Bài 1. Thông tin và xử lý thông tin

trên các dữ liệu được lưu trữ trong một khối chức năng gọi là bộ nhớ..  Để thiết lập thứ tự thực hiện các phép toán cơ sở và điều khiển toàn bộ quá trình xử lý, MTĐT có một khối chức n

Bài 1

THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ

THÔNG TIN

Ngô Thanh Huyền

Department of Software Engineering

nthuyen@utehy.edu.vn

Giới thiệu môn học

 01 bài thi giữa học phần (HP)

 01 điểm thực hành: trung bình cộng các bài thực hành

 01 điểm thi kết thúc HP

Tin học đại cương

Nội dung bài

Tin học đại cương

 Các khái niệm về thông tin

 Biểu diễn thông tin và các hệ đếm

Tổng quan về hệ thống máy tính

Khái niệm thông tin

Thông tin (information): mang lại cho con

người sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn về

những đối tượng trong đời sống xã hội,

trong thiên nhiên, giúp cho họ thực hiện

hợp lý công việc cần làm để đạt tới mục đích một cách tốt nhất

trữ, được truyền, được tìm kiếm, được sao

chép, được xử lý, nhân bản Thông tin cũng

có thể biến dạng, sai lệch hoặc bị phá hủy.

Tin học đại cương

Đơn vị đo thông tin

Tin học đại cương

 Đơn vị đo thông tin: bit (Binary digiT)

 Một bit tương ứng một chỉ thị hoặc một thông báo nào đó về sự kiện có 1 trong 2 trạng thái: tắt/mở, hoặc đúng/sai.

 Một chỉ thị chỉ gồm 1 số học nhị phân được xem là đơn vị đo thông tin nhỏ nhất.

 Các đơn vị đo thông tin khác:

Tên gọi Ký hiệu Giá trị Byte

KiloByte MegaByte GigaByte TetraByte

B KB MB GB TB

Khái niệm dữ liệu

 Dữ liệu (data) là khái niệm rộng hơn của thông

tin, nó là nguồn gốc của thông tin, từ dữ liệu

người ta xử lý để có thông tin.

 Dữ liệu: chưa mang lại hiểu biết về đối tượng

 Thông tin: dữ liệu sau khi được xử lý, cho ta hiểu

biết về đối tượng

 Ví dụ

 Ảnh mây vệ tinh: Dữ liệu

 Bản tin dự báo thời tiết: Thông tin

Tin học đại cương

Xử lý thông tin

Tin học đại cương

 Quá trình xử lý một thông tin

Nhập dữ liệu

(INPUT)

Xử lý (Processing)

Xuất dữ liệu/thông tin

(Output) Lưu trữ

Dữ liệu Xử lý Thông tin

* Thông tin:

Xử lý thông tin bằng MTĐT

 MTĐT là công cụ hỗ trợ cho con người trong việc lưu trữ, chọn lọc

và xử lý thông tin.

 Xử lý thông tin bằng máy tính điện tử:

 Giúp con người tiết kiệm nhiều thời gian, công sức.

 Tăng độ chính xác cao trong việc tự động hóa.

 Quá trình xử lý thông tin bằng MTĐT diễn ra nhờ thực hiện một

dãy các phép toán cơ sở (cộng, trừ, nhân, chia số học và

logic, ) trên các dữ liệu được lưu trữ trong một khối chức năng gọi là bộ nhớ.

 Để thiết lập thứ tự thực hiện các phép toán cơ sở và điều khiển

toàn bộ quá trình xử lý, MTĐT có một khối chức năng gọi là bộ

điều khiển

 Một khối chức năng khác là bộ số học và logic được dùng để

thực hiện các phép toán cơ sở

Tin học đại cương

Xử lý thông tin bằng MTĐT

 Mỗi MTĐT có thể thực hiện một số phép toán cơ sở nhất

định nào đó Để mô tả một phép toán cơ sở, người ta dùng một lệnh tương ứng Tập các lệnh gọi là hệ lệnh của máy Mỗi loại (họ) máy có hệ lệnh riêng của nó.

