Biểu diễn thông tin trong máy tính• Trong kỹ thuật máy tính, người ta dùng hai ký tự 0 và 1 để lưu trữ và xử lý thông tin do máy tính được chế tạo bởi các linh kiện, vật liệu điện tử ch
Trang 2Thông tin xuất Output
1.1 Các khái niệm cơ bản
1 Khái niệm Tin học (Informatics)
Tin học là ngành khoa học nghiên cứu các là
phương pháp, công nghệ và các kỹ thuật xử
lý thông tin một cách tự động
2 Khái niệm máy tính (Computer)
Máy tính là công cụ xử lý thông tin một cách là
tự động theo một chương trình được xác định trước mà không cần sự tham gia trực tiếp của con người
Mọi quá trình xử lý thông tin bằng máy tính đều thực hiện theo một chu trình sau:
Mã hóa (coding) Giải mã (Decoding)
Trang 3Khi sử dụng máy tính để giải quyết một vấn
đề nào đó, thì bản thân máy tính không thể
tự tìm được cách giải quyết, con người phải cung cấp đầy đủ ngay từ đầu cho máy tính các chỉ thị để hướng dẫn cho máy tính thực hiện đúng vấn đề đặt ra Tập hợp các chỉ thị
như vậy (do con người soạn ra theo một
ngôn ngữ mà máy tính hiểu được) gọi là
chương trình Chương trình sẽ thay cho con người để điều khiển máy tính làm việc.Như vậy, máy tính hoạt động theo nguyên
tắc “ tự động điều khiển bằng chương trình”
Trang 4Biểu diễn thông tin trong máy tính
• Trong kỹ thuật máy tính, người ta dùng hai
ký tự 0 và 1 để lưu trữ và xử lý thông tin
(do máy tính được chế tạo bởi các linh kiện,
vật liệu điện tử chỉ có hai trạng thái: đóng/hở của mạch điện (ON-OFF), bật/tắc của công tắc, nhiễm từ/không nhiễm từ )
• Mỗi ký tự 0 hoặc 1 gọi là bit (Binary digit), 8 bit lập thành 1 byte Ngoài ra còn có các
Để trao đổi thông tin giữa người và các thiết
bị trong máy, giữa các trạm thu phát của bưu điện …người ta xây dựng bảng mã nhị phân để biểu diễn các chữ cái, các số, các câu lệnh …
Trang 5Bộ mã hiện nay vẫn được dùng phổ biến trên
máy vi tính là bộ mã ASCII và UNICODE
Bộ mã ASCII lúc ban đầu chỉ bao gồm 128 ký
tự và được gọi là bộ mã ASCII chuẩn, bộ mã này chỉ thiết kế cho nước Mỹ dùng để biểu diễn các chữ cái Latin, chữ số Arập, các dấu đặc biệt, các lệnh và thông báo truyền tin giữa máy phát và máy nhận Mã có độ dài cơ bản 7 bit (bao gồm 128 mã từ 0 – 127)
Trang 6Về sau để tạo điều kiện cho các nước khác muốn đưa chữ viết của họ vào máy tính, các nhà chế tạo máy tính và các nhà phát triển phần mềm đã mở rộng bộ mã bằng cách sử dụng cả một byte (8 bit) để mã hóa ký tự: như vậy mã ASCII mở rộng bao gồm 256 ký tự với mã từ 0 đến 255 Có thể phân chia thành 3 nhóm như sau:
Các ký tự hiển thị thông dụng
Các mã từ 32 đến 126 dùng để mã hóa cho các ký tự hiển thị thông dụng (26 chữ cái thường, 26 chữ cái hoa,
10 chữ số thập phân, các dấu chấm câu, các phép toán, một số ký tự thông dụng, dấu cách).
Các ký tự điều khiển
32 ký tự đầu tiên của bảng ASCII (có mã từ 0 đến 31) và
mã cuối cùng (có mã 127) dùng để mã hóa các thông tin điều khiển; các mã này dùng cho việc chuyển những thông tin đến màn hình, máy in hay máy tính khác.
