12/3/2021 1 1 TIN HỌC ỨNG DỤNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH TH Đ C 22 Nội dung CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH Lịch sử máy tính 1 Các thế hệ máy[.]
12/3/2021 Nội dung TIN HỌC ỨNG DỤNG CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1 Lịch sử máy tính Các hệ máy tính điện tử Biểu diễn thơng tin Phân loại máy tính điện tử Các thành phần 03/12/2021 Đ C CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH Nội dung TH Đ Lịch sử máy tính C TH Đ C −Thiết bị tính tốn cổ xưa bàn tính (bắt nguồn từ Babylon vào khoảng 2400 năm trước cơng ngun) Lịch sử máy tính 03/12/2021 TH CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 4 12/3/2021 Lịch sử máy tính 1641 TH Đ Lịch sử máy tính C Blaise Pascal (1623 – 1662) Máy cộng học giới 1671 TH Đ C Gottfried Leibritz (1646 – 1716) Cải tiến máy Pascal để +, -, *, / Chiếc máy tính học mang tên “Pascaline” 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH Lịch sử máy tính 1833 TH Đ Lịch sử máy tính C Charles Babbage (1791 - 1871) cho khơng nên phát triển máy học đề xuất máy tính với chương trình bên ngồi (thẻ đục lỗ) 03/12/2021 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 1945 TH Đ C John von Neumann (1903 - 1957) Đưa ngun lý có tính chất định, chương trình lưu trữ máy gián đoạn trình 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 8 12/3/2021 Nội dung TH Lịch sử máy tính Các hệ máy tính điện tử CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH TH Đ C Thế hệ thứ (1943 – 1959) – Sử dụng bóng chân không (vacuum tube) – Máy ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer - Hoa Kỳ) dài 30.5m, nặng 30 tấn, 18000 bóng chân khơng, sử dụng thẻ đục lỗ, thực 1900 phép cộng/giây, phục vụ cho mục đích quốc phịng (tính đạn đạo, chế tạo bom ngun tử, …) 03/12/2021 10 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 10 hệ máy tính điện tử - TH Đ hệ máy tính điện tử C Máy UNIVAC (Universal Automatic Computer) nhanh máy ENIAC 10 lần, sử dụng 5000 bóng chân khơng 03/12/2021 11 hệ máy tính điện tử 1 03/12/2021 Đ C CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH TH Đ C Thế hệ thứ hai (1960 – 1964) – Sử dụng đèn bán dẫn (nhỏ rẻ hơn, tiêu thụ điện tỏa nhiệt bóng chân khơng) – IBM 7090 đạt triệu phép tính/giây, tham gia vào dự án Mercury (Hoa Kỳ) (đưa người lên quỹ đạo trái đất) – Máy M-3, Minsk-1, Minsk-2 (Liên Xô) – NNLT cấp cao: COBOL, FORTRAN 11 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 12 12 12/3/2021 hệ máy tính điện tử TH Đ hệ máy tính điện tử C 13 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 13 03/12/2021 14 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 14 hệ máy tính điện tử TH Đ Nội dung C Thế hệ thứ năm (tương lai gần?) – Hoạt động trí thơng minh nhân tạo – Giao tiếp trực tiếp với người ngơn ngữ tự nhiên, tự học tri thức giới xung quanh, biểu đạt cảm xúc 03/12/2021 15 Đ C Thế hệ thứ tư (1970 - nay) – Sử dụng mạch tích hợp quy mơ lớn (LSI- large-scale integration) mạch tích hợp quy mơ lớn (VLSI) • Intel 4004 năm 