Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần 1 - ThS. Đào Tăng Kiệm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG<br /> KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN<br /> ------------  ------------<br /> <br /> GIÁO TRÌNH<br /> MÔN HỌC: NHẬP<br /> <br /> MÔN TIN HỌC<br /> <br /> PHẦN I – NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN - HỆ ĐIỀU HÀNH<br /> <br /> Giảng viên: ĐÀO TĂNG KIỆM<br /> Bộ môn : TIN HỌC XÂY DỰNG<br /> <br /> Hà nội 2011<br /> ----------<br /> <br /> Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần I – Những khái niệm cơ bản<br /> <br /> GVC: Đào Tăng Kiệm<br /> <br /> PHẦN 1<br /> NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN - HỆ ĐIỀU HÀNH<br /> I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN<br /> <br /> 1. Đối tượng của Tin học (TH)<br /> 1.1. Định nghĩa : TH là khoa học nghiên cứu về cấu trúc & tính chất của TT, về thu thập,lưu<br /> trữ & truyền tin<br /> 1.2. Nguồn gốc<br /> Toán học ( logic toán ): đảm bảo toán học,thuật toán<br /> Vật lý ( điện tủ) :Thiết bị tính toán, TB lưu trữ,xử lý,truyền tin<br /> 1.3. Các ngành liên quan đến TH :<br /> - Kỹ thuật chế tạo máy tính<br /> - Xây dựng ngôn ngữ lập trình<br /> - Lý thuyết thuật toán và lập trình<br /> - Cấu trúc dữ liệu và Quản trị dữ liệu<br /> - Một số lĩnh vực chuyên sâu<br /> 2. Thông tin & xử lý thông tin<br /> 2.1 Thông tin (TT)<br /> - Khái niệm: TT rất đa dạng có thể là chữ,số, âm thanh, hình ảnh …<br /> - Tính chất thông tin: Xác đinh qua định tính và định lượng<br /> - Đối tượng của thông tin: TT phục vụ cho nhiều đối tượng: khoa học, xã hội , truyền<br /> thông, giải trí . . .<br /> 2.2 Tin học : là môn khoa học lưu trữ, xử lý và truyền tin.<br /> 2.3 Xử lý thông tin<br /> - Xử lý thông tin là quá trình lưu trữ, cách lưu trữ, tìm kiếm và truyền tin.<br /> - Để biểu diễn thông tin người ta sử dụng kỹ thuật số (rời rạc rời rạc hóa thông tin thành hai<br /> số 0 &1)<br /> T/tin vào<br /> <br /> Xử lý thông tin<br /> <br /> T/tin ra<br /> <br /> Theo tập quy tắc xác định trước<br /> 2.4. Lưu trữ, tìm kiếm & truyền tin<br /> Các kiểu dữ liệu :<br /> + Data là những thông tin cụ thể ( chưa xử lý )<br /> + Information là những dữ liệu đã được máy tính xử lý<br /> + Dữ liệu thông thường có nhiều kiểu khác nhau: nguyên, thực, ký tự, logic…<br /> Bộ môn Tin học Xây dựng<br /> <br /> 2<br /> <br /> Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần I – Những khái niệm cơ bản<br /> <br /> GVC: Đào Tăng Kiệm<br /> <br /> + Dữ liệu có nhiều cách cấu trúc: Dữ liệu đơn ; Dữ liệu mảng; Bản ghi ; Tệp ; Cơ sở<br /> dữ liệu ; Hệ quản trị CSDL<br /> 2.5. Các ứng dụng chính của Tin học:<br /> - Xử lý các bài toán khoa học kỹ thuật: về các lĩnh vực cơ bản, kỹ thuật, công nghệ .. .<br /> - Xử lý các bài toán về xã hội: thống kê, tìm kiếm, lưu trữ …<br /> - Phục vụ cho các bài toán về quốc phòng, vũ trụ …<br /> - Phục vụ các bài toán về thông tin :xử lý, truyền tin, đa phương tiện …<br /> - Các lĩnh vực văn hóa nghệ thuật, điện ảnh, truyền hình . . .