Các ký tự mở rộng
Các ký tự này có mã từ 128 đến 255, đây là phần ‘tùy chọn’ của các nhà chế tạo máy tính và phát triển phần mềm Các nhà tin học Việt Nam cũng đã thay đổi phần này để mã hóa cho các ký tự riêng của tiếng Việt, ví dụ
Trang 7Bộ mã Unicode :
Với nhu cầu xử lý thông tin hiện nay ngày càng phong phú và đa dạng, nhiều nước trên thế giới nhận thấy 256 ký tự khác nhau của ASCII không đáp ứng được nhu cầu Bảng
mã 8 bit với 256 giá trị không thể đủ chỗ để
mã hóa các ký tự của các ngôn ngữ dùng chữ hình tượng như tiếng Hán, Tiếng Nhật, Hàn quốc
Bộ mã Unicode ra đời nhằm khắc phục các nhược điểm nói trên và nhằm xây dựng một
bộ mã chuẩn vạn năng dùng chung cho tất cả mọi ngôn ngữ trên thế giới Unicode là bộ mã
ký tự 16 bit, tương thích hoàn toàn với chuẩn quốc tế ISO/IEC 10646-1993 Với 65536 ký
tự Unicode hầu như có thể mã hóa tất cả các ngôn ngữ trên thế giới
Hiện nay trong môi trường Windows, bộ MS Office 2000, 2002, 2003 hỗ trợ rất tốt bộ mã Unicode Trong môi trường mạng Internet Explore 5.0 cũng cho phép hiển thị các trang
Trang 8SƠ ĐỒ KHỐI MỘT HỆ MÁY VI TÍNH
Thiết bị xuất (OUTPUT DEVICE) Màn hình,
Máy in
Thiết bị xuất (OUTPUT DEVICE) Màn hình,
Máy in
Bộ nhớ ngoài (AUXILIARY STORAGE)
Đĩa cứng,
Đĩa mềm
Bộ nhớ ngoài (AUXILIARY STORAGE)
Đĩa cứng,
Đĩa mềm
Bộ nhớ trong (ROM + RAM)
Bộ nhớ trong (ROM + RAM)
B vi ộ vi xử lý (CPU)
B vi ộ vi xử lý (CPU)
Trang 9gọi bộ vi xử lý là đơn vị xử lý trung tâm (central
processing unit - CPU) CPU có các bộ phận
chính sau:
Khối điều khiển (CU: Control Unit): quyết
định dãy các thao tác cần phải làm đối với hệ thống bằng cách tạo ra các tín hiệu điều khiển mọi công việc
Khối tính toán số học và logic (ALU:
Arithmetic-Logic Unit): thực hiện hầu hết các thao
tác, các phép tính quan trọng của hệ thống, đó là:
Các phép tính số học (cộng, trừ, nhân, chia, ) Các phép tính logic (And, Or, Not, Xor)
Các phép tính quan hệ (>, <, =, )
Trang 10Một số thanh ghi (Register): Ngoài 2 bộ
phận ALU và CU, bên trong CPU còn có một số thanh ghi làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian Số thanh ghi này không có nhiều, song nó được gắn chặt vào CPU bằng mạch điện tử với những chức năng cụ thể, chuyên dụng nên tốc độ trao đổi thông tin rất nhanh
Mỗi bộ vi xử lý cụ thể sẽ quyết định các tham số quan trọng của máy như tốc độ xử
lý, dung lượng tối đa của bộ nhớ trong Tốc
độ của bộ vi xử lý được đo bởi megahertz (MHz) hoặc gigahertz (GHz)
Bộ vi xử lý phát triển qua nhiều thế hệ khác nhau, ví dụ các bộ vi xử lý do hãng Intel sản xuất là 8086, 8088, 80186, 80286, 80386,
80486, Pentium, Pentium II, Pentium III, và Pentium IV Nói chung, các thế hệ sau có các đặc điểm chuyên biệt hơn, chẳng hạn như các lệnh xử lý multimedia
Trang 11Ngoài ra các hãng như AMD, Cyrix, Motorola … cũng đưa ra các sản phẩm tương đương Những nhà sản xuất vi xử lý luôn phát triển các kỹ thuật nhằm tăng tốc
độ xử lý cho CPU
Ở nước ta, hệ máy IBM-PC là hệ máy thông dụng nhất, và bộ vi xử lý (Procesor) thuờng dùng là: Intel Celeron, Intel Pentinum, AMD
CPU trên bo mạch chủ (motherboard) của máy vi tính
Trang 122. B ộ vi nhớ trong (Main Memory)
ROM
(Read Only Memory)
Chứa dữ liệu và chương
trình cố định điều khiển
máy tính khi mới bật
máy
Người sử dụng không
thể thay đổi nội dung
của ROM, còn việc ghi
thông tin vào ROM là
công việc của các
chuyên gia kỹ thuật của
hãng sản xuất.