1971 (bộ vi xử lý bit) • Intel 8008 năm 1972 (bộ vi xử lý bit) • Intel 8086 năm 1978 (bộ vi xử lý 16 bit) • Intel Core i7 (1.170.000.000 bóng bán dẫn, nhân, xử lý lúc 12 luồng công việc) – Cơ chế xử lý song song Thế hệ thứ ba (1964 – 1970) – Sử dụng mạch tích hợp IC (Integreted Circuit máy tính nhỏ hơn, tốc độ thực thi nhanh hơn, nhiệt lượng tỏa giảm, giá thành rẻ hơn, …) – IBM360 (Mỹ) thực 500.000 phép cộng/giây (gấp 250 lần máy ENIAC) 03/12/2021 TH CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 15 TH Lịch sử máy tính Các hệ máy tính điện tử Biểu diễn thông tin 03/12/2021 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH Đ C 16 16 12/3/2021 BIỂU DIỄN THƠNG TIN TRÊN MÁY TÍNH TH Đ BIỂU DIỄN THƠNG TIN TRÊN MÁY TÍNH C › Khái niệm sở thơng tin máy tính › Tổ chức lưu trữ thơng tin sở số kí tự › Qui ước hiển thị thông tin, khái niệm bảng mã, trình bày bảng mã thơng dụng ASCII Unicode TH Đ C 10101010001010101 00101010101010101 00010111001010101 01010101010101010 10101001010101010 10101010101010101 Tại phải lưu trữ thế? 17 17 18 18 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C 1.1 Đơn vị sở máy tính: Hệ thống máy tính cấu thành hàng ngàn mạch điện dạng tắt/mở ›Ở mức đơn giản nhất, máy tính sử dụng mạch điện tắt/mở để biểu diễn thông tin, mạch điện biểu diễn trạng thái ›Ở mức kế tiếp, máy tính sử dụng đến mạch điện tắt/mở để biểu diễn thông tin, mạch biểu diễn trạng thái Đ C 1.1 Đơn vị sở máy tính: ›Ở mức tổng quát, máy tính sử dụng n mạch điện tắt/mở để biểu diễn thông tin, n mạch biểu diễn 2n trạng thái ›Bit đơn vị lưu trữ sở máy tính, bit có giá trị: tắt/mở, đúng/sai, 0/1, true/false ›Máy tính sử dụng n bit để biểu diễn liệu 19 19 TH 20 20 12/3/2021 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C 1.1 Đơn vị sở máy tính: ›VD: Cần mạch điện tắt/mở để biểu diễn điểm học sinh (chú ý điểm số nguyên {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}) ? ? TH Đ C 1.1 Đơn vị sở máy tính: ›Các đơn vị lưu trữ sở khác: Có 11 trạng thái điểm Cần tối thiểu: 24 = 16 trạng thái 21 21 22 22 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C TH Đ C 1.3 Hệ thống số: ›Hệ đếm thông dụng ngày nay: Hệ đếm số thập phân, số 10 ›Nguồn góc từ cấu sinh học người, đếm 10 ngón tay 1.2 Các kiểu liệu thơng tin: ›Thơng tin sở: thông tin với cấu trúc đơn giản: kí tự, số ›Thơng tin mở rộng: thông tin với cấu trúc phức tạp Các thơng tin văn bản, bảng tính, hình ảnh, âm thanh, … ›Dùng 10 ký tự để biểu đạt 10 giá trị riêng biệt (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9) 23 23 24 24 12/3/2021 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C 1.3 Hệ thống số: ›Hệ đếm thông dụng thập phân: ›VD: C 1.3 Hệ thống số: ›Hệ đếm nhị phân: ›Được nhà toán học cổ người Ấn Độ Pingala phác thảo từ kỷ thứ trước Công Nguyên ›Hệ đếm dùng hai ký tự để biểu đạt giá trị số Hai ký tự ›Tuy nhiên: Máy tính khơng sử dụng hệ thập phân để làm sở biểu diễn thông tin 25 25 26 26 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C 1.3 Hệ thống số: Hệ đếm nhị phân: Ta thấy