 Dãy các lệnh dược xây dựng nhằm xác định trật tự và thực hiện một yêu cầu cụ thể nào đó gọi là chương trình

(Program) Công việc tạo ra chương trình gọi là lập trình

Biểu diễn thông tin trong các hệ đếm

Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và qui tắc

sử dụng tập ký hiệu đó để biểu diễn và

xác định các giá trị các số Mỗi hệ đếm có

một số ký số (digits) hữu hạn Tổng số ký

số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số

(base hay radix), kí hiệu là b

Trong ngành toán - tin học hiện nay phổ

1 Biểu diễn số trong hệ đếm

 Hệ đếm cơ số b (b>=2, b: nguyên dương):

 Có b ký số thể hiện giá trị số Ký số nhỏ nhất là 0, lớn nhất là b-1.

 Giá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số b lũy thừa n: b n

 Số N(b) được cho bởi: N(b) = anan-1an-2…a1a0a-1a-2…a-m

 Khi đó N(b) được biểu diễn như sau:

i

i b a

phần nguyên: n+1 ký số phần b phân: m ký số lẻ trong đó

Biểu diễn thông tin trong các hệ đếm

 Hệ đếm thập phân (b=10)

 Gồm 10 ký số thể hiện giá trị số, ký số nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là 9 (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9).

 Giá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số 10 lũy thừa n: 10 n

 Cách viết: 2345(10) hoặc 2345

 Ví dụ: biểu diễn các Số 2345(10); 3567,54(10) trong hệ thập phân

2345(10) = 2.10 3 + 3.10 2 + 4.10 1 + 5.10 0

= 2000 + 300 + 40 + 5 367,54(10) = 3.10 2 + 6.10 1 + 7.10 0 + 5.10 -1 + 4.10 -2

= 300 + 60 + 7 +

100

4 10

5



Biểu diễn thông tin trong các hệ đếm

 Hệ đếm nhị phân (Binary system, b=2)

 Chỉ gồm 2 ký số thể hiện giá trị số là 0 và 1.

 Mỗi chữ số trong số nhị phân gọi là BIT.

 Để diễn tả số lớn ta kết hợp nhiều bit 1 và 0 với nhau

 Giá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số bằng 2n.

1

Biểu diễn thông tin trong các hệ đếm

 Hệ đếm thập lục phân (b=16)

 Gồm 15 ký số thể hiện giá trị số:

 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.

 A,B,C,D,E,F để biểu diễn tương ứng các số 10,11,12,13,14,15.

 Giá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số bằng 16n.

 Ví dụ đổi số 0.6875(10) = ?(2) = ?(16)

0.6875 x 2 = 1 375 0.375 x 2 = 0 75 0.75 x 2 = 1 5 0.6875 x 16 = 11 0 0.5 x 2 = 1 0

 Kết quả: 0.6875(10) = 0.1011(2) = 0.11(16)

Chuyển từ hệ đếm cơ số 2 sang hệ đếm

cơ số 16 và ngược lại :

Chuyển từ hệ đếm cơ số 2 sang hệ đếm

cơ số 8 và ngược lại :

1010 - 0101

Bù một của 0101: 1010

Bù hai của 0101 = 1010 + 1 = 1011

1010 – 0101 = 1010 + 1011 = 0101(chỉ lấy 4 bit kết quả !!!)

Nhân hai số nhị phân

 Nhân từ trái phải qua trái

theo cách thông thường

 Bảng nhân

 Ví dụ

 1011 x 101 = 110111

Chia hai số nhị phân

Sau khi đã biết cách nhân, cộng, trừ các

số nhị phân, hãy thử tưởng tượng ra cách chia số nhị phân giống như số hệ 10

Ví dụ:11101/101=101, dư 100

0/1 = 0 1/1 = 1

Mô hình cấu trúc cơ bản của máy tính

Điều khiển hoạt động

của máy tính và xử lý

số liệu

Trao đổi thông tin

giữa bên ngoài và

bên trong máy

tính

Chứa chương trình và dữ liệu đang được xử lý Liên kết hệ thống: Kết nối và vận chuyển thông tin giữa các thành phần với nhau

Sơ đồ cấu trúc của một máy tính

Cấu trúc tổng quan Hardware

Bộ nhớ ngoài AUXILIARY STORAGE  

Tạo xung nhịp

 Màn hình, Máy in

Khối xử lí trung tâm

CPU

ALU Khối tính toán

Các thanh ghi

Main Memory ROM + RAM

Bộ nhớ trong

Trang 29

Có nhiều loại máy tính

khác nhau nhưng chúng có chung

1 sơ đồ cấu trúc !

