Bài giảng Nhập môn tin học: Giới thiệu trình bày tổng quan về hệ thống tin học, máy tính PC và nguyên lý hoạt động, biểu diễn thông tin trong máy tính, giới thiệu về mạng máy tính. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Trang 1NHẬP MÔN TIN HỌC
GIỚI THIỆU
TS Đào Nam Anh
Trang 2Tài liệu
Slides do TS.Đào Nam Anh thực hiện dựa trên tài liệu [1,2] và các mã nguồn [3]:
1 B W Kernighan and D M Ritchie The C
Programming Language Prentice Hall 1978, ISBN 0-13-110163-3
2 TS.Nguyễn Thị Thu Hà, TS.Nguyễn Hữu
Quỳnh, TS.Nguyễn Thị Thanh Tân,
Giáo trình Nhập môn tin học, Khoa CNTT,
Đại học Điện lực, 2013
Trang 3Nội dung
1 Tổng quan về hệ thống tin học
2 Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
3 Biểu diễn thông tin trong máy tính
4 Giới thiệu về mạng máy tính
Trang 44
Biểu diễn thông tin trong máy tính
luôn muốn biết rõ về nó càng nhiều càng tốt Những
hiểu biết đó gọi là thông tin
dụng biết thông tin về người xin việc
cách biểu diễn thông tin sao cho máy tính có thể nhận biết và xử lý được
Trang 55
Biểu diễn thông tin trong máy tính
năng xuất hiện như nhau Kí hiệu một mặt là 0 và mặt kia
là 1 thì sự xuất hiện kí hiệu 1 hay 0 khi tung đồng xu cho
ta 1 lượng thông tin là 1 bit
của bộ nhớ máy tính để lưu trữ một trong hai kí hiệu 0,1
máy tính
dùng là byte 1byte = 8bit Còn có các đơn vị bội của byte trong bảng sau:
Trang 88
Biểu diễn thông tin trong máy tính
• Mã hóa thông tin trong máy tính
• Muốn máy tính xử lí được, thông tin phải biến đổi thành một dãy bit Cách biến đổi như vậy được gọi là một cách mã hóa thông tin
• Thông tin gốc: 8 bóng đèn Thông tin mã hóa: 01101001 Máy tính
• Ví dụ xét việc mã hóa thông tin dạng văn bản là một dãy các
kí tự a zA Z0 9…
Trang 99
Biểu diễn thông tin trong máy tính
• Mã hóa thông tin trong máy tính
• Để mã hóa thông tin dạng văn bản, ta chỉ cần mã hóa các kí
tự Bộ mã ASCII (Đọc là A-ski, American Standard Code for Information Interchange) Trong bộ mã này, các kí tự được đánh số từ 0 đến 255
• Ví dụ, kí tự “A” có mã ASCII là 65 Kí tự “a” có mã là 97 Mỗi số nguyên trong phạm vi từ 0 đến 255 đều có thể viết trong hệ nhị phân với 8 chữ số (8bit) Ví dụ mã ASCII của kí
tự “A” là 0100001
• Bộ mã ASCII chỉ mã hóa được 256(=2 8 ) kí tự, chưa đủ mã hóa tất cả các bảng chữ cái của các ngôn ngữ mã Unicode 16bit mã hóa được 65536(=2 16 ) kí tự
Trang 1010
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Cách làm việc các con số nhị phân
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 nhớ 1 0-0=0 1-1=0 1-0=1 0-1=1 mượn 1 0x0=0 0x1=0 1x0=0 1x1=1
Trang 12• X=anan-1…a1a0 = anbn + an-1bn-1 + … + a1b + a0 (*)
với b là cơ số hệ đếm, anan-1…a1a0 là các chữ số
cơ bản,
X là số ở hệ đếm cơ số b
Trang 1313
Biểu diễn thông tin trong máy tính
được kí hiệu là 0,…,9,A,B,C,D,E,F Nếu một số có giá trị lớn hơn các số cơ bản thì nó sẽ được biểu diễn bằng cách tổ hợp các chữ số cơ bản theo công thức:
Trang 1414
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Các hệ đếm và phép tính
Để chuyển một số từ hệ thập phân sang hệ
có cơ số b (b khác10) ta làm như sau:
Lấy số thập phân chia cho cơ số b cho đến khi
phần thương của phép chia bằng 0, số đổi được chính là các phần dư của phép chia theo thứ tự
ngược lại
Ví dụ X= 610 nghĩa là X = 6 trong hệ thập phân sẽ đổi được thành 1102 trong hệ nhị phân như sau:
Trang 15• Để chuyến đổi số từ hệ nhị phân sang hệ thập lục phân ta thực
hiện như sau:
• Nhóm lần lượt 4 bit từ phải sang trái, sau đó thay thế các nhóm 4 bit bằng giá trị tương ứng trong hệ thập lục phân (tra theo bảng chuyển đổi)
• Ví dụ X = 11 10112 = 3B16
• Qui tắc 4
• Để chuyển số từ hệ thập lục phân sang hệ nhị phân ta thực hiện
như sau: ứng với mỗi chữ số sẽ được biểu diễn dưới dạng 4 bit
• Ví dụ: X = 3B16 = 0011 10112 = 11 10112
Trang 1616
Biểu diễn thông tin trong máy tính
• Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
Trang 1717
Biểu diễn thông tin trong máy tính
• Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
Trang 1818
Biểu diễn thông tin trong máy tính
• Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
Trang 1919
Biểu diễn thông tin trong máy tính
• Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
Trang 2020
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
5 Đọc chéo từ dưới lên
viết từ trái sang phải:
Trang 2121
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
• 910=?2
Trang 2222
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
• 910=?2
1 9:2 được 4 dư 1 9 2
1 4
Trang 2323
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
