81 ebook VCU huong dan on tap tin học dai cuong DHTM

81 ebook VCU huong dan on tap tin học dai cuong DHTM

Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập CHƯƠNG 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ TIN HỌC VÀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 1.1 Khái niệm về thông tin và biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử 1.1.1 Khái niệm chung về thông tin Ở nhiều góc độ khác nhau, khái niệm thông tin (information) được hiểu và sử dụng một cách khác nhau. Thuật ngữ thông tin được sử dụng hàng ngày, và có thể hiểu đơn giản thông tin là những gì cung cấp cho con người các hiểu biết về lĩnh vực hoặc đối tượng mình đang quan tâm. Thông tin còn mang lại cho con người sự hiểu biết, nhận thức tốt hơn, đúng hơn về những đối tượng trong thiên nhiên, trong đời sống xã hội… giúp cho họ phải làm các công việc để đạt được mục đích một cách tốt nhất, hợp lý nhất, đem lại hiệu quả cao nhất. Thông tin trong lĩnh vực tin học có thể hiểu là các bản tin hay thông báo nhằm mang lại sự hiểu biết nào đó cho đối tượng nhận tin. Thông tin có thể được phát sinh, được tìm kiếm, được truyền, được lưu trữ, được xử lý, được sao chép, vì thế thông tin có thể bị phá hủy hoặc sai lệch, biến dạng. Thông tin được lưu trữ dưới nhiều dạng khác nhau như các kí hiệu chữ viết trên các vật dụng như giấy, gỗ, đá, kim loại,… hay các dòng năng lượng như sóng điện từ, sóng âm, sóng ánh sáng. Các cấu trúc vật chất này được gọi là vật mang tin (Ví dụ tờ báo, quyển sách, bảng viết, đĩa mềm, đĩa cứng, USB… đều là vật mang tin). . 1.1.2 Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử 1. Hệ đếm Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và các quy tắc để biểu diễn và xác định giá trị của các số. Con người đã sử dụng hai loại hệ đếm đó là hệ đếm định vị và hệ đếm không định vị. • Hệ đếm không định vị là hệ đếm mà các chữ số biểu diễn trong số không phụ thuộc vào vị trí biểu diễn trong số đó. Ví dụ trong hệ đếm La Mã dùng ký hiệu X là ký hiệu số 10 trong hệ thập phân, như vậy XX hiểu là 20. • Hệ đếm định vị là hệ đếm mà các chữ số biểu diễn trong số phụ thuộc vào vị trí biểu diễn trong số đó. Ví dụ trong hệ đếm thập phân số 999 thì chữ số 9 thứ nhất (từ trái sang phải) có giá trị 9 trăm, chữ số 9 thứ hai có giá trị 9 chục, chữ số 9 thứ ba có giá trị 9 đơn vị. Lưu ý: Trong tin học chỉ dùng hệ đếm định vị. Hệ đếm cơ số 10 (Hệ thập phân) 1 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập Là hệ đếm, mà hệ này sử dụng tập hợp 10 chữ số: 0, 1, 2, 9 để biểu diễn các số bất kì. Quy tắc biểu diễn: Hệ thập phân là một hệ đếm dùng vị trí định lượng (positional numeral system) mà vị trí của một con số ám chỉ một phép nhân (mũ 10) với con số ở vị trí đó, và mỗi con số có vị trí về bên trái, có giá trị gấp mười lần con số ở bên phải liền kề. Ví dụ: 5246 = 5 x 10 3 + 2 x 10 2 + 4 x 10 1 + 6 x 10 0 = 5 x 1000 + 2 x 100 + 4 x 10 + 6 x 1 Hệ đếm cơ số q bất kỳ (hệ đếm tổng quát) Hệ đếm tổng quát q (q>1) là hệ đếm mà sử dụng tập kí hiệu gồm q chữ số (hoặc kí tự) 0,…,q-1 để biểu diễn các số bất kì. Biểu thức tính giá trị một số từ hệ đếm q tổng quát sang giá trị số thông thường (ở hệ thập phân): o Tính giá trị một số nguyên: Một