Có nhiều loại máy tính

khác nhau nhưng chúng có chung

1 sơ đồ cấu trúc !

Các loại máy tính khác

nhau thì sơ đồ cấu trúc

có khác nhau?

Chức năng: CPU – Central Processing Unit

là thành phần quan trọng nhất của máy tính

Đó là thiết bị thực hiện và điều khiển hoạt động của máy tính, xử lý dữ liệu, thực hiện chương trình.

Bộ xử lý trung tâm

Trang 31

Central Processing Unit (CPU)

 Sinh ra các tín hiệu địa chỉ trên máy

3.1 Khối điều khiển (CU - Control

3.2 Khối tính toán (ALU - Arithmetic

 Số dấu phảy tĩnh (fixed point number).

 Số dấu phảy động (floating point number).

3.3 Tập thanh ghi (Registers)

Lưu trữ toán hạng, kết quả và các thông

số khác trong quá trình tính toán của CPU

Bao gồm:

 Con trỏ chương trình (PC - Program Counter).

 Các thanh ghi đa chức năng.

 Thanh ghi chỉ số (index register).

 Thanh ghi cờ (flag register).

Một vài bộ vi xử lý

 Intel processor  AMD processor

Đây là các bộ vi xử lý (microprocessor) chứa trong nó CPU và các thành phần khác nữa

4 Bộ nhớ máy tính

Hãy nhìn vào cái kệ

Ô, ngăn

Khối bộ nhớ Nội dung (dữ liệu ,

thông tin)

Có thể hình dung bộ nhớ máy

tính:

4.1 Bộ nhớ chính (main memory)

 Chứa chương trình và dữ liệu đang xử lý

 Được kết nối và có thể trao đổi dữ liệu trực tiếp với CPU

 Được tổ chức thành các ngăn nhớ, đánh địa chỉ

trực tiếp bởi CPU

 RAM (Random Access Memory)

 CPU có thể đọc và ghi bộ nhớ này

 Chứa dữ liệu, chương trình được nạp, đang thực hiện

 Dữ liệu trên RAM sẽ mất hết khi ngắt nguồn điện

Bộ nhớ ROM

Một vài thanh nhớ RAM

4.3 Bộ nhớ ngoài (external

memory)

 Lưu trữ tài nguyên

 Chương trình: hệ điều hành, chương trình ứng dụng,…

 Dữ liệu: văn bản, âm thanh, hình ảnh,…

 Được kết nối với máy tính dưới dạng thiết bị vào ra

 Các loại bộ nhớ ngoài

 Băng từ (magnetic tape).

 Đĩa từ (magnetic disk): đĩa mềm, đĩa cứng.

 Đĩa quang (optical disk): CD, DVD.

 Electronic disk: USB flash memory

 …

4.3 Bộ nhớ ngoài (external memory)

Hình ảnh bên trong một chiếc máy

tính

5 Thiết bị ngoại vi

 Thiết bị ngoại vi (peripheral devices) hay thiết bị vào/ra (I/O - Input/Output devices), có chức năng:

 Trao đổi thông tin giữa máy tính và thế giới bên ngoài

 Vào: Nhập chương trình, dữ liệu

 Ra: Xuất thông tin, kết quả

5.1 Thiết bị vào ra cơ sở

 Là các thiết bị vào ra tối cần thiết

 Phục vụ các nhu cầu vào ra cơ bản

5.2 Một số thiết bị ngoại vi khác

 Máy in (printer): Xuất thông tin, dữ liệu ra giấy

 Máy quét ảnh (scaner): Nhập dữ liệu bằng cách quét hình ảnh

 Thiết bị quay số (điện thoại):

 Modem (Modulation-Demodulation)

 Các thiết bị mạng:

 Network Inteface Card (NIC)

 Wireless Adapter

 Bút điện tử (light pen)

 Máy ảnh số, quay phim số (digital camera)

 Optical Charater Reader (OCR): Nhận dạng chữ

 Barcode Reader: Đọc mã vạch

Tổng quan về phần mềm (Software)

Phần mềm là một bộ chương trình các chỉ thị điện tử ra lệnh cho máy tính thực hiện một công việc nào đó theo ý của người sử dụng

Phần mềm có thể được ví như phần hồn của máy tính mà phần xác của máy tính chính là phần cứng

Tin học đại cương

2 Tổng quan về phần mềm

 Phần mềm hệ thống

 Phần mềm ứng dụng

Phần mềm ứng dụng

 Xử lý văn bản – Word Processor

Microsoft Word, Corel WordPerfect

I MẠNG MÁY TÍNH LÀ GÌ?