Thông tin trong ROM
không bị mất khi tắt máy.
Các chương trình trên
ROM thường được gọi
là BIOS (Basic Input
Dữ liệu, chương trình có thể ghi vào và đọc ra dễ dàng.
Khi mất nguồn điện hoặc tắt máy thì thông tin trong RAM cũng mất luôn
Trang 13Ghi chú
Dung lượng (khả năng lưu trử) của RAM
ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ hoạt động của máy tính, máy càng có nhiều bộ nhớ hơn, khả năng xử lý nhiều chương trình cùng một lúc càng tốt hơn
Dung lượng bộ nhớ thường được dùng với các đơn vị megabytes (MB) và gigabytes (GB); 1 megabyte khoảng 1 triệu byte và 1 gigabyte khoảng 1 tỉ byte Dung lượng của RAM thường dùng hiện nay là từ 128 MB đến 1GB
Trên thị trường hiện tại có nhiều loại bộ nhớ: DIMM, SIMM, RIMM, RDRAM, SDRAM… Nếu cần nâng cấp bộ nhớ, hãy xem xét kĩ tính tương thích của bộ nhớ với máy tính mình đang dùng
Trang 14Ðĩa khởi động có thể là đĩa cứng, đĩa mềm hay đĩa
CD Ðĩa này có chứa các tập lệnh giúp cho hệ thống khởi động và biết cách nạp hệ điều hành từ đĩa vào bộ nhớ
Khi bật máy, CPU đọc thông tin trên bộ nhớ ROM
- thi hành nó, sau đó đọc đến thông tin trên đĩa khởi động và nạp các thông tin hệ điều hành trên đĩa vào bộ nhớ RAM, và sau đó CPU có thể thực hiện các tác vụ.
Trang 153 Bộ nhớ ngoài (External Memory)
Bộ nhớ ngoài hay bộ nhớ phụ là thiết bị dùng
để lưu trử chương trình hay dữ liệu của người
sử dụng Thiết bị thông dụng là đĩa (đĩa mềm, đĩa cứng, đĩa quang)
Đặc điểm của bộ nhớ ngoài:
– Dung lượng có thể lớn hơn rất nhiều so với bộ nhớ trong,
– Tốc độ truy xuất chậm hơn RAM và ROM,
– Thông tin sau khi được lưu ở bộ nhớ ngoài không bị mất khi tắt máy.
Có hai phương pháp lưu dữ kiện tạo nên hai họ khác nhau, là dựa trên từ tính (đĩa mềm và đĩa cứng) và dựa trên khả năng ứng dụng quang học (đĩa CD-ROM, CD-R,…).
Trang 16a) Đĩa từ tính
Có hai loại chủ yếu là đĩa mềm và đĩa cứng.
Cách ghi thông tin trên đĩa từ:
• Đĩa từ được chia thành nhiều đường tròn đồng tâm để ghi/đọc, mỗi đường tròn như
vậy được gọi là một rãnh (track) Các rãnh lại được chia đều thành nhiều cung (sector)
Mỗi cung dù dài hay ngắn được quy định chỉ
ghi 512 byte (mặc dù cung của rãnh bên
ngoài dài hơn cung của rãnh bên trong)
rãnh o một cung của
Trang 17Đĩa mềm (Floppy disk) : Là một đĩa plastic
có phủ vật liệu từ và có vỏ bảo vệ bên ngoài
Có hai loại kích thước: 5.25 inch và 3.5 inch
§Üa mÒm 3.5 inch
Trang 18Ngày nay, người ta chỉ còn dùng loại đĩa mềm kích thước 3.5 inch, dung lượng 1.44 MB.