số nguyên hệ đếm q gồm n+1 chữ số, ký hiệu là (a n a n-1 …a 1 a 0 ) q . Giá trị của nó được tính theo biểu thức sau đây: (a n a n-1 …a 1 a 0 ) q = a n .q n +a n-1 .q n-1 +…+a 1 q 1 +a 0 .q 0 (10) Trong đó a i ∈ {0,1,2…,q-1}; i ∈ {0,…,n} o Tính giá trị một số bất kì ở hệ đếm q: Một số hệ đếm q gồm n+1 chữ số phần nguyên, m chữ số lẻ, ký hiệu là (a n a n-1 …a 1 a 0 ,a -1 a -2… a -m ) q . Giá trị của nó được tính theo biểu thức sau đây: (a n a n-1 …a 1 a 0 ,a -1 a -2… a -m ) q = a n .q n +a n-1 .q n-1 +…+a 1 q 1 +a 0 .q 0+ a -1 .q -1 +…+a -m q -m (10) Trong đó a i ∈ {0,1,2,…,q-1}; i ∈ {-m,…,n} Hệ nhị phân (còn gọi là hệ cơ số 2) Hệ nhị phân là một hệ đếm dùng hai ký tự để biểu đạt một giá trị số, bằng tổng số các lũy thừa của 2. Hai ký tự đó là 0 và 1, và chúng thường được dùng để biểu đạt hai giá trị hiệu điện thế tương ứng: có hiệu điện thế, hoặc hiệu điện thế cao là 1 và không có, hoặc thấp là 0. Do có ưu điểm tính toán đơn giản, dễ dàng thực hiện về mặt vật lý, chẳng hạn như trên các mạch điện tử, nên hệ nhị phân trở thành một phần kiến tạo căn bản trong các máy tính. Biểu thức tính giá trị một số (ở hệ thập phân): Cách tính được áp dụng như ở hệ tổng quát q (q=2). Nghĩa là nếu ta có giá trị một số nguyên ở hệ nhị phân gồm n+1 chữ số, ký hiệu là (a n a n - 1 …a 1 a 0 ) 10 . Giá trị của nó (ở hệ thập phân) được tính theo biểu thức sau đây: ( a n a n-1 …a 1 a 0 ) 2 =a n .2 n +a n-1 .2 n-1 +…+a 1 2 1 +a 0 .2 0 (10) Trong đó a i ∈ {0,1} ; i ∈ {0,…,n}. Ví dụ: Số 10101 (hệ 2) thì chuyển sang hệ thập phân sẽ là: 10101 (2) = 1x2 4 + 0x2 3 + 1x2 2 + 0x2 1 + 1x2 0 = 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 21 (10) Hệ bát phân (hệ cơ số 8) Hệ bát phân là một hệ đếm sử dụng các chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 để biểu diễn một giá trị số. Quy tắc tính giá trị của một số bất kì (chuyển sang số ở hệ thập phân) cũng được tuân thủ theo công thức tính giá trị ở hệ số q tổng quát nói trên (ở đây q=8). 2 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập Ví dụ: 1307,1 8 = 1x8 3 + 3x8 2 + 0x8 1 + 7x8 0 + 1x8 -1 = 711,125 10 Hệ cơ số 16 (còn gọi là hệ thập lục phân) Trong Toán học và trong khoa học điện toán, hệ thập lục phân (hay hệ đếm cơ số 16), là một hệ đếm có 16 ký tự, từ 0 đến 9 và A đến F (chữ hoa và chữ thường như nhau). 16 chữ số và kí tự: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A (10),B (11),C (12),D (13),E (14),F (15) Biểu thức tính giá trị một số: Được tính như ở hệ thổng quát q với q =16. Ví dụ: Số thập phân 79, với biểu thị nhị phân là 01001111, có thể được viết thành 4F trong hệ thập lục phân (4 = 0100, F = 1111). Chuyển đổi cơ số • Chuyển số hệ 10 sang hệ 2 Đối với phần nguyên được tính theo quy tắc: Lấy số đó chia cho 2 được kết quả và phần dư (0 hoặc 1) rồi lại lấy kết quả phép chia thứ 1 chia cho 2 được kết quả phép chia thứ 2 và phần dư (0 hoặc 1). Cứ làm như vậy cho tới khi kết quả là 0 thì không chia nữa và ghi thành số hệ 2 theo chiều ngược lại. Ví dụ, 118 10 , trong hệ thập phân là: Phép tính Số dư 118 ÷ 2 = 59 0 59 ÷ 2 = 29 1 29 ÷ 2 = 14 1 14 ÷ 2 = 7 0 7 ÷ 2 = 3 1 3 ÷ 2 = 1 1 1 ÷ 2 = 0 1 Lược trình các con số dư theo thứ tự từ dưới lên trên, cho chúng ta một số nhị phân 