1 Khái niệm:

Là một tập hợp các máy tính được kết nối

theo một phương thức nào đó sao cho chúng có thể trao đổi dữ liệu và dùng chung thiết bị.

2 Các thành phần của mạng máy tính:

1

2

3

I MẠNG MÁY TÍNH LÀ GÌ? (tiếp)

1 Mạng cục bộ (LAN – Local Area Network):

- Làm mạng kết nối các máy tính có khoảng cách địa lý dưới 100m

- Ví dụ: Phạm vi một tòa nhà, một trường học,…

PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH

2 Mạng diện rộng (WAN – Wide Area Network):

- Là mạng kết nối các máy tính ở xa nhau đến hàng trăm Km

- Mạng diện rộng liên kết các mạng cục bộ

PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH (tiếp)

2 Mô hình khách – chủ (Client- Server):

- Server: Là máy tính có cấu hình cao đảm nhận việc quản lý và cung cấp tài nguyên mạng (dữ liệu, chuwong trình,…)

- Client: Các máy tính sử dụng tài nguyên mà máy chủ cung cấp

PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH (tiếp)

2 Mô hình khách – chủ (Client- Server):

Phân loại theo NIC (Network Interface Card

- Card giao diện mạng) Được chia làm 3 loại tuỳ thuộc vào NIC mà mạng sử dụng gồm:

Phân loại mạng theo sơ đồ nối (Topology): Được chia làm 3 loại:

nhau sử dụng chung một Card Điểm đầu và điểm cuối của mạng ở hai đầu khác nhau

vòng tròn, điểm đầu và điểm cuối của mạng trùng nhau

kiểu hình sao

PHÂN LOẠI MẠNG MÁY TÍNH (tiếp)

Một số thiết bị mạng:

Router

II.PHƯƠNG TIỆN TRUYỀN THÔNG

VÀ GIAO THỨC (tiếp)

Internet, Intranet

 Internet.

Internet là một hệ thống liên kết nhiều mạng máy tính với nhau trên phạm vi toàn cầu và được gọi là mạng toàn cầu

Mạng Internet hoạt động trên phạm vi toàn cầu sử dụng công cụ truyền thông chính là vệ tinh

Tin học đại cương

Internet, Intranet

 Intranet.

Mạng Intranet là mạng cục bộ có phạm vi trên một quốc gia, sử dụng công cụ của Internet Tài nguyên trên mạng phong phú,

đa dạng về chủng loại và số lượng

Tin học đại cương

Các dịch vụ trên Internet

- Khái niệm: Là dịch vụ phổ biến trên mạng

Internet thông qua E_Mail Mỗi người muốn tham gia E_Mail cần có một địa chỉ E_Mail riêng của mình và địa chỉ E_Mail nơi gửi tới

- Lợi ích: Tốc độ truyền cao, đảm bảo độ tin

cậy Khi một E_Mail được gửi đi mà không

có người nhận ngay thì nó sẽ được lưu trên Server

Tin học đại cương

Các dịch vụ trên Internet

- Ứng dụng: Được ứng dụng trong nhiều lĩnh

vực khác nhau như: Truyền các thông tin ngắn, trao đổi dữ liệu, thông điệp, gửi kèm các tài liệu, tệp tin, chương trình,…

Tin học đại cương

Các dịch vụ trên Internet

Trên mạng Internet ta có thể truyền các file hình ảnh, âm thanh,… đến một máy trạm nào đó hay nạp nó lên Internet như một tài nguyên chung của Internet cũng như tải file

từ trên Internet xuống (Nếu như có quyền)

Tin học đại cương

Các dịch vụ trên Internet

Trên Internet phổ biến một loại dữ liệu đó

là siêu văn bản (bao gồm cả hình ảnh, âm thanh, chữ viết) nó được sử dụng rộng rãi trong các dịch vụ về thông tin, văn hoá nghệ thuật trên Internet

* Một số dịch vụ khác.

Tin học đại cương