Giới thiệu chung về CNTT và máy tính điện tử (lập TRÌNH cơ bản SLIDE)

- CPU gồm các thành phần:  Đồng hồ clock tạo các xung điện áp chính xác, đều đặn để sinh ra các tín hiệu cơ bản để điều chế thông tin và đồng bộ hoá các thành phần khác của máy tính..

Chương 1

Giới thiệu chung về CNTT và máy tính điện tử

Học phần: LẬP TRÌNH CƠ BẢN

Tài liệu tham khảo

McGraw-Hill, 2012 Chương 1, 4, 5

Đắc Phương Đại học Sư phạm, 2004 – Chương 2, 3, 8,

12, 13, 14

2

NỘI DUNG

 Phần 1 Kiến thức cơ bản về máy tính và mạng máy tính

 Phần 2 Các ứng dụng của CNTT – TT

 Phần 3 Các hiểu biết cơ bản khi làm việc với máy tính, làm việc với

Hệ điều hành, quản lý thư mục và tệp

 Phần 4 Một số phần mềm tiện ích, sử dụng Tiếng Việt, in ấn

3

LÀ THIẾT BỊ CÓ CÁC CHỨC NĂNG:

Chức năng nhập thông tin

Chức năng xuất thông tin

Chức năng điều khiển

Chức năng nhớ Chức năng tính toán

1234+4 1234 321

5555

MÁY VI TÍNH

5

Khu vực trung tâm

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

7

Bộ xử lí trung tâm (CPU - Central Processing Unit )

- CPU có chức năng điều khiển máy tính và xử lý thông tin theo chương trình đã được lưu trữ trong bộ nhớ

- CPU gồm các thành phần:

 Đồng hồ (clock) tạo các xung điện áp chính xác, đều đặn để sinh ra các tín hiệu cơ bản

để điều chế thông tin và đồng bộ hoá các thành phần khác của máy tính.

 Các thanh ghi (registers) CPU dùng các thanh ghi như là những bộ nhớ nhanh,

chuyên dụng dùng trong khi thực hiện các lệnh

 Các thanh ghi thường được dùng để ghi các lệnh đang được thực hiện, lưu trữ các dữ liệu phuc phục vụ cho các lệnh, các kết quả trung gian, các địa chỉ, các thông tin dùng đến trong quá trình thực hiện một lệnh

Khối số học và logic (ALU: arithmetic and logic unit) là khối chức năng thực hiện các

phép toán cơ sở của máy như các phép toán số học, các phép toán logic, phép tạo mã v.v ALU bao gồm những mạch chức năng để thực hiện các phép toán đó.

 Khối điều khiển (CU: control unit) là khối chức năng điều khiển sự hoạt động của MT

theo chương trình định sẵn.

Các lệnh này phải chỉ ra đầy đủ các thông tin sau:

- Phép tính cần thực hiện Trong lệnh máy nó được cho bằng một số bit gọi là mã phép tính.

- Nơi đặt dữ liệu của lệnh Thông tin này có thể là điạ chỉ trong BNT hoặc là mã thanh ghi.

- Các thông tin liên quan đến kết quả thực hiện chẳng hạn địa chỉ của nơi để kết quả của phép toán.

Một lệnh có cấu trúc gồm: Mã lệnh và Các thành phần địa chỉ

Một chương trình máy là một dãy các lệnh Do chương trình cũng nằm trong bộ nhớ nên chính các lệnh cũng có địa chỉ, đó chính là địa chỉ byte đầu tiên của lệnh.

Quá trình thực hiện một chương trình là một quá trình thực hiện liên tiếp từng lệnh

Để quản lý thứ tự thực hiện các lệnh, CU sử dụng một thanh ghi gọi là thanh đếm địa chỉ (Program Counter - PC) ghi địa chỉ của lệnh sẽ thực hiện tiếp theo Giá trị khởi tạo của PC là địa chỉ lệnh đầu tiên chương trình.