1110110 2 . Đối với phần lẻ được tính theo quy tắc: Lấy số đó nhân với 2 được kết quả phần nguyên và phần dư trong đó phần nguyên là 0 hoặc 1. Rồi lại lấy kết quả phần lẻ nhân với 2 được kết quả phép nhân thứ 2 và phần nguyên là 0 hoặc 1. Cứ làm như vậy cho tới khi không lấy nữa (trong trường hợp đó kết quả là gần đúng) hoặc cho tới khi nào tích với phần lẻ bằng 0. Kết quả là phần nguyên của tích nhận được đầu tiên là chữ số đầu tiên sau dấu phẩy, phần nguyên của tích thứ hai sẽ là chữ số thứ hai . Ví dụ : chuyển số 0,4234 sang hệ 2 3 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập Ta nhân liên tiếp với 2, bắt đầu từ giá trị ban đầu 0,4234 như sau: 0,4234 x 2 0,8268 x 2 1,6536 x 2 1,3072 x 2 0,6144 Vậy ta có 0,4234 10 ≈ 0,0110 2 Cách đổi số hỗn hợp (có cả phần nguyên và phần lẻ): Đổi riêng từng phần theo quy tắc trên rồi ghép kết quả lại. Ví dụ : 23,4234 10 = 10111,0110 2 • Chuyển số hệ 2 sang hệ bát phân (hệ 8) và ngược lại Số nhị phân cũng có thể được biến đổi sang hệ bát phân một cách dễ dàng, vì bát phân dùng gốc 8, và cũng là số mũ của 2 (chẳng hạn 2 3 , vậy số bát phân cần 3 ký tự số nhị phân để biểu đạt trọn vẹn một số bát phân). Ví dụ, số nhị phân 000 tương đương với số bát phân 0, số nhị phân 111 tương đương với số bát phân 7, và tương tự (xem bảng dưới đây). Bát phân Nhị phân 0 000 1 001 2 010 3 011 Bát phân Nhị phân 4 100 5 101 6 110 7 111 Để biến đổi từ hệ bát phân sang số nhị phân tương đương, chúng ta chỉ đơn giản thay thế những dãy ký tự số tương đương trong hệ nhị phân. Ví dụ: 65 8 = 110 101 2 17 8 = 001 111 2 Để biến đổi một số nhị phân sang hệ bát phân tương đương chúng ta phải phân nhóm các ký tự thành nhóm của ba ký tự số (nhóm 3 con số). Nếu số lượng của các con số không phải là bội số của 3 (3, 6, 9 .), thì chúng ta chỉ cần thêm các số 0 vào phía bên trái của con số, còn gọi là phép độn thêm số (padding). 4 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập Ví dụ: 101100 2 = 101 100 2 sau đó nhóm lại = 54 8 10011 2 = 010 011 2 (Thêm 0 vào đằng trước để đủ bội của 3 chữ số 0 hoặc 1), sau đó nhóm lại với số độn thêm = 23 8 • Chuyển số hệ 2 sang hệ thập lục phân (hệ 16) và ngược lại Số nhị phân có thể đổi được sang hệ thập lục phân một cách dễ dàng vì gốc của hệ thập lục phân (16) là số mũ của gốc hệ nhị phân (2). Cụ thể hơn 16 = 2 4 . Vậy chúng ta phải cần 4 ký tự số trong hệ nhị phân để có thể biểu đạt được một ký tự số trong hệ thập lục phân. Bảng liệt kê sau đây chỉ ra cho chúng ta từng ký tự số của hệ thập lục phân, cùng với giá trị tương ứng của nó trong hệ thập phân, và một dãy bốn ký tự số tương đương trong hệ nhị phân. Thập lục phân Thập phân Nhị phân 0 0 0000 1 1 0001 2 2 0010 3 3 0011 Thập lục phân Thập phân Nhị phân 4 4 0100 5 5 0101 6 6 0110 7 7 0111 Thập lục phân Thập phân Nhị phân 8 8 1000 9 9 1001 A 10 1010 B 11 1011 Thập lục phân Thập phân Nhị phân C 12 1100 D 13 1101 E 14 1110 F 15 1111 Để biến đổi từ hệ thập lục phân sang số nhị phân tương đương, chúng ta chỉ đơn giản thay thế những dãy ký tự số tương đương trong hệ nhị phân. Ví dụ: 3A 16 = 0011 1010 2 E7 16 = 1110 0111 2 Để biến đổi một số nhị phân sang hệ thập lục phân tương đương, chúng ta phải phân nhóm các ký tự thành nhóm của bốn ký tự số (nhóm 4 con số). Phương pháp độn thêm số tương tự như ở hệ bát phân nói trên. Ví dụ: 11011101 2 = 1101 1101 nhóm lại = DD 16 2. Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử Mã hóa thông tin Mã hóa là phương pháp để biến thông tin từ dạng bình thường trong cuộc sống thường ngày sang dạng thông tin không thể hiểu được nếu không có phương tiện giải mã. Nó giúp đảm bảo tính bí mật, và toàn vẹn của thông tin nhất là khi thông tin đó được truyền tin. Giải mã là phương pháp để đưa từ dạng thông tin đã được mã hóa về dạng thông tin ban đầu, quá trình ngược của mã hóa. Ví dụ 5 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập Mã SV: 2008S234 2008: Vào trường năm 2004 S: Mã ngành 1234: Số hiệu sinh viên Đơn vị đo thông tin Thông tin trong máy tính được biểu diễn dạng nhị phân. Đơn vị dùng để đo thông tin gọi là BIT (BInary digiT) - tương ứng với 1 trong hai kí tự nhị phân là 0 hoặc 1. BIT được coi là đơn vị đo thông tin nhỏ nhất. Trong tin học, người ta thường sử dụng các đơn vị đo thông tin lớn hơn như sau: 1Byte = 8 BIT 1KB (Kilo Bytes) = 2 10 Bytes = 1024 Bytes 1MB (Mega Bytes) = 1024 KB 1GB (Giga Bytes) = 1024 MB 1TB (Tera Bytes)=1025 GB Mã hóa thông tin sang hệ đếm 2 Là phương pháp để chuyển thông tin thành dãy các số nhị phân để có thể lưu trữ được ở trong máy tính điện tử. Độ lớn của mã đúng bằng số bit sử dụng để mã hoá. Ví dụ: Sử dụng 5 bit để mã hoá chữ cái hoa A Z (26 chữ cái) 00000 ß A 00001 ß B … 11001 ß Z Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử Trong tin học, dữ liệu được hiểu là sự biểu diễn các thông tin đưa vào máy tính điện tử để xử lý và thường có các dạng là: dữ liệu dạng số, dữ liệu dạng phi số (kí tự). Dữ liệu số trong máy tính gồm có số nguyên và số thực. • Biểu diễn số nguyên: Số nguyên gồm số nguyên không dấu và số nguyên có dấu. • Số nguyên không dấu là số không có bit dấu. 1 byte = 8 bit, có thể biểu diễn 2 8 = 256 số nguyên dương, cho giá trị từ 0 (0000 0000) đến 255 (1111 1111). • Số nguyên có dấu thể hiện trong máy tính ở dạng nhị phân là số mà dùng 1 bit làm bít dấu. Người ta qui ước dùng bit ở hàng đầu tiên bên trái làm bit dấu (S): 0 cho số dương và 1 cho số âm. Đơn vị chiều dài để chứa số sẽ thay đổi từ 2 đến 4 bytes. • Biểu diễn ký tự: Để có thể biễu diễn các ký tự như chữ cái in và thường, các chữ số, các ký hiệu . trên máy tính và các phương tiện trao đổi thông tin khác, người ta phải lập ra các bộ mã (code system) qui ước khác nhau dựa vào việc chọn tập hợp bao nhiêu bit để diễn tả 1 ký tự tương ứng. Ví dụ hệ mã phổ biến: Hệ chuyển đổi thông tin theo mã chuẩn của Mỹ ASCII (American Standard Code for Information Interchange) là hệ mã thông dụng nhất hiện nay trong kỹ thuật tin học. Hệ mã 6 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập ASCII dùng nhóm 7 bit hoặc 8 bit để biểu diễn tối đa 128 hoặc 256 ký tự khác nhau và mã hóa theo ký tự liên tục theo cơ số 16. • Ví dụ hệ mã ASCII 8 bit, mã hoá 128 ký tự liên tục như sau: 0 : NUL (ký tự rỗng) 1 - 31 : 31 ký tự điều khiển 32 - 47 : các dấu trống SP (space) ! “ # $ % & ‘ ( ) * + , - . / 48 - 57 : ký số từ 0 đến 9 58 - 64 : các dấu : ; < = > ? @ 65 - 90 : các chữ in hoa từ A đến Z 91 - 96 : các dấu [ \ ] _ ` 97 - 122 : các chữ thường từ a đến z 123 - 127 : các dấu { | } ~ DEL (xóa) Ngoài ra có thêm 128 ký tự khác ngoài các ký tự nêu trên gồm các chữ cái có dấu, các hình vẽ, các đường kẻ khung đơn và khung đôi và một số ký hiệu đặc biệt. • Bảng mã Unicode: Là bộ mã chuẩn quốc tế được thiết kế để dùng làm bộ mã duy nhất cho tất cả các ngôn ngữ khác nhau trên thế giới. Vì những điểm ưu việt đó, Unicode đã và đang từng bước thay thế các bộ mã truyền thống, và hiện đang được hỗ trợ trên rất nhiều phần mềm cũng như các trình ứng dụng. Unicode sử dụng nhiều hơn 8 bit (2,3,4,… Bytes) để mã hoá ký tự, cụ thể chúng dùng 2 Bytes mã hoá được 2 16 = 65536 ký tự, và vì thế chúng có thể mã hóa được hầu hết các chữ cái của các nước trên thế giới. 1.2 Khái niệm về Tin học và công nghệ thông tin 1.2.1 Khái niệm chung Tin học là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp nhập, xuất, lưu trữ, truyền và xử lý thông tin một cách tự động dựa trên các phương tiện kỹ thuật mà chủ yếu hiện tại là máy tính điện tử. Như vậy khía cạnh khoa học của Tin học chính là phương pháp, còn khía cạnh kỹ thuật của Tin học là nghiên cứu công nghệ chế tạo, phát triển và hoàn thiện máy tính điện tử, cũng như sản xuất các chương trình (phần mềm) hệ thống, và chương trình ứng dụng. Nói đến tin học người ta thường nói đến hai phần: phần cứng (hardware) và phần mềm (software). • Phần cứng là toàn bộ các thiết bị vật lý, kỹ thuật của máy tính điện tử. Nâng cao tốc độ xử lý, tăng dung lượng bộ nhớ, tăng độ tin cậy, giảm thể tích, giảm năng lượng tiêu hao, tăng khả năng ghép nối,… là những mục tiêu chính mà kỹ thuật phần cứng phải hướng tới giải quyết. • Phần mềm là các chương trình có chức năng điều khiển, khai thác phần cứng và thực hiện đáp ứng mọi yêu cầu của người sử dụng. Nói cách khác phần mềm của máy tính là các chương trình 7 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập kèm với các cấu trúc dữ liệu làm cho chương trình xử lý được những thông tin thích hợp. Vì vậy, phần mềm luôn được bổ sung, sửa đổi thường xuyên. Phần mềm máy tính được chia thành hai loại:  Phần mềm hệ thống: Là các chương trình điều hành toàn bộ hoạt động của hệ máy tính điện tử. Ví dụ như Hệ điều hành Microsoft Windows, LINUX, UNIX, .  Phần mềm ứng dụng: gồm các chương trình tiện ích phục vụ các nhu cầu của người sử dụng. Nó còn có thể bao gồm các chương trình có tính ứng dụng cho nhiều người, trong nhiều lĩnh vực và được cài đặt có tính chuyên nghiệp được bán trên thị trường (phần mềm thương mại - commercial software). Ví dụ như phần mềm kế toán máy, bảng tính điện tử EXCEL, POWERPOINT, SPSS, VISUAL FOXPRO, … Công nghệ thông tin (Information Technology) Có nhiều quan niệm được đưa ra, tuy nhiên theo nghị quyết Chính phủ 49/CP kí ngày 04/08/1993 về việc phát triển công nghệ thông tin thì khái niệm này được phát biểu như sau: “Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội”. Nói cách khác chúng ta có thể hiểu công nghệ thông tin là sự kết hợp của công nghệ máy tính với công nghệ liên lạc viễn thông được thực hiện trên cơ sở công nghệ vi điện tử. 1.2.2 Ứng dụng của tin học Ngày nay tin học được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. Song có một số ứng dụng