Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - Trần Thị Dung

Chương 1 - Các khái niệm cơ bản về tin học. Bài giảng gồm các nội dung: Khái niệm; lịch sử phát triển của máy tính; phân loại máy tính, cấu tạo chung của máy tính điện tử, hệ đếm, biểu diễn thông tin trong máy tính, đại số logic. Cuối bài giảng có phần bài tập để người học ôn tập và củng cố kiến thức đã học.

Trang 1

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG

Trang 2

Nội dung

2 Lịch sử phát triển của máy tính

3 Phân loại máy tính

6 Biểu diễn thông tin trong máy tính

7 Đại số logic

Trang 3

1.1 Khái niệm

Tin học:

– Là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu các phương pháp,các quá trình xử lý thông tin một cách tự động trên các phươngtiện kỹ thuật (chủ yếu là máy tính điện tử)

Trang 4

1.2 Lịch sử phát triển của máy tính

Trang 5

1.2 Lịch sử phát triển của máy tính

Một số mốc lịch sử quan trọng

– Trước công nguyên : Bàn tính gảy ở Trung Quốc.

– 1642 : Bàn tính cơ của Pascal ( phép + và - ).

– 1670 : Bàn tính cơ học của Leibniz ( các phép tính thông dụng )

– 1842 : Máy tính có thể lập trình được của Charles Babbage.

– 1890 : Herman Hollerith thiết kế hệ thống có thể lưu thông tin trên bìa đục lỗ đọc

ra bằng tế bào quang điện, thành lập công ty IBM.

– 1946 : Máy ENIAC của Mỹ giá 500.000$ với 18000 bóng đèn điện tử.

– 1958 : Máy tính đầu tiên sử dụng công nghệ bóng bán dẫn transistor (IBM 7090).

– 1964 : Máy tính đầu tiên sử dụng IC (IBM 360).

– 1976 : Hãng DEC giới thiệu máy VAX 11/780.

– 1981 : IBM giới thiệu máy vi tính PC.

Trang 6

1.3 Phân loại máy tính

Trang 7

1.4 Cấu tạo chung của MTĐT

Mouse

Case

Optical Disk Floppy disk

Key board

Monitor

Screen

Trang 8

1.4 Cấu tạo chung của MTĐT (tt)

7

Trang 9

Khe cắm RAM

Khe cắm Card

mở rộng

Đế cắm CPU

Khe cắm cáp dữ liệu

Cổng ngoại vi chuột, bàn phím

Cổng ngoại

vi nối tiếp

Jack cắm màn hình

Lá tản nhiệt

Trang 10

Bộ xử lý trung tâm (CPU)

– Đơn vị điều khiển (CU – Control Unit)

– Bộ số học & Logic (ALU – Arithmetic Logic Unit)

– Bộ nhớ (Memory)

Input Devices (các thiết bị vào)

– Keyboard, Mouse, Scanner, Microphone…v.v

Output Devices (các thiết bị ra)

– Monitor, Printer, Speaker, Projector….v.v

Trang 11

CPU – Central Processing Unit

– Control Unit : Thực hiện 4 thao tác cơ bản

• Fetch : Nạp chỉ thị (Instruction) hoặc dữ liệu từ bộ nhớ.

• Decode : Giải mã chỉ thị thành lệnh.

• Execute : Thực thi lệnh.

• Store : Lưu kết quả của lệnh vừa thực thi vào bộ nhớ.

– Arithmetic Logic Unit

• Phép toán số học: + - x ÷

• Phép toán so sánh: < > =

• Phép toán luận lý: and, or, not

Trang 12

Chu kỳ máy (Machine Cycle)

– Instruction time: (1) và (2)

– Execution time: (3) và (4)

Cách tính tốc độ CPU

– Tốc độ của CPU được tính bằng

số triệu lệnh xử lý được trong 1

giây

– Đơn vị đo tốc độ CPU là MIPS

(Millions of Instructions Per

Second)

Trang 13

CPU sử dụng kỹ thuật Pipelining

Trang 14

 Đồng hồ hệ thống (System Clock)

– Đồng bộ mọi hoạt động của máy tính

– Mỗi tick là một chu kỳ đồng hồ

– Đơn vị tính = Herzt (Hz)

1 MHz (Mega Herzt) = 1 triệu tick đồng hồ hệ thống.

1 GHz (Giga Herzt) = 1 tỉ tick đồng hồ hệ thống.

Trang 15

1.5 Các hệ đếm

• Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu (các chữ số cơ bản) để biểu diễncác số và xác định giá trị của các biểu diễn số

• Ví dụ:

• Hệ thập phân (cơ số 10, decimal)

• Hệ nhị phân (cơ số 2, binary)

• Hệ bát phân (cơ số 8, octal)

• Hệ thập lục phân (cơ số 16, hexadecimal)

Trang 16

1.5 Chuyển từ cơ số 2 sang cơ số 10

(anan-1…a0)2 = an.2n + an-1.2n-1 +…+ a0.20

Ví dụ:

• 0B = 0; 10B = 2

• 1001B = 1.23 + 0.22 +0.21 + 1.20 = 9

Trang 17

1.5 Chuyển từ cơ số 10 sang cơ số 2

D = số cần chuyển

Chia D (chia nguyên) liên tục cho 2

cho tới khi kết quả phép chia = 0.

