Đang tải... (xem toàn văn)
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.
TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TIN HỌC GV: Trần Thị Dung BM Công nghệ thông tin Email: ttdung@utc2.edu.vn ttdung@utc2.edu.vn Nội dung Khái niệm Lịch sử phát triển máy tính Phân loại máy tính Cấu tạo chung MTĐT Hệ đếm Biểu diễn thông tin máy tính Đại số logic Bài tập ttdung@utc2.edu.vn 1.1 Khái niệm Tin học: – Là ngành khoa học chuyên nghiên cứu phương pháp, trình xử lý thơng tin cách tự động phương tiện kỹ thuật (chủ yếu máy tính điện tử) Phần cứng (hardware) – Là thiết bị vật lý mặt khí, điện tử (như vi mạch, dây nối, nhớ…v.v) cấu tạo lên máy tính – Phần cứng xử lý thông tin mức mức tín hiệu nhị phân (0 | 1) Phần mềm (software) – Là chương trình điều khiển hoạt động phần cứng máy vi tính – Phần mềm đạo việc xử lý liệu ttdung@utc2.edu.vn 1.2 Lịch sử phát triển máy tính • Các hệ máy tính – 1945 – 1954, Thế hệ số (first generation) • Bóng đèn chân khơng (vacuum tube) • Bìa đục lỗ • ENIAC: 30 tấn, 18.000 bóng đèn, 100.000 phép tính/giây – 1955-1964, Thế hệ số • Transitor • Intel transitor processor – 1965-1974, Thế hệ số • Mạch tích hợp (Intergrated Circuit – IC) – 1975 - nay, Thế hệ • LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very LSI), ULSI (Ultra LSI) ttdung@utc2.edu.vn 1.2 Lịch sử phát triển máy tính Một số mốc lịch sử quan trọng – Trước cơng ngun: Bàn tính gảy Trung Quốc – 1642: Bàn tính Pascal (phép + - ) – 1670: Bàn tính học Leibniz (các phép tính thơng dụng) – 1842: Máy tính lập trình Charles Babbage – 1890: Herman Hollerith thiết kế hệ thống lưu thơng tin bìa đục lỗ đọc tế bào quang điện, thành lập công ty IBM – 1946: Máy ENIAC Mỹ giá 500.000$ với 18000 bóng đèn điện tử – 1958: Máy tính sử dụng cơng nghệ bóng bán dẫn transistor (IBM 7090) – 1964: Máy tính sử dụng IC (IBM 360) – 1976: Hãng DEC giới thiệu máy VAX 11/780 – 1981: IBM giới thiệu máy vi tính PC ttdung@utc2.edu.vn 1.3 Phân loại máy tính Microcomputer/Personal Computer (PC) Minicomputer – Nhanh PC 3-10 lần Mainframe – Nhanh PC 10-40 lần PC Mini Supercomputer – Nhanh PC 50-1.500 lần – Phục vụ nghiên cứu – VD:Earth Simulator (NEC, 5104 CPUs, 35.600 GF) Laptop Computer Handheld Computer: Pocket PC,Palm, Mobile devices ttdung@utc2.edu.vn Super Laptop Mainframe Handheld 1.4 Cấu tạo chung MTĐT Screen Floppy disk Monitor Optical Disk Case Key board ttdung@utc2.edu.vn Mouse 1.4 Cấu tạo chung MTĐT (tt) CPU (1) Bộ nhớ RAM (2) Card mở rộng – – – – Sound Card (3) Modem Card (4) Video Card (5) NIC (6) Cổng kết nối ngoại vi (7) ttdung@utc2.edu.vn 1.4 Cấu tạo chung MTĐT (tt) Lá tản nhiệt Khe cắm cáp liệu Khe cắm Card mở rộng Khe cắm RAM Đế cắm CPU Cổng ngoại vi chuột, bàn phím Cổng ngoại vi nối tiếp