chính của tin học phân theo lớp bài toán mà tin học giải quyết. Giải bài toán khoa học kỹ thuật: Các bài toán phát sinh từ các lĩnh vực thiết kế kỹ thuật, xử lý các số liệu thực nghiệm, quy hoạch và tối ưu hóa thường có khối lượng tính toán rất lớn nếu không dùng máy tính điện tử sẽ khó thực hiện được trong khoảng thời gian ngắn. Để giải các bài toán này người ta đã sử dụng các ngôn ngữ lập trình như FORTRAN, ALGOL, BASIC, PASCAL, C ++ … Giải bài toán quản lý: Bài toán quản lý thường có khối lượng thông tin lớn nhưng xử lý lại đơn giản. Để giải các bài toán này đã sử dụng các ngôn ngữ như ACCESS, VISUAL FOX… Soạn thảo, in ấn, lưu trữ văn bản: Trong lĩnh vực này Tin học cho phép người sử dụng dùng các phần mềm thương mại chuyên dụng để soạn thảo, in ấn, lưu trữ các tài liệu như MicroSoft Word, PowerPoint,… để thực hiện các công việc đó. Tự động hóa: Bằng các kỹ thuật đo và truyền số liệu cũng như các chương trình chuyên dụng được cài đặt thích hợp, quá trình điều khiển các thiết bị có thể giao phó cho các máy tính tự động thực hiện thay cho con người trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp lắp máy, lò phản ứng hạt nhân… Các lĩnh vực trí tuệ nhân tạo: Trong lĩnh vực giải trí (GAME), y tế, quốc phòng, giao tiếp… tin học đảm nhận một số hoạt động thuộc lĩnh vực trí tuệ của con người. 8 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập Giáo dục đào tạo: Sử dụng một số phần mềm dạy học (E-Leaning). Phần mềm quản lý đào tạo theo học chế tín chỉ, phần mềm phân thời khóa biểu… để thực hiện công tác trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo. Trên quan điểm xét các lĩnh vực nghiên cứu chính của tin học chúng ta thấy có 8 lĩnh vực chính là: Thiết kế và chế tạo máy tính; Xây dựng các hệ điều hành; Ngôn ngữ lập trình và chương trình dịch; Cấu trúc dữ liêu và giải thuật; Cơ sở dữ liệu; Công nghệ phần mềm; Trí tuệ nhân tạo và hệ chuyên gia; Giao tiếp người máy. 1.3 Khái niệm máy tính điện tử và máy vi tính 1.3.1 Máy tính điện tử Máy tính điện tử là một thiết bị điện tử có khả năng tổ chức và lưu trữ thông tin với khối lượng lớn, xử lý dữ liệu với tốc độ nhanh, chính xác, tự động thành thông tin có ích cho người dùng. Máy tính điện tử đã trải qua nhiều thế hệ, luôn cải tiến để đạt mức độ hoàn thiện. Dựa vào chức năng hoạt động, người ta chia máy tính điện tử thành 5 bộ phận chính là: bộ vào, bộ ra, bộ nhớ, bộ số học và logic (hay còn gọi là bộ làm tính) và bộ điều khiển. Các thanh ghi cũng được coi là một trong các nhân tố của bộ xử lí trung tâm. Tại mục này chúng ta sẽ đề cập sơ lược đến các bộ phận chính của máy tính điện tử dựa trên sơ đồ cấu trúc của nó. Chi tiết về các thành phần của máy tính điện tử sẽ được giới thiệu ở mục sau (mục 1.3.2 Máy vi tính). Sơ đồ cấu trúc của máy tính điện tử có thể được biểu diễn như sau: Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc của máy vi tính • Bộ vào: Dùng để đưa dữ liệu và chương trình vào bộ nhớ trong của máy tính thường là bàn phím, máy quét, micro, máy đọc mã số, mã vạch,… Bộ vào (Input) Bộ ra (Output) Bộ xử lý trung tâm CPU (Central Processing Unit) Bộ điều khiển (CU) Bộ số học và logic (ALU) Các thanh ghi (Registers) Bộ nhớ trong (ROM +RAM) Bộ nhớ ngoài (đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD, ) 9 Ebook.VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập • Bộ ra: Dùng để đưa thông tin từ bộ nhớ trong ra ngoài, thường là màn hình, máy in, máy vẽ,… • Bộ nhớ: Dùng để lưu trữ thông tin là các chương trình, dữ liệu. Bộ nhớ gồm 2 phần, một phần gọi là bộ nhớ trong (Internal Storage) và bộ nhớ ngoài (External Storage- đề cập ở mục tiếp theo).  