<br /> - Các lĩnh vực giải trí …<br /> 3. Sự phát triển và cấu trúc của máy tính<br /> 3.1. Lịch sử phát triển của máy tính:<br /> Các thế hệ<br /> Thế hệ thứ<br /> nhất: 1950 1959<br /> <br /> Thiết bị - Phần cứng<br /> Đặc điểm nổi bật<br /> Bóng đèn điện tử<br /> <br /> Bóng bán dẫn<br /> Thế hệ thứ hai Có bộ nhớ lớn<br /> 1959 - 1963 Nhiều bộ xử lý cùng<br /> làm việc<br /> Mạch tích hợp<br /> Thế hệ thứ ba: Có màn hình màu<br /> 1964 – 1980 Thiết bị ngoại vi<br /> Hệ ĐH phát triển<br /> Mạch tích hợp lớn<br /> Các bộ vi xử lý Intel,<br /> Thế hệ thứ tư Motorola, Pentium<br /> 1980 đến nay.<br /> <br /> Tốc độ<br /> <br /> Ngàn<br /> FT/s<br /> <br /> Vạn FT/s<br /> <br /> Triệu<br /> FT/s<br /> <br /> Tỷ FT/s<br /> <br /> Ngôn ngữĐặc điểm<br /> Ngôn ngữ ký hiệu<br /> <br /> Ngôn ngữ thuật toán<br /> FORTRAN,COBO, MINSK-32<br /> ALGOL<br /> Ngôn ngữ bậc cao<br /> Phần mềm chuyên<br /> dụng, tự động hóa<br /> thiết kế<br /> Ngôn ngữ trí tuệ<br /> nhân tạo<br /> Hệ xử lý TT tự động<br /> <br /> 3. 2. Cấu trúc cơ bản của máy vi tính:<br /> Phần cứng là các thiết bị, máy móc để lưu<br /> trữ, xử lý & truyền tin<br /> <br /> <br /> <br /> Cấu trúc bên ngoài :<br /> Màn hình<br /> Cây (CPU)<br /> Bàn phím<br /> Thiết bị ngoại vi<br /> Sơ đồ cấu tạo chức năng :<br /> <br /> Bộ môn Tin học Xây dựng<br /> <br /> Các máy tính<br /> đặc trưng<br /> EDVAC<br /> STRELA<br /> URAL<br /> <br /> IBM 360,<br /> EC-1050, . .<br /> Máy mini<br /> Máy vi tính<br /> Mạng cục bộ &<br /> diện rộng<br /> <br /> Bộ nhớ<br /> <br /> Thiết bị<br /> nhập<br /> <br /> Bộ điều khiển<br /> Đvị xử lý TT<br /> <br /> Thiết bị<br /> xuất<br /> <br /> Bộ số học<br /> Lôgic<br /> <br /> 3<br /> <br /> Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần I – Những khái niệm cơ bản<br /> <br /> GVC: Đào Tăng Kiệm<br /> <br /> 3.3.<br /> Các bộ phận chức năng:<br />  Bộ nguồn<br /> - Cung cấp nguồn điện cho mọi bộ phận trong dàn máy<br /> - Chuyển đổi nguồn điện phù hợp với bo mẹ<br /> - ổn định dòng điện<br /> - Cung cấp các đầu nối nguồn<br /> - Thông gió cho thành phần nằm trong vỏ máy<br />  Bo mẹ<br /> - Là bo chính (bảng mạch ) là một thành phần rất quan trọng, là nơi kết nối các bộ phận<br /> của máy tính .<br /> - Các bộ phận trong bo mẹ: ổ cắm cho CPU ; cắm thêm bộ nhớ truy xuất nhanh; ổ cắm<br /> cỏc thanh RAM; Các rãnh cắm cho các thiết bị ngoại vi; Các cổng giao tiếp với thiết bị<br /> ngoại vi.<br /> - Mỗi loại bo thích hợp với một bộ VXL & loại RAM<br />  Bộ xử lý trung tâm -CPU<br /> - Là bộ não của máy tính,có nhiệm vụ thi hành chương trình lưu trong bộ nhớ chính.<br /> - CPU gồm:<br /> - Bộ điều khiển<br /> - Bộ số học và lôgic (ALU)<br /> - Các thanh ghi (Register):là bộ nhớ tốc độ cao ( bộ đếm chương trình, thanh ghi lệnh...)