 A4 = A3

Máy in khổ nhỏ không thể in giấy khổ lớn

In văn bản nhanh hơn in ảnh

12 CẤU TRÚC MÁY TÍNH CÁ NHÂN

Máy tính các nhân (Реrsonal Сomputerrsonal Сomputeromputer) – máy tính điện tử cỡ nhỏ, dành cho những người không chuyên trong kỹ thuật tính toán

(kỹ sư, thư ký, bác sĩ …)

Hãng APPLE lần đầu tiên sản xuất hàng loạt và tung ra thị

trường năm 1975 Người đầu tiên làm ra là Stiv Jobs

Năm 1981 hãng IBM bắt đầu tham gia sản xuất máy tính cá nhân

sử dụng phần mềm của MICROSOFT

CẤU TRÚC - sự mô tả hệ thống phức tạp, xây dựng từ tập hợp các phần tử, mà các phần tử này được coi là nguyên thể đồng nhất

Hệ thống phức tạp Cấu trúc

12.1 CẤU TRÚC MỞ

Trong kỹ thuật máy tính, cấu trúc xác định thành phần, tên gọi, logic tổ chức và tuần tự tương tác tất cả phần cứng phần mềm, liên kết lại thành một hệ thống tính toán hợp nhất

Máy tính cá nhân hiện đại áp dụng nguyên lý CẤU TRÚC MỞ Theo nguyên lý này các thiết bị trực tiếp xử lý thông tin (CPU, RAM) kết nối với các thiết bị còn lại qua bo mạch chủ (Main

Board)

Bo mạch chủ làm nhiệm vụ truyền dữ liệu giữa các thiết bị, khả năng truyền dữ liệu (BUS) của Main Board là giới hạn

KÊNH LIÊN KẾT NGOÀI

SƠ ĐỒ KẾT NỐI THIẾT BỊ PC

12.2 BO MẠCH CHỦ

Khe cắm CPU

Khe cắm RAM

Khe cắm các thiết bị mở rộng (PCI) :

Modem trong, Card mạng, âm thanh …

Khe nối các ổ đĩa

Pin

Khe cắm Card hình

(AGP) Nguồn điện

12.3 CẤU HÌNH MÁY TÍNH

Ưu điểm của CẤU TRÚC MỞ cho phép người sử dụng có thể :

- LỰA CHỌN CẤU HÌNH MÁY TÍNH CỦA MÌNH

(văn phòng, giải trí, đồ họa …)

-MỞ RỘNG HỆ THÔNG, KẾT NỐI THÊM CÁC THIẾT

BỊ MỚI (thêm máy in, modem …)

-NÂNG CẤP MÁY TÍNH, THAY THẾ CÁC THIẾT BỊ CŨ

(trong khả năng cho phép)

CẤU HÌNH – thành phần các thiết bị được nối vào máy tính

Cổng – điểm kết nối các thiết bị bên ngoài vào máy tính

13 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY

TÍNH CÁ NHÂN

CÁC THAM SỐ CHÍNH CỦA PC

 Dạng CPU :CEL, P4, Athlon, Sempron …

 Tốc độ của bộ vi xử lý (CPU): >1.8 Ghz

 Dung lượng của bộ nhớ RAM : 256 Mb (333, 400, 533)

 FSB (Khả năng truyền dữ liệu): 533, 800, 1066 Mhz

 Tốc độ, dung lượng và khả năng truyền dữ liệu của ổ đĩa cứng :7200 vòng/ ph, >40Gb, SATA 150

• HỆ ĐIỀU HÀNH là một chương trình đĩng vai trị như là

giao tiếp giữa người sử dụng máy tính với phần cứng máy

tính, nĩ điều khiển việc thực hiện tất cả các loại chương trình.

Khởi động

Bật

Hoạt động của HỆ ĐIỀU HÀNH nhìn từ bên ngồi

HỆ ĐIỀU HÀNH đóng vai trò trung gian giữa người

CÁC PHẦN MỀM KHÁC GIAO DIỆN

HỆ ĐIỀU HÀNH chỉ hiển thị những gì cần thiết nhất lên màn

hình để người sử dụng làm việc tập trung hơn

Phần chính của HỆ ĐIỀU HÀNH là tập hợp các File nằm trên

một đĩa, sau khi khởi động máy BIOS tự động tìm đến và khởi

động HỆ ĐIỀU HÀNH

Máy tính khơng thể làm việc thiếu HỆ ĐIỀU HÀNH

Máy tính khơng thể làm việc với nhiều HỆ ĐIỀU HÀNH cùng

Bật

máy

CT trong Boot Sector

CT trong Master Boot

các CT cịn lại của HĐH

BIOS tìm HĐH trên đĩa và khởi động nĩ

Chương trình điều khiển thiết bị nào đĩ trong máy tính gọi là

DRIVER, driver được cài vào HỆ ĐIỀU HÀNH (máy in, modem)

14.1 LỊCH SỬ HỆ ĐIỀU HÀNH

 Thế hệ 1 (1945 - 1955) Ngôn ngữ lập trình và hệ điều

hành chưa được biết đến Dùng bảng điều khiển

 Thế hệ 2 (1955 - 1965) Lập trình viên dùng hợp ngữ

hoặc Fortran để viết chương trình trên phiếu đục lỗ sau

đó đưa phiếu này vào máy, máy thực hiện cho kết quả

ở máy in.

 Thế hệ 3 (1965 - 1980) Hệ điều hành ra đời nhằm điều

phối, kiểm soát hoạt động của hệ thống và giải quyết

các yêu cầu tranh chấp thiết bị Hệ điều hành đầu tiên

được viết bằng hợp ngữ.Trong giai đoạn này xuất hiện các Hệ điều hành lớn Multics và Unix.

 1.2.4 Thế hệ 4 (từ 1980 đến nay) Máy tính cá nhân

(Personal Computer - PC) ra đời Hệ điều hành MS

DOS ra đời gắn liền với máy tính IBM PC Ra đời Hệ

điều hành mạng và Hệ điều hành phân tán

14.2 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN

HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS

Hãng thực hiện : MICROSOFT (USA)

Hệ điều hành MS – DOS : giao tiếp bằng câu lệnh, không tiện dụng

Hệ điều hành Windows : giao tiếp qua giao diện, cửa sổ, biểu tượng, menu nên rất tiện dụng.

Quá trình phát triển (HĐH PC) : Windows 3.1 

Windows 3.11  Windows 95  Windows 98 

Windows 2000  Windows XP

Quá trình phát triển (HĐH Server) WindowsNT 

 Windows2000 Server  Windows2003…

14.3 PHÂN LOẠI

 Hệ Điều Hành cho máy MainFrame

 Hệ Điều Hành cho máy Server

 Hệ Điều Hành cho máy nhiều CPU

 Hệ Điều Hành cho máy PC

 Hệ Điều Hành cho máy PDA (Embedded OS)

 Hệ Điều Hành cho máy chuyên biệt

 Hệ Điều Hành cho thẻ chip (SmartCard)

+ DƯỚI GÓC ĐỘ LOẠI MÁY TÍNH

+Dưới góc độ số người dùng (truy xuất tài nguyên cùng lúc)

Một người dùng

Nhiềungười dùng

Mạng ngang hàng

Mạng cómáy chủ

LAN WAN

- Hệ thống bảo vệ, hệ thông dịch lệnh, quản lý mạng

Được tổ chức thành nhiều lớp: lớp dưới cùng là phần cứng, kế tiếp là lớp hạt nhân, và lớp trên cùng là lớp giao tiếp vơi người

sử dụng