Bài giảng tin học đại cương - Bài 1: Cơ bản về máy tính - Trường Cao đẳng Nghề iSPACE Khoa Mạng & Truyền Thông

MÔN HỌC:TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG1Trường Cao đẳng Nghề iSPACEKhoa Mạng & Truyền Thôngfit@ispace.edu.vn Bài 1: CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNHBài 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ ĐIỀU HÀNHBài 3: SỬ DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH MS WINDOWSBài 4: VIRUS MÁY TÍNHBài 5: CĂN BẢN VỀ LẬP TRÌNHMÔN HỌC: TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG2Đúng giờTắt chuông điện thoạiHỏi lại những gì chưa hiểuĐóng góp ý kiến và chia sẻ kinh nghiệmLắng ngheKhông hút thuốc trong lớp họcQUY ĐỊNH HỌC TẬP3BÀI 1: CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNHMột số khái niệm cơ bảnBiểu diễn và xử lý thông tinCác thành phần cơ bản của máy tínhCác ứng dụng của Tin họcMột số khái niệm, nguyên tắc biểu diễn và xử lý thông tin, cấu trúc tổng quát của máy tínhMỤC TIÊU BÀI HỌCHiểu được những khái niệm cơ bản về máy tínhHiểu biết về nguyên tắc chung biểu diễn dữ liệu.Chuyển đổi thành thạo giữa các hệ đếm.Hiểu biết các thành phần cơ bản của máy tính.Xác định được các phần mềm chạy trên máy tính.Khái niệm cơ bảnThông tin (Information)Là nội dung chứa trong thông điệp nhằm tác động vào nhận thức của một số đối tượng nào đó.Thông điệp được thể hiện bằng nhiều hình thức: văn bản, lời nói, hình ảnh, cử chỉ Khi tiếp nhận thông tin, con người thường phải xử lý để tạo ra những thông tin có ích hơn.Khái niệm cơ bảnTin học (Informatics)- Công nghệ thông tin (IT)Là một ngành khoa học thu thập thông tin và xử lý thông tin tự động bằng máy tính điện tửCác lĩnh vực của Tin học: Phương pháp xử lý thông tin, Công nghệ phần cứng, Công nghệ phần mềm.Ứng dụng của Tin họcGiáo dụcKinh tếCông nghệ.Khái niệm cơ bảnMáy tính (Computer)Máy tính là một thiết bị điện tử dùng để tính toán, xử lý dữ liệu theo chương trình đã lập trình trước.Sự đa dạng được thể hiện ở kích thước, hình dáng, khả năng làm việc, ứng dụng thực tếMáy tính có các chức năng cơ bản sau:Xử lý dữ liệuLưu trữ dữ liệuDi chuyển dữ liệuNhập/ xuất dữ liệuQuản lý, điều khiển các thiết bịNguyên tắc biểu diễn, xử lý thông tin trong máy tính và các hệ đếm thông dụng, sử dụng các phép toán số học và logic Quá trình xử lý thông tinXuất dữ liệu/thông tin(Output)Nhập dữ liệu(Input)Xử lý(Processing)Lưu trữ(Storage) Biểu diễn dữ liệu và số học máy tính Đơn vị đo thông tinBit (Binary Digit)Đơn vị chứa thông tin nhỏ nhất.Các đơn vị đo thông tin lớn hơn:Tên gọiKý hiệuGiá trịByteB8 bitKiloByteKB210 B = 1024 ByteMegaByteMB210 KB = 220 ByteGigaByteGB210 MB = 230 ByteTeraByteTB210 GB = 240 Byte Biểu diễn dữ liệu và số học máy tính1 bit2 bit3 bitn bit00101201345n-12222232n0000  1111 = 2n – 1Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhBiểu diễn dữ liệu và số học máy tínhCác hệ đếm thường dùng trong máy vi tínhHệ nhị phân – Binary system: là hệ thống số cơ số 2 được dùng trong máy tính và điện tử, gồm có giá trị 0 hoặc 1 (tắt hoặc mở).Hệ thập phân – Decimal system: được sử dụng phổ biến nhất, với cơ số 10, bao gồm các kí tự từ 0 đến 9.Hệ thập lục phân – Hexadecimal system: số thập phân từ 0-15 được biểu diễn bằng các ký tự 0 - 9 và A - F.Ví dụ: 0d > 0000 0000b >0000h; 1d > 0000 0001b > 0001h; Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínha  N* biểu diễn duy nhất dưới dạng:a = anbn + an-1bn-1 + + a1b1 + a0b0 hay a = (anan-1a1a0)bTrong đó:b là cơ số của biểu diễn, b  N, b ≥ 2.ai là các ký số và ai  N, 0  i  n, 0  ai dec)Hệ thập phân sang hệ khác (dec ~> ...)Hệ nhị phân sang hệ khác và ngược lại (bin )Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhĐổi 11.2510 sang hệ nhị phân (b = 2)Đổi phần nguyên 1110 => phần nguyên 1110 = 10112Đổi phần lẻ 0.25100.25 * 2 = 0.5, vậy a-1 = 0 0.50 * 2 = 1.0, vậy a-2 = 1 => phần lẻ 0.2510 = .012Vậy 11.2510 = 1011.012Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhĐổi 1208.67610 sang hệ 16 (lấy 2 số lẻ).