Đĩa mềm có tính cơ động cao, nhưng bị hạn chế về dung lượng nhớ và tốc độ đọc/ghi của đĩa mềm rất chậm
Hiện nay, phần lớn các chương trình hầu như không thể chạy trên đĩa mềm, cho nên đĩa mềm chủ yếu dùng để sao lưu dữ liệu
Đĩa cứng (Hard disk): Bao gồm nhiều đĩa,
được xếp thành tầng trong một vỏ bọc kim loại Đĩa cứng thường được lắp cố định trong máy, song hiện nay đã xuất hiện loại ổ đĩa cứng có thể tháo ra đem đi lại được
(removable disk).
Dung lượng của đĩa cứng lớn hơn rất nhiều
so với đĩa mềm Dung lượng đĩa cứng thường dùng trong máy vi tính hiện nay khoảng 20 GB đến 120 GB Máy truy xuất thông tin từ đĩa cứng nhanh hơn nhiều so với
Trang 19Ổ đĩa (Drive):
Ổ đĩa là thiết bị để lắp đĩa từ (đĩa mềm, đĩa
cứng, ), ổ đĩa mềm thường được viết tắt là
FDD (Floppy Disk Drive), ổ đĩa cứng viết tắt là
HDD (Hard Disk Drive)
Hiện nay đĩa quang đã trở nên khá phổ biến với các phần mềm Multimedia là các phần mềm cho phép hiển thị luôn cả hình ảnh, âm thanh và một số đoạn phim ngắn minh hoạ
Trang 20So với đĩa từ, đĩa quang có dung lượng cao hơn, độ bền dữ liệu tốt hơn và đĩa quang có thể tháo lắp dễ dàng như đĩa mềm Có 4 loại đĩa quang khác nhau
• CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory):
thông tin được ghi lên đĩa khi sản xuất đĩa Đĩa CD-ROM loại 4.72 inch có dung lượng khoảng 540MB, 600MB, 650MB, 700 MB Để đọc các đĩa này người ta dùng ổ đĩa CD-ROM
• CD-R (Recordable CD): khi sản xuất ra các đĩa này còn trắng (chưa ghi thông tin); để ghi dữ liệu lên loại đĩa này (nhưng chỉ ghi một lần) người ta dùng ổ đĩa CD-R.
• CD-RW (Rewritable CD): loại đĩa quang có thể ghi nhiều lần bằng ổ đĩa đặc biệt.
• DVD (Digital Video Disc): đĩa quang có dung lượng lớn và tốc độ nhanh hơn các đĩa quang thông thường; đĩa DVD lưu trữ thông tin lên cả hai mặt đĩa.
Lưu ý: Các đĩa quang được gọi là disc;
trong khi các loại đĩa cứng, đĩa mềm được
gọi là disk Nói nôm na, đĩa nào có dạng
trực quan hình tròn thì gọi là disk
Trang 214 Thiết bị nhập (Input Device)
a) Bàn phím (Keyboard)
Là thiết bị nhập cơ bản của máy vi tính Làm quen một số phím thông dụng:
SHIFT: Chọn ký tự ở trên của phím có 2 ký tự
(Giữ phím SHIFT và đồng thời gõ một phím có
2 ký tự sẽ cho ký tự phía trên) Thay đổi chữ
hoa hay thường (Giữ phím SHIFT và gõ phím
chữ sẽ cho ra chữ hoa) Trường hợp đang ở
chế độ CAPSLOCK, tức đèn CAPSLOCK sáng, thì ngược lại.
Trang 22SPACEBAR (thanh ngang phía dưới): Biểu
diễn một ký tự trắng, tạo khoảng trống
DEL: Xoá ký tự tại vị trí con trỏ (cursor).
BACKSPACE (): Lùi và xoá một ký tự
bên trái con trỏ
INSERT: Thiết lập chế độ viết chèn (Insert)
hay viết đè (Overwrite).