Giới thiệu chung về CNTT 9

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

10

Nguyên lý Von Neumann

Kiến trúc máy tính nêu trên được J Von Neumann mô tả nên cũng gọi là kiến

trúc Von Neumann Đi kèm với kiến trúc này là nguyên lý hoạt động cũng tên

là Von Neumann

Nội dung nguyên lí gồm:

Nguyên lý điều khiển bằng chương trình Máy tính hoạt động theo chương

trình lưu trữ sẵn trong bộ nhớ của nó Nguyên lý này đảm bảo cho máy tính có khả năng tự điều khiển không cần có sự can thiệp của người trong quá trình xử

lý vì quá trình xử lý đã được xác định qua một kịch bản

Nguyên lý truy cập theo địa chỉ dữ liệu theo nghĩa rộng (dữ liệu ban đầu, kết

quả trung gian, kết quả cuối cùng, chương trình ) được đưa vào bộ nhớ trong

những vùng nhớ được chỉ định bằng địa chỉ Trong chương trình, dữ liệu được

chỉ định thông qua địa chỉ Như vậy, việc truy cập tới dữ liệu là gián tiếp thông qua địa chỉ của nó trong bộ nhớ Nguyên lý này đảm bảo tính mềm dẻo trong

xử lý thông tin Người lập trình có thể viết yêu cầu một cách tổng quát theo vị trí các đối tượng đó nằm ở đâu mà không cần biết giá trị cụ thể của chúng

Thiết bị đưa vào

11

BỘ NHỚ TRONG

Bộ nhớ xuyến ferrit

Bộ nhớ bán dẫn

Đặc tính của bộ nhớ trong

1 Tốc độ truy xuất thông tin nhanh

2 Nói chung, không giữ được thông

tin khi không có nguồn nuôi

3 Giá thành lưu trữ cao

Bộ nhớ trong là nơi lưu trữ

thông tin tạm thời trong

quá trình làm việc của máy

tính CPU truy xuất dữ liệu

trực tiếp từ bộ nhớ trong

12

thường gọi bộ nhớ loại này là RAM

ROM (read only memory): chỉ

đọc, chương trình không ghi

được, phải ghi trước bằng các

phương tiện chuyên dụng

EPROM có thể xoá và ghi lại bằng các thiết bị chuyên dụng

13

TỔ CHỨC CỦA BỘ NHỚ TRONG (tự đọc)

BỘ NHỚ NGOÀI (tự đọc)

 Có khả năng lưu trữ không cần nguồn nuôi

(giữ các tài liệu dùng nhiều lần)

 Lưu trữ với khối lượng lớn (ví dụ hồ sơ của

một ngân hàng)

 Lưu trữ với giá thành rẻ

Các công nghệ lưu trữ Vật liệu tử (đĩa mềm, đĩa cứng, băng từ, đĩa quang

từ MO) Vật liệu quang (đĩa CD/DVD)

Bán dẫn (Flash driver - USB)

15

ĐĨA CỨNG (HARD DISK) – tự đọc

 dung lượng tính theo GB

 Năm 2006 đã xuất hiện các đĩa cứng có

sức chứa tới terabyte (một nghìn tỉ

byte).

 Thời gian truy nhập: thời gian trung

bình để đặt được đầu từ vào vị trí đọc

(khoảng 10 ms)

 Độ tin cậy thường tính bằng khoảng

thời gian trung bình giữa hai lần lỗi

Khoảng thời gian trung bình có một lỗi

của đĩa cứng lên tới hàng chục nghìn

giờ

Đĩa cứng thường là một bộ đĩa bằng hợp kim nhôm có phủ vặt liệu từ xếp thành chồng, đồng trục Mỗi đĩa cũng quy định các đường ghi, các cung tương tự như đĩa mềm

16

ĐĨA QUANG (tự đọc)

Pit

Land

 Bằng bicarbonat phủ phim nhôm phản xạ

 Ghi bằng cách ép khuôn hay dùng tia laser cường độ cao để khắc thành các vùng lõm (pit)

 Đọc bằng tín hiệu phản xạ từ một nguồn laser Khi gặp vùng lõm tín hiệu sẽ không thu được, khi gặp vùng nổi (land) sẽ thu được tín hiệu.