Lấy phần dư các lần chia viết theo

thứ tự ngược lại.

• Kết quả: 1011

Trang 18

1.5 Chuyển từ cơ số 10 sang cơ số 2 (tt)

Phần nguyên

– Chia liên tiếp cho 2

– Viết phần dư theo chiều ngược lại

dừng hoặc kết quả=0

– Viết các phần nguyên theo đúng

Trang 19

1.5 Chuyển đổi cơ số 16 và cơ số 10

 Từ hệ 10 → hệ 16

–Thực hiện chia liên tiếp cho 16.

–Lấy phần dư viết ngược lại.

 Từ hệ 16 → hệ 10

• (anan-1…a0)H= an.16n + an-1.16n-1 +…+ a0.160

Trang 20

1.5 Chuyển đổi cơ số 16 và cơ số 2

Trang 21

1.5 Đổi hệ 16 sang hệ 2

• Căn cứ vào bảng chuyển đổi, thay thế 1 chữ

số của số hệ 16 bằng 4 bit nhị phân.

Ví dụ:

– CH = 1100B

– 7H = 0111B

→ C7H = 1100 0 111B

Trang 22

1.5 Đổi hệ 2 sang hệ 16

Nhóm 4 bit một từ phải sang trái rồi căn cứ

vào bảng chuyển đổi, thay thế bằng chữ số

Trang 23

1.6 Thông tin – Biểu diễn và xử lý thông tin

Thông tin (Information):

– Là một khái niệm trừu tượng, bao gồm những dữ kiện về đối tượng tại một thời điểm cụ thể Thông tin giúp con người nhận biết, hiểu và có sự đánh giá của bản thân về đối tượng.

Dữ liệu (Data):

– Là Thông tin đã được mã hoá theo một quy tắc nào đó Máy tính chỉ xử lý được dữ liệu đã mã hoá ở dạng nhị phân (các bit 0, 1) – Đơn vị đo dữ liệu:

Trang 24

1.6 Thông tin – Biểu diễn và xử lý thông tin (tt)

Mã hoá thông tin trong máy tính

– Muốn máy tính lưu trữ, xử lý được thông tin, thông tin phảiđược biến đổi thành các tín hiệu điện, các tín hiệu điện nàytương ứng với 2 trạng thái 0 và 1 (đóng mạch/hở mạch) Cácbiến đổi như vậy gọi là mã hoá thông tin

– Mã hóa thông tin ở dạng văn bản đơn giản (các ký tự) người tadùng bảng mã ASCII gồm 256 (= 28) ký tự đánh số từ 0 – 255.Mỗi ký tự theo bảng mã ASCII tương ứng với 1 Byte trong bộnhớ máy tính

– Trong bộ mã Unicode người ta dùng 2 hoặc 3 byte để mã hoá 1

ký tự

→ Bộ mã Unicode có thể biểu được các ký tự của mọi ngôn

Trang 27

Biến logic

Là biến đại diện cho đại lượng logic.

Chỉ có thể nhận một trong hai giá trị:

–Đúng (TRUE), hoặc

–Sai (FALSE)

VD 1: X = “M là số âm.”

–Khi M là số âm: X = TRUE

–Ngược lại, X = FALSE

VD2: Y=“Hôm nay trời đẹp.”

–Giá trị của Y thay đổi theo ngày.

Trang 28

Hằng, biểu thức và hàm logic

Hằng logic

–Có giá trị xác định

–Giá trị đó là TRUE hoặc FALSE

–Ví dụ: “2>3” là một hằng logic nhận giá trị FALSE

Biểu thức, hàm logic

–Sự kết hợp của hằng, biến và toán tử

–Toán tử: và, hoặc, …

• – Ví dụ: “m≥3” và “m≤5”

Trang 33

Toán tử “HOẶC LOẠI TRỪ”

Ký hiệu: XOR

– X XOR Y

X OR Y sai khi X = Y

Ví dụ

– “2>3” XOR TRUE nhận giá trị TRUE

– FALSE XOR “2>3” nhận giá trị FALSE

Trang 34

Thứ tự ưu tiên các phép toán

1 Dấu ngoặc ( )

2 NOT, dấu trừ (-)

3 *, /, DIV, MOD, AND

4 +, -, OR, XOR

Định dạng
Số trang	37
Dung lượng	1,27 MB