ENTER: Thực hiện một lệnh của DOS
hoặc xuống một dòng mới trong các chương trình soạn thảo văn bản
Trang 23b)Chuột (Mouse)
Con chuột thường có hai hoặc ba nút nhấn ở trên và một hòn bi ở dưới Con chuột dùng để tăng nhanh một số thao tác so với việc dùng bàn phím, đặc biệt khi dùng các phần mềm trong môi trường Windows Con chuột thường được thể hiện thông qua con trỏ trên màn hình Khi người sử dụng di chuyển con chuột trên mặt bàn thì con trỏ cũng di chuyển trên màn hình
Trước đây, mỗi con chuột máy tính (Mouse) chỉ
có hai nút đơn thuần là nút Trái và Phải Một số chuột hiện nay còn được trang bị thêm một bánh xe điều khiển ngay trên lưng của nó (thường gọi đó là nút cuộn) Chức năng của nút cuộn như sau:
Xem nội dung bị khuất: Khi thao tác với Word, Excel, Access hay trong lúc duyệt Web bạn thường gặp những văn bản quá dài Lúc đó bạn chỉ cần dùng ngón giữa lăn nút cuộn để cuộn trang xuống dưới mà không cần phải dùng bàn phím.
Tự động cuộn: Nếu không thích cuộn trang một cách thủ công, bạn dùng tay ấn nhẹ vào nút cuộn và dịch chuột xuống phía dưới, lên trên một tí
Phóng to hoặc thu nhỏ tài liệu: Trong Word, Excel …, nếu nhấn đồng thời phím CTRL trong khi
Trang 24c) Máy quét (Scanner)
Là thiết bị đưa ảnh hoặc dữ liệu vào máy tính Cách hoạt động của nó tương tự như máy photocopy, hình ảnh hoặc dữ liệu được quét thay vì được sao chụp từ tờ giấy khác sẽ được chuyển vào bên trong máy tính Máy quét ảnh hiện nay có nhiều chủng loại và kích cỡ khác nhau, thông
dụng nhất là máy quét phẳng (flatbed
scanner) trông giống như một máy
photocopy Còn loại máy quét cầm tay
(handheld scanner), giống như một con
chuột, nhưng thay vì viên bi định vị là bóng đèn chân không
Trang 25a) Màn hình (Monitor)
Màn hình được kết nối với máy tính thông
qua bộ điều hợp hiển thị (video adapter hay
display adapter), nó còn có tên gọi là cạc
màn hình (display card hay video card) Bộ
điều hợp hiển thị là một bảng mạch điện tử được cắm trong máy tính ở khe cắm mở rộng Khả năng của bộ điều hợp hiển thị sẽ quyết định tốc độ làm tươi hình ảnh, tốc độ hiện hình, độ phân giải, mức độ màu có thể hiển thị
5 Các thiết bị xuất (Output Device):
Dùng để đưa ra kết quả xử lý,
kết quả tính toán, đưa ra các
thông tin … Thiết bị xuất thường
dùng là màn hình (monitor) và
máy in (printer).
Trang 26Kích thước của màn hình cũng giống như của tivi, là độ dài đo được của đường chéo màn hiển thị Một máy tính để bàn thông thường có màn hình từ 14 đến 17 inch Hình ảnh hiện trên màn hiển thị là sự kết hợp của nhiều chấm nhỏ, gọi là điểm ảnh
(pixel: picture element)
Độ phân giải của màn hiển thị thông thường là 72 điểm trong một inch cho mỗi chiều ngang và dọc Đơn vị tính độ phân
giải viết tắt là dpi (dots per inch: điểm trong
một inch) Độ phân giải càng cao, các điểm
ảnh càng sít lại với nhau, hình ảnh càng mịn và đẹp hơn
Có hai loại màn hình chính: CRT và LCD CRT viết tắt của cathode-ray tube và là một hộp nặng, có kích thước lớn giống như màn hình tivi LCD viết tắt của liquid-crystal display, có kích thước gọn, nhẹ, và thường được dùng với các máy tính xách tay, kích thước nhỏ