Đổi phần nguyên 1208101208 : 16 = 75 dư 08, vậy a0 = 8 0075 : 16 = 04 dư 11, vậy a1 = B 0004 : 16 = 00 dư 04, vậy a2 = 4 => phần nguyên 120810 = 4B816Đổi phần lẻ 0.676100.676 * 16 = 10.816, vậy a-1 = A 0.816 * 16 = 13.056, vậy a-2 = D do ta chỉ muốn lấy 2 số lẻ nên không nhân tiếp. => phần lẻ 0.67610 = .AD16Vậy 1208.67610 = 4B8.AD16Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhVí dụ chuyển từ hệ nhị phân sang thập phân1011.012 = 1*23 + 0*22 + 1*21 + 1*20 + 0*2-1 + 1*2-2 1011.012 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0 + 0.25 = 11.2510Các phép toán trên số nhị phânPhép cộngPhép trừPhép nhânPhép chiaMệnh đề logic.Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhBiểu diễn dữ liệu và số học máy tínhPhép cộng 2 số nhị phân111010001111011010101011101110100011Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhPhép trừ hai số nhị phân11101001110101100101011101110100111Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhPhép nhân 2 số nhị phân0110011010100011100000000110001100001101101100Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhPhép toán logic: là phép toán (mệnh đề) chỉ nhận một trong 2 giá trị: Ðúng (TRUE) hoặc Sai (FALSE), tương đương với TRUE = 1 và FALSE = 0.Phép phủ định (NOT)Phép cộng logic (OR)Phép nhân logic (AND)NOT 1 = 0NOT 0 = 11 OR 1 = 11 OR 0 = 10 OR 1 = 10 OR 0 = 01 AND 1 = 11 AND 0 = 00 AND 1 = 00 AND 0 = 0Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhTin học cơ sở A - Đặng Bình Phương00000101Số 5 (8 bit)11111010Số bù 1 của 511111011Số bù 2 của 51+Số bù 1 và số bù 2Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhNhận xétSố bù 2 của x cộng với x là một dãy toàn bit 0 (không tính bit 1 cao nhất do vượt quá phạm vi lưu trữ). Do đó số bù 2 của x chính là giá trị âm của x hay – x.Đổi số thập phân âm –5 sang nhị phân?=> Đổi 5 sang nhị phân rồi lấy số bù 2 của nó.Thực hiện phép toán a – b?a – b = a + (–b) => Cộng với số bù 2 của b.Tin học cơ sở A - Đặng Bình PhươngBiểu diễn dữ liệu và số học máy tínhBiểu diễn dữ liệuĐược lưu trong các thanh ghi hoặc trong các ô nhớ. Thanh ghi hoặc ô nhớ có kích thước 1 byte (8 bit) hoặc 1 word (16 bit).Biểu diễn số nguyên không dấu, số nguyên có dấu, số thực và ký tự.Hai loại bit đặc biệtmsb (most significant bit): bit cao nhất (bit n)lsb (least significant bit): bit thấp nhất (bit 0)Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhBiễu diễn ký tự: Hệ chuyển đổi thông tin theo mã chuẩn của Mỹ ASCII (American Standard Code for Information Interchange):7 bit1 – 31: ký tự điều khiển.32 – 47: khoảng trắng, “ # $ % & ‘ ( ) * +, - . /48 – 57: ký số từ 0 đến 958 – 64: các dấu : ; ? @65 – 90: các chữ in hoa từ A đến Z91 – 96: các dấu [ \ ] _ `97 – 122: các chữ thường từ a đến z123 – 127: các dấu { | } ~ DELBộ mã UNICODE: 16 bitVí dụ chữ “â” là tổ hợp của hai chữ ‘a’ và ‘Λ’ Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhĐặc điểmBiểu diễn các đại lương luôn dương.Tất cả bit được sử dụng để biểu diễn giá trị.Ví dụ: chiều cao, cân nặng, mã ASCIISố nguyên không dấu 1 byte lớn nhất là 1111 11112 = 28 – 1 = 25510.Số nguyên không dấu 1 word lớn nhất là 1111 1111 1111 11112 = 216 – 1 = 6553510.Tùy nhu cầu có thể sử dụng số 2, 3 word.Lưu ý: lsb = 1 thì số đó là số số lẻ.Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhBiểu diễn số nguyênLưu các số dương hoặc âm.Bit msb dùng để biểu diễn dấumsb = 0 biểu diễn số dương. VD: 0101 0011msb = 1 biểu diễn số âm. VD: 1101 0011Số âm trong máy được biểu diễn ở dạng số bù 2.Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhTính giá trị không dấu và có dấu của 1 số?Ví dụ số word (16 bit): 1100 1100 1111 0000Số nguyên không dấu ?Tất cả 16 bit lưu giá trị.=> giá trị là 52464.Số nguyên có dấu ?Bit msb = 1 do đó số này là số âm.=> độ lớn là giá trị của số bù 2.Số bù 2 = 0011 0011 0001 0000 = 13072.=> giá trị là –13072.Biểu diễn dữ liệu và số học máy tínhBiểu diễn số thựcĐể lưu trữ các số lẻ.Sử dụng dấu chấm động (floating-point).Chia làm 3 phần:1 bit để biểu diễn dấu.Một chuỗi bit để biểu diễn số mũ.Một chuỗi bit để biểu diễn phần định trị.Ví dụ499,000,000 = 0.499 x 109 = 0.499E + 090.000 123 = 0.123 x 10-3 = 0.123E – 03Câu hỏi bài tậpThông tin là gì? Hãy vẽ mô hình và mô tả khái quát quá trình xử lý thông tin trong máy tính? Đơn vị đo thông tin trong máy tính điện tử là gì? Kể tên một số đơn vị đo thông tin mà bạn biết. Trình bày hệ đếm nhị phân, bát phân, thập phân, thập lục phân. Cách thức biểu diễn số nguyên trong máy tính? Bảng mã ASCII sử dụng bao nhiêu bit để biểu diễn ký tự. Phần cứng máy tínhHiểu được sơ đồ khối của máy tính, nguyên lý hoạt động của hệ thống máy tínhNguyên lý Von Neumann(1946): Theo nguyên lý Von Neumann, máy tính về mặt kiến trúc bao gồm các bộ phận chủ yếu sau: Bộ nhớ gồm các ô chứa cả dữ liệu và chương trình. Đơn vị điều khiển Đơn vị xử lý Đơn vị nhập xuấtSơ đồ khối của máy tính: Các máy tính ngày nay có thiết kế nhỏ gọn với nhiều tính năng nhưng vẫn dựa trên cấu trúc nền tảng như các máy tính của thời kỳ đầu gồm các phần chính là: khối thiết bị nhập, khối thiết bị xuất, khối xử lý, khối bộ nhớ.Phần cứng máy tínhPhần cứng máy tínhBộ xử lý trung ương CPU(Central Processing Unit)Thiết bị nhập(Input)Thiết bị xuất(Output)Bộ nhớ trong (ROM, RAM)Bộ nhớ ngoài (FDD, HDD, CD/DVD)Các thanh ghi (Registers)Khối điều khiển CU(Control Unit)Khối làm tính ALU(Arithmetic Logic Unit)Thiết bị nội vi: Mainboard, CPU, Memory (RAM, ROM), HDD, CD-ROM DriveThiết bị ngoại vi: Monitor, keyboard, mouse, printer, scannerPhần cứng máy tínhPhần cứng máy tínhPhần cứng máy tínhPhần cứng máy tínhPhần cứng máy tínhPhần cứng máy tínhCâu hỏi bài tậpBạn hiểu gì về Nguyên lý Von Neumann?Trình bày sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của máy tính?Thảo luận về một số thiết bị phần cứng máy tính?Phần mềm máy tínhGiới thiệu phần mềm máy tính (PMMT)Phân loại phần mềm máy tínhChức năng của mỗi loạiGiải thích cấu trúc, nguyên lý hoạt động của máy tính, hiểu được các thành phần của máy tínhPhần mềm máy tínhPMMTPM HỆ THỐNGPM ỨNG DỤNG PM TIỆN ÍCHPhần mềm máy tínhPM HỆ THỐNGHĐHFIRMWAREPhần mềm hệ thống: Là phần mềm giúp điều khiển phần cứng máy tính, các thiết bị chuyên dụng và là nền cho các ứng dụng khác hoạt động.MS-DOSWINDOWSLINUXUNIXMACPhần mềm máy tínhPhần mềm ứng dụng: Là các phần mềm giúp người sử dụng thực hiện các công việc của mình trên máy tính một cách hiệu quả, nhanh chóng và dễ dàng.Application SoftwareOffice Software Graphics SoftwareMultimedia SoftwareTÓM LƯỢC BÀI HỌCCác khái niệm cơ bảnBiểu diễn và xử lý thông tinTổng quan về phần cứng máy tínhTổng quan về phần mềm máy tínhKết luậnNhận xét, đánh giá bài họcLiên kết ứng dụng bài học vào thực tiễn DN48Q & A