<br /> - Các loại vi xử lý của Intel: - 4004 -8088 (máy PC); 80286 - 80486 (máy XT & AT);<br /> Pentium - PentiumIV (máy Pentium )<br />  Bộ nhớ - Bộ nhớ trong<br /> - Bộ nhớ trong: ROM, RAM, Cache<br /> - Tốc độ truy cập nhanh, gắn chặt trong máy, lưu lại thông tin gần nhất, tắt máy bị mất<br /> DL<br /> - RAM :bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên ,lưu dữ liệu, chương trình, kết quả ( tạm thời )<br /> - ROM : bộ nhớ tĩnh,cài sẵn trong máy,lưu các thông tin của các CT & số liệu cơ bản<br /> cho hoạt động hệ thống MT. Tốc độ truy cập cao, không bị mất khi tắt máy, không biến đổi<br /> được .<br /> - PROM,EPROM,EEPROM :chỉ đọc được ,sản xuất sẵn để cài thêm<br /> - Bộ nhớ mở rộng (cache) : đặt trên bo mẹ để tăng tốc độ xử lý của máy<br />  Bộ nhớ - Bộ nhớ ngoài<br /> - Bộ nhớ ngoài : Lưu trữ lâu dài các dữ liệu, chương trình, Phục vụ cho các mục đích cá<br /> nhân, Có thển gắn vào máy hoặc để ngoài, Có thể sao chép, thay đổi, xóa …<br /> - Các loại: Băng từ, đĩa cứng, đĩa mềm, máy in, máy vẽ CD ROM, USB<br />  Hệ thống vào/ra: Chức năng: Trao đổi dữ liệu giữa vi xử lý và hệ thống bên ngoài.<br /> - Các thành phần:<br /> <br /> Bộ môn Tin học Xây dựng<br /> <br /> 4<br /> <br /> Giáo trình Nhập môn Tin học: Phần I – Những khái niệm cơ bản<br /> <br /> GVC: Đào Tăng Kiệm<br /> <br /> + Các thiết bị ngoại vi.<br /> + Các bản mạch ghép nối.<br />  Đường truyền :Là các dây dẫn song song khắc trên bảng mạch nối giữa các bộ phận<br /> với nhau trong máy tính. Các loại đường truyền:<br /> Bus vào ra ; Bus bộ xử lý; Bus địa chỉ; Bus bộ nhớ ( nối giữa CPU & RAM ). . .<br />  Cổng là nơi nối máy tính với các thiết bi bên ngoài.Có 2 loại cổng là cổng nối tiếp &<br /> cổng song song ( theo kiểu truyền )<br /> 3.4. Nguyên lý làm việc :<br /> - Làm việc theo chương trình<br /> - Thi hành các lệnh<br /> 4. Cách biểu diễn số trong máy tính - Các hệ đếm:<br /> 4.1 Các hệ cơ số đếm:<br /> Trong một máy tính thường dùng các hệ cơ số 10, 8, 16 và 2.<br /> Hệ cơ số 60 (cổ đại ): phút, giây . . .<br /> Hệ 16 (hexa): từ 0-10, A-F<br /> Hệ 12 (tá ) : tháng, giờ<br /> Hệ 10 (thập phân): cho các ngành khoa học<br /> Hệ 8 (bát phân): dựng 0-7<br /> Hệ 2 (nhị phân ):0 & 1<br /> 4.2.Chuyển đổi các hệ :<br /> Để chuyển đổi một số hệ 10 sang hệ bất kỳ có thể theo công thức :<br /> - Hệ 10 : abcd …( n số) - Hệ bất kỳ : hệ x<br /> Công thức chung : a*x n-1 + b* x n-2+ … d*x0<br /> - Ví dụ: Từ hệ 2 -10 : Dùng công thức : a.23 + b.22 + c.21 + d.20<br /> Số 1AD (16) = 1*162 + 10*161 +13*160 = 429 (10)<br /> - Từ hệ 10 sang hệ 2: chia cho 2, lấy các phần dư (0,1) từ dưới lên trên.Ví dụ:<br /> 25 2<br /> 1 12 2<br /> Hệ 10 :25<br /> 0 6 2<br /> Hệ 2 :11001<br /> 0 3 2<br /> 1 1 2<br /> 1 0<br /> 4.3 Đơn vị đo thông tin:<br /> - Dùng hai ký tự 0 và 1 để lưu trữ và xử lý các thông tin, được gọi là bit.<br /> - Các đơn vị đo: byte, Kb, Mb, Gb...<br /> Trong đó:<br /> 1 Byte (B) = 8bit ;<br /> 1 kilo byte (KB) = 1024 byte ;<br /> 1Giga byte (GB) = 1024 KB ;<br /> 1 Tita byte (TB) = 1024 GB<br /> Bộ môn Tin học Xây dựng<br /> <br /> 5<br /> <br />