hệ 2, mạch điện tắt/mở, bit khái niệm gần đồng chung lại với ›VD: TH Đ C 1.3 Hệ thống số: Hệ đếm nhị phân: ›Tương ứng với trạng thái dòng điện 27 27 Đ TH 28 28 12/3/2021 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C 1.3 Hệ thống số: Để rút ngắn độ dài hệ đếm nhị phân => hệ đếm thập lục phân (16): ›Hệ đếm thập lục phân (16): ›Được công ty IBM giới thiệu với giới năm 1963 ›Dùng 16 ký tự từ đến A đến F để biểu diễn 0 A B C D E F TH Đ C 1.3 Hệ thống số: Hệ đếm thập lục phân (16): Ví dụ: số thập phân 79, với biểu thị nhị phân 010011112 Có thể viết thành 4F hệ thập lục phân (4 = 0100, F = 1111) 29 29 30 30 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C TH Đ C Bảng mô tả giá trị số tương ứng với hệ 10, hệ 2, hệ 16 31 31 32 32 12/3/2021 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C Cách chuyển đổi hệ số Từ thập phân => nhị phân: ➢Thực hiên phép chia số thập phân cho lấy dư số ➢Kết quả: Là số nhị phân lấy theo thứ tự từ sau trước ➢VD: 410 = 01002 ;1210 = 11002; 15 = ?2; 20 = ?2 Đ C Cách chuyển đổi hệ số ›Từ thập phân => nhị phân: 2110 = 101012 10101 33 33 34 34 GIỚI THIỆU TH Đ GIỚI THIỆU C ›Từ thập phân => nhị phân: ➢Ngồi ta chuyển nhanh cách biểu diễn tổng lũy thừa ➢VD: Đối với số bit Ta biểu diễn sau: 1510 = + + + = 1.23 + 1.22 + 1.21 + 1.20 = 1111 1110 = + + =1.23 + 0.22 + 1.21 + 1.20 = 1011 TH Đ C ›Từ nhị phân thập lục phân: ➢Vì 16 = 24 nên ta chuyển bit hệ nhị phân thành bit hệ thập lục phân ➢VD: 11112 = F16 = 1510; 100102 ~ 000100102 = 1216 = 1810 35 35 TH 36 36 12/3/2021 TỔ CHỨC THÔNG TIN Đ TH TỔ CHỨC THÔNG TIN C o Dữ liệu số o Dữ liệu ký tự o Dữ liệu mở rộng TH 2.1 Dữ liệu số: ›Là dạng thông tin sở máy tính ›Số máy tính lưu trữ dạng mã nhị phân (hệ 2) Nó dãy bit lưu trữ lại giá trị số ›VD: số bit có giá trị 13 lưu trữ dạng mã nhị phân 1101, số bit có giá trị 13 lưu trữ 001101 37 38 37 37 38 TỔ CHỨC THÔNG TIN TH Đ TỔ CHỨC THÔNG TIN C 2.1 Dữ liệu số: ›Lưu trữ nhị phân tốn phức tạp ›Nhưng áp dụng biểu diễn lưu trữ hệ 10 máy tính khó khăn việc xử lí tính tốn VD: 13 + = ? ›Con người => Dễ dàng ›Máy tính => Khó khăn việc xử lý tính tốn TH Đ C 2.1 Dữ liệu số: ›Chuyển sang lưu trữ nhị phân: ›Biểu diễn số bit 13 dạng số nhị phân: 1101 ›Biểu diễn số bit dạng số nhị phân: 0010 Kết quả: 1101 + 0010 = 1111 = 15 10 Phù hợp với kiến trúc máy tính 39 39 Đ C 40 40 10 ... bảng mã thông dụng ASCII Unicode TH Đ C 10 1 010 100 010 1 010 1 0 010 1 010 1 010 1 010 1 00 010 111 0 010 1 010 1 010 1 010 1 010 1 010 10 10 1 010 010 1 010 1 010 10 1 010 1 010 1 010 1 01 Tại phải lưu trữ thế? 17 17 18 18 GIỚI THIỆU... lần máy ENIAC) 03 /12 /20 21 TH CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH 15 TH Lịch sử máy tính Các hệ máy tính điện tử Biểu diễn thơng tin 03 /12 /20 21 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH Đ C 16 16 12 /3/20 21. .. diễn tổng lũy thừa ➢VD: Đối với số bit Ta biểu diễn sau: 15 10 = + + + = 1. 23 + 1. 22 + 1. 21 + 1. 20 = 11 11 111 0 = + + =1. 23 + 0.22 + 1. 21 + 1. 20 = 10 11 TH Đ C ›Từ nhị phân thập lục phân: ➢Vì 16