 Đĩa quang có dung lượng rất cao và rẻ tiền

17

CHUỘT (MOUSE) – tự đọc

• Chuột dùng để chuyển một dịch chuyển cơ học thành tín hiệu điện đưa vào máy tính để

điều khiển một điểm gọi là con trỏ (cursor) trên màn hình

• Với chuột cơ, khi di chuyển bi bị quay tròn và truyền chuyển động sang hai trục khác,

một trục xoay theo dịch chuyển theo chiều đứng và một trục theo chiều ngang Nhờ một

cơ chế biến chuyển động của trục thành các xung điện chuyển cho máy tính để di chuyển con trỏ

• Chuột quang chụp ảnh bề mặt phía dưới và so hai ảnh liên tiếp để phát hiện hướng và

độ dài dịch chuyển Chuột quang nhạy hơn và đỡ bị ảnh hưởng bới bụi bẩn hơn chuột cơ

21

MÁY QUÉT (SCANNER) – tự đọc

Máy quét dùng để đọc một ảnh đưa vào máy tính

Một số đặc tính của máy quét

• Độ phân giải đo băng dpi ; dot per inch, số điểm ảnh trên một inch

• Độ sâu màu: mức tinh tế của màu đo bằng

số bít để mã hoá một điểm màu

• Tốc độ quét (thời gian quét cho trang ảnh

ở một độ phân giải nhất định)

• Chế độ nạp giấy (từng tờ hay hàng loạt)

22

BỘ ĐỌC MÃ VẠCH (BAR CODE READER) (tự đọc)

 Mã vạch được sử dụng phổ biến trên

nhãn hàng hoá, thẻ để có thể đọc bằng

máy

 Mã vạch cũng được dùng trong các

thẻ cá nhân để điểm danh chấm công

hay xác nhận người khi mượn sách ở

thư viện

23

 Gần đây có thẻ đọc bằng sóng radio RFID (radio frequency

identification) Trong mỗi thẻ có một anten và một chíp Máy

đọc phát sóng radio, thẻ nhận sóng và sử dụng năng lượng cảm

ứng phát từ máy đọc để gửi trả lại dữ liệu.

 Hiện nay thẻ được sử dụng rất rộng rãi vì sự tiện lợi và rẻ tiền

Thẻ từ và bộ đọc thẻ từ

Thẻ thông minh gắn chip nhớ

Thẻ RFID có chip thu phát và nhớ dữ liệu, giao tiếp với máy đọc nhờ năng lượng cảm ứng thu

được từ máy đọc

24

• Chế độ tiết kiệm năng lượng

• Dùng súng bắn điện tử tương tự như màn hình TV màu

• Chữ và hình vẽ được tạo từ những điểm ảnh gọi là pixel

(picture element)

• Có một bộ phận điều khiển việc hiển thị có thể tích hợp trong bản mạch chủ của máy tính (main board) hoặc bản mạch đồ hoạ độc lập (graphic card)

25

MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG LCD (tự đọc)

•Sử dụng các diodetinh thể lòng

(Liquid Crystal Diode) có thể phát

sáng khi được đặt vào một điện áp,

Các diode này được xếp thành ma

MÁY CHIẾU (PROJECTOR) – tự đọc

DLP (Digital Lighting Processpor) projector thì dùng

công nghệ vi guơng (micro mirror) rất tinh xảo Vi

gương là một linh kiện quang bán dẫn chứa hàng

triệu gương nhỏ xíu có thể điều khiển được

Ấnh sáng từ một nguồn sáng được chiếu qua một

bộ lọc màu phản xạ qua một vi gương để chiếu lên

màn hình

27

MÁY IN (tự đọc)

 Máy in dòng: (Line printer)

 Máy in kim (matrix printer hay dot printer)

 Máy in laser (laser printer)

 Máy in phun (ink jet printer)

28

áp của các điểm trên trống) Mực in sẽ bám vào trống theo “hình ảnh tĩnh điện”và được làm nóng chảy dính vào giấy

 Máy in laser cho chất lượng in rất cao, tốc độ thoả đáng và khá kinh tế Máy in laser được sử dụng rất rộng rãi

30

MÁY IN PHUN (JET INK PRINTER) (tự đọc)

 Máy tạo từng điểm ảnh bằng cách phun những tia mực vô

cùng nhỏ nhờ những máy bơm mực rất tinh xảo

 Hai công nghệ thường được sử dụng là dùng tinh thể áp

điện (một loại vật liệu khi đặt một điện áp vào hai mặt thì

vật liệu này sẽ bị co hay giãn Một công nghệ khác là đốt

nóng đầu in mực đột ngột để sinh ra bong bóng mực Khi

bong bóng vỡ sẽ bắn ra tia mực qua đầu in.