Jack cắm hình ttdung@utc2.edu.vn 1.4 Cấu tạo chung MTĐT (tt) 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 ttdung@utc2.edu.vn 10 1.6 Thông tin – Biểu diễn xử lý thông tin Thông tin (Information): – Là khái niệm trừu tượng, bao gồm kiện đối tượng thời điểm cụ thể Thông tin giúp người nhận biết, hiểu có đánh giá thân đối tượng Dữ liệu (Data): – Là Thông tin mã hố theo quy tắc Máy tính xử lý liệu mã hoá dạng nhị phân (các bit 0, 1) – Đơn vị đo liệu: • Bit • Byte: Byte=8 Bits • KB: KB= 1024 Bytes • MB: MB= 1024 KB • GB: 1GB= 1024 MB • TB: 1MB= 1024 GB • PB: 1PB = 1024 TB ttdung@utc2.edu.vn 23 1.6 Thông tin – Biểu diễn xử lý thông tin (tt) Mã hố thơng tin máy tính – Muốn máy tính lưu trữ, xử lý thơng tin, thơng tin phải biến đổi thành tín hiệu điện, tín hiệu điện tương ứng với trạng thái (đóng mạch/hở mạch) Các biến đổi gọi mã hố thơng tin – Mã hóa thơng tin dạng văn đơn giản (các ký tự) người ta dùng bảng mã ASCII gồm 256 (= 28) ký tự đánh số từ – 255 Mỗi ký tự theo bảng mã ASCII tương ứng với Byte nhớ máy tính – Trong mã Unicode người ta dùng byte để mã hoá ký tự → Bộ mã Unicode biểu ký tự ngơn ngữ giới ttdung@utc2.edu.vn 24 1.7 Đại số logic Mệnh đề logic Biến logic Hằng, biểu thức, hàm logic Các toán tử logic Mạch logic ttdung@utc2.edu.vn 25 Mệnh đề logic Khẳng định hay phủ định kiện hay vấn đề Chỉ sai –Đúng ~ TRUE (1) –Sai ~ FALSE (0) Ví dụ –“Con voi to nặng kiến bé” mệnh đề –“Rửa bát đi!” mệnh đề –“Hổ động vật ăn cỏ” mệnh đề sai ttdung@utc2.edu.vn 26 Biến logic Là biến đại diện cho đại lượng logic Chỉ nhận hai giá trị: –Đúng (TRUE), –Sai (FALSE) VD 1: X = “M số âm.” –Khi M số âm: X = TRUE –Ngược lại, X = FALSE VD2: Y=“Hôm trời đẹp.” –Giá trị Y thay đổi theo ngày ttdung@utc2.edu.vn 27 Hằng, biểu thức hàm logic Hằng logic –Có giá trị xác định –Giá trị TRUE FALSE –Ví dụ: “2>3” logic nhận giá trị FALSE Biểu thức, hàm logic –Sự kết hợp hằng, biến toán tử –Tốn tử: và, hoặc, … • – Ví dụ: “m≥3” “m≤5” ttdung@utc2.edu.vn 28 Toán tử logic Là phép toán với mệnh đề, hằng, biến logic Các toán tử bản: –NOT –AND –OR –XOR ttdung@utc2.edu.vn 29 Toán tử “PHỦ ĐỊNH” Ký hiệu: NOT –NOT X Gọi tên –PHỦ ĐỊNH Ví dụ • – NOT (“2>3”) = TRUE ttdung@utc2.edu.vn 30 Toán tử “VÀ” Ký hiệu: AND – X AND Y Gọi tên – VÀ – HỘI X AND Y X Y Ví dụ – “2>3” AND “3=4-1” nhận giá trị FALSE ttdung@utc2.edu.vn 31 Toán tử “HOẶC” Ký hiệu: OR – X OR Y Gọi tên – HOẶC – TUYỂN X OR Y sai X Y sai Ví dụ – “2>3” OR TRUE nhận giá trị TRUE ttdung@utc2.edu.vn 32 Toán tử “HOẶC LOẠI TRỪ” Ký hiệu: XOR – X XOR Y X OR Y sai X = Y Ví dụ – “2>3” XOR TRUE nhận giá trị TRUE – FALSE XOR “2>3” nhận giá trị FALSE ttdung@utc2.edu.vn 33 Thứ tự ưu tiên phép toán Dấu ngoặc ( ) NOT, dấu trừ (-) *, /, DIV, MOD, AND +, -, OR, XOR =, , >, >=,