Trang 2424
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
Trang 2525
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
Trang 2626
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân
5 Đọc chéo từ dưới lên
viết từ trái sang phải:
Trang 2727
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ nhị phân sang thập phân
Trang 2828
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ nhị phân sang thập phân
Trang 2929
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
2010=?16
Trang 3030
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
2010=?16
1 20:16 được 1 dư 4 20 16
4 1
Trang 3131
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
Trang 3232
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
2010=?16
1 20:16 được 1 dư 4
2 4:16 được 0 dư 4
3 Đọc chéo từ dưới lên
viết từ trái sang phải:
2010=1416
20 16
Trang 3333
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
3010=?16
1 30:16 được 1 dư 14 tức E
2 1:16 được 0 dư 1
3 Đọc chéo từ dưới lên
viết từ trái sang phải:
3010=1E16
30 16
Trang 3434
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
3010=?16
Trang 3535
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
3010=?16
1 30:16 được 1 dư 14 tức E 30 16
E 1
Trang 36
36
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
Trang 3737
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
3010=?16
1 30:16 được 1 dư 14 tức E
2 1:16 được 0 dư 1
3 Đọc chéo từ dưới lên
viết từ trái sang phải:
3010=1E16
30 16
Trang 3838
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
3710=?16
Trang 3939
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
3710=?16
1 37:16 được 2 dư 5 37 16
5 2
Trang 40
40
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
Trang 4141
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập phân sang thập lục phân
3710=?16
1 37:16 được 2 dư 5
2 2:16 được 0 dư 2
3 Đọc chéo từ dưới lên
viết từ trái sang phải:
3710=2516
37 16
Trang 4242
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập lục phân sang thập phân
AE16=?10
=160+14=174
AE16=17410
Trang 4343
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập lục phân sang thập phân
23416=?10
=…
Trang 4444
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập lục phân sang nhị phân
3716=?2
Trang 4545
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ thập lục phân sang nhị phân
3716=?2
Chuyển qua hệ 10:
3716=102=?2
Trang 4646
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ nhị phân sang thập lục phân
1001002=? 16
Trang 4747
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Chuyển từ hệ nhị phân sang thập lục phân
1001002=? 16
Chuyển qua hệ 10:
1001002=? 10 =? 16
Trang 50Tổng quan về hệ thống tin học
thu thập và xử lý thông tin dựa trên công cụ là máy tính điện tử
lưu trữ thông tin
Trang 51Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
Sơ đồ cấu trúc máy tính
Trang 52Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
o a y vi nh, u n i t ng a
y, c năng , nh n u i u
n a t chương nh c lưu trong
CPU gồm các nh n:
dịch các lệnh của chương trình và điều khiển hoạt động
xử lý
thực hiện các phép toán số học và luận lý
52
Trang 53Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
vào để thực hiện và là nơi lưu trữ dữ liệu đang được xử lí
Gồm 2 phần: ROM(Read Only Memory) và RAM(Random Access Memory)
ROM chứa một số chương trình hệ thống được hãng sản xuất nạp sẵn Dữ liệu trong ROM không xóa được Khi tắt máy dữ liệu trong ROM không bị mất đi
RAM là phần bộ nhớ có thể đọc, ghi dữ liệu trong lúc làm
việc Khi tắt máy, dữ liệu trong RAM sẽ bị mất đi
53
Trang 54Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
lâu dài dữ liệu và hỗ trợ cho bộ nhớ trong
Gồm
Đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD, thiết bị nhớ flash
54
Trang 55Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
Trang 56Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
Trang 57Máy tính PC và nguyên lý hoạt động
Hoạt động của máy tính
Nguyên lí điều khiển bằng chương trình
Máy tính hoạt động theo chương trình
Nguyên lí lưu trữ chương trình
Lệnh được đưa vào máy tính dưới dạng mã nhị phân để lưu trữ xử lí như những dữ liệu khác
Nguyên lí truy cập theo địa chỉ
Việc truy cập dữ liệu trong máy tính được thực hiện thông qua địa chỉ nơi lưu trữ dữ liệu đó
Nguyên lí Von Neumann
Mã hóa nhị phân, điều khiển bằng chương trình, lưu trữ chương trình và truy cập theo địa chỉ tạo thành một
nguyên lí chung Von Neumann
57
Trang 58Cám ơn
https://sites.google.com/site/daonamanhedu/intro2informatics