 Máy in phun thường dùng in ảnh chất lượng cao nhưng

mực đắt tiền.

31

CÁC CỔNG GIAO TIẾP (tự đọc)

Cổng cắm bàn phím

Cổng 1394 dùng để cắm các thiết bị video

Cổng cắm chuột

Cổng song song dùng

cho máy in Cổng cho màn hình

Các cổng audio

(tai nghe, ghi âm)

4 cổng USB với đầu

Cổng USB với loại

đầu cắm nhỏ

32

33

Sự ra đời máy tính (tự đọc)

 Máy tính điện tử thực sự bắt đầu hình thành vào thập niên

1950 và đến nay đã trải qua 5 thế hệ và được phân loại theo sự tiến bộ về công nghệ điện tử và vi điện tử cũng như các cải tiến

về nguyên lý, tính năng và loại hình của nó.

 Thế hệ 1 (1950 - 1958): máy tính sử dụng các bóng đèn điện tử

chân không, mạch riêng rẽ, vào số liệu bằng phiếu đục lỗ, điều khiển bằng tay Máy có kích thước rất lớn, tiêu thụ năng lượng nhiều, tốc độ tính chậm khoảng 300 - 3.000 phép tính/s Loại máy tính điển hình thế hệ 1 như EDVAC (Mỹ) hay BESM

(Liên Xô cũ),

Sự ra đời máy tính (tự đọc)

 Thế hệ 2 (1958 - 1964): máy tính dùng bộ xử lý bằng đèn bán dẫn, mạch in

Máy tính đã có chương trình dịch như Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản Kích thước máy còn lớn, tốc độ tính khoảng 10.000 -100.000 phép tính/s Điển hình như loại IBM-1070 (Mỹ) hay MINSK (Liên Xô cũ),

Giới thiệu chung về CNTT 35

 Thế hệ 5 (1990 - nay): bắt đầu các nghiên cứu tạo ra các máy

tính mô phỏng các hoạt động của não bộ và hành vi con người,

có trí khôn nhân tạo với khả năng tự suy diễn phát triển các tình huống nhận được và hệ quản lý kiến thức cơ bản để giải quyết các bài toán đa dạng.

Giới thiệu chung về CNTT 36

Máy tính cá nhân (tự đọc)

 Năm 1971, Intel sản xuất bộ vi xử lý đầu tiên - một bộ xử lý máy tính hoàn chỉnh trên một chip duy nhất Mặc dù chỉ có ¼ inch 2 , nhưng mạnh mẽ như chiếc máy tính 30 tấn năm 1945 Bộ vi xử lý ngày nay hàng trăm, nghìn lần mạnh hơn nữa.

 Năm 1977, các công ty như Apple, Tandy và Commodore bắt đầu sản xuất máy tính cá nhân cho người không làm kỹ thuật nhắm mục tiêu vào người dùng gia đình và giáo dục

 Tại Anh, các công ty như Sinclair và Amstrad cũng giúp thiết lập thị trường cho các máy tính cá nhân.

 Khoảng 1980, với sự phát triển của phần mềm chẳng hạn như xử lý văn bản và bảng tính, máy tính cá nhân bắt đầu tìm được vai trò quan trọng trong công việc văn phòng

 Năm 1981, IBM sản xuất 'PC đầu tiên của mình (máy tính cá nhân).

 Trong thập kỷ tiếp theo các máy tính IBM và các máy tương tự từ các nhà sản xuất khác biến đổi môi trường làm việc của hầu hết các nhân viên văn phòng và thay đổi nhiều khía cạnh của việc sử dụng máy tính

Thiết bị di động cầm tay

 Điện thoại di động, hay còn gọi là điện thoại cầm tay, là thiết bị viễn thông liên lạc có thể sử dụng trong không gian rộng, phụ thuộc vào nơi phủ sóng của nhà cung cấp dịch vụ

 Chất lượng sóng phụ thuộc vào thiết bị mạng và phần nào địa hình nơi sử dụng máy chứ ít khi bị giới hạn về không gian

 Tại thời kỳ phát triển hiện nay điện thoại di động là một thiết bị không thể thiếu trong cuộc sống.

Giới thiệu chung về CNTT 38

Thiết bị di động cầm tay

 Điện thoại thông minh (smartphone) là khái niệm

để chỉ loại điện thoại tích hợp một nền tảng hệ điều hành di động với nhiều tính năng hỗ trợ tiên tiến

về điện toán và kết nối dựa trên nền tảng cơ bản

của điện thoại di động thông thường

 Điện thoại thông minh ngày nay bao gồm tất cả chức năng của laptop như duyệt web, Wi-Fi, các ứng dụng của bên thứ 3 trên di động và các phụ kiện đi kèm cho máy.

 Những điện thoại thông minh phổ biến nhất hiện nay dựa trên nền tảng của hệ điều hành Windows Phone của Microsoft, Android của Google và iOS của Apple

Giới thiệu chung về CNTT 39

Thiết bị di động cầm tay

 Máy tính bảng (tablet computer) còn được gọi ngắn gọn là Tablet, là một loại thiết bị máy tính tất cả trong một với màn hình cảm ứng,

sử dụng bút cảm ứng (nếu có) hay ngón tay để nhập dữ liệu thông tin thay cho bàn phím và chuột máy tính.

 Là loại thiết bị di động thứ ba, không phải là máy tính xách tay hay điện thoại di động

 có thể có bàn phím hay chuột đi kèm, tùy model và tùy theo hãng sản xuất

 Tên gọi của loại thiết bị này là bảng viết vì nó trông giống cái bảng.

Giới thiệu chung về CNTT 40

KHÁI NIỆM VỀ PHẦN MỀM

 Các chương trình máy tính được viết để

thể hiện thuật toán nhằm giải quyết bài

toán, đáp ứng các yêu cầu về chức năng và

hiệu quả cần thiết nào đó do người đặt

hàng đưa ra

 Các cấu trúc dữ liệu phù hợp đã được lựa

chọn sao cho chương trình có thể thao tác

được đúng và hiệu quả

 Các tài liệu mô tả toàn bộ bài toán, thuật

toán, chương trình và cách sử dụng

 Kỹ năng (skills) của tác giả thể hiện trong

đó

Kỹ thuật, phương pháp luận,

mô hình

Chương trình máy tính Tư liệu

Kinh nghiệm

kỹ sư

41

ĐẶC TÍNH CỦA PHẦN MỀM

 Phần mềm được phát triển (development) hay kỹ nghệ (engineering),

nó không được chế tạo (manufacture) theo nghĩa cổ điển

 Phần mềm không “tự hỏng" nhưng thoái hoá theo thời gian do không thích nghi được với nghiệp vụ và công nghệ thường xuyên thay đổi

 Phần lớn phần mềm được xây dựng theo yêu cầu của khách hàng, có một nguy cơ là sự không hiểu nhau giữa khách hàng và những người phát triển

 Sự phức tạp và tính luôn thay đổi luôn là bản chất của phần mềm

 Ngày nay phần mềm được phát triển theo nhóm

42

PHẦN MỀM ỨNG DỤNG

 Phần mềm máy tính được viết để giúp giải quyết các công việc hàng ngày cũng như những hoạt động nghiệp vụ như soạn thảo văn bản, quản lý học sinh, quản lý kết quả học, lập thời khoá biểu, quản lý chi tiêu cá nhân -> gọi là các phần mềm ứng dụng

 Phần mềm đặt hàng , phần mềm ứng dụng được viết theo đơn đặt hàng riêng có tính đặc thù của một cá nhân hay tổ chức, Người phát triển phần mềm sẽ phải hỗ trợ trực tiếp trong quá trình làm phần mềm và vận hành sau này

 Phần mềm đóng gói, phần mềm được thiết kế dự trên những yêu cầu chung hàng ngày của nhiều người chứ không phải của một người hay một tổ chức cụ thể nào Nhà sản xuất bán để người dùng tự cài đặt, không có bảo trì trực tiếp tới từng ngừơi.

 Phần mềm ứng dụng phục vụ trực tiếp hoạt động của con người, đối lập với phần mềm hệ thống được hiểu là phần mềm tự phục vụ của máy tính

44