Bộ nhớ trong lại được chia ra làm hai là ROM (Read Only Memory). Bộ nhớ này chỉ đọc chứ không ghi, nghĩa là thông tin trong ROM được ghi khi chế tạo hoặc bằng các thiết bị chuyên dụng. Do vậy, khi mất điện hoặc tắt máy thông tin trong ROM không mất.  Bộ nhớ trong thứ hai là RAM (Ramdom Access Mermory) chứa chương trình, dữ liệu và kết quả giải các bài toán khi đang đựoc máy khai thác. Người sử dụng có thể ghi thông tin vào RAM hay đọc thông tin từ RAM ra. Nhưng khi không dùng (mất điện hoặc tắt máy) thông tin trong RAM sẽ mất. • Bộ số học và logic (ALU – Arithmetic Logic Unit): Bao gồm các thiết bị thực hiện các phép tính số học (cộng, trừ, nhân, chia, .), các phép tính logic (AND, OR, NOT, XOR) và các phép tính quan hệ (so sánh lớn hơn, nhỏ hơn, bằng nhau, .). • Các thanh ghi (Registers): Được gắn chặt vào CPU bằng các mạch điện tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian. Các thanh ghi mang các chức năng chuyên dụng giúp tăng tốc độ trao đổi thông tin trong máy tính. • Bộ điều khiển (CU - Control Unit): Có chức năng điều khiển và phối hợp sự hoạt động của các bộ phận của máy tính đảm bảo cho sưh tự động hóa của máy tính. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử qua các giai đoạn Máy tính điện tử thực sự bắt đầu hình thành vào thập niên 1950 và đến nay đã trải qua 5 thế hệ và được phân loại theo sự tiến bộ về công nghệ điện tử và vi điện tử cũng như các cải tiến về nguyên lý, tính năng và loại hình của nó. Máy tình điện tử ra đời vào năm 1946 tại hoa kì (máy UNIAC) từ đó đã phát triển rất mạnh và đến nay đã trải qua các thế hệ. • Thế hệ 1 (1950 - 1958): máy tính sử dụng các bóng đèn điện tử chân không, mạch riêng rẽ, vào số liệu bằng phiếu đục lỗ, điều khiển bằng tay. Máy có kích thước rất lớn, tiêu thụ năng lượng nhiều, tốc độ tính chậm khoảng 300 - 3.000 phép tính/s. Loại máy tính điển hình thế hệ 1 như EDVAC (Mỹ) hay BESM (Liên Xô cũ), . • Thế hệ 2 (1958 - 1964): máy tính dùng bộ xử lý bằng đèn bán dẫn, mạch in. Máy tính đã có chương trình dịch như Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản. Kích thước máy còn lớn, tốc độ tính khoảng 10.000 -100.000 phép tính/s. Điển hình như loại IBM-1070 (Mỹ) hay MINSK (Liên Xô cũ), . • Thế hệ 3 (1965 - 1974): máy tính được gắn các bộ vi xử lý bằng vi mạch điện tử cỡ nhỏ có thể có được tốc độ tính khoảng 100.000 - 1 triệu phép tính/s. Máy đã có các hệ điều hành đa chương trình, nhiều người đồng thời hoặc theo kiểu phân chia thời gian. Kết quả từ máy tính có thể in ra trực tiếp ở máy in. Điển hình như loại IBM-360 (Mỹ) hay EC (Liên Xô cũ), . 10 . Ebook. VCU – www.ebookvcu.com Hướng dẫn ôn tập CHƯƠNG 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ TIN HỌC VÀ MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 1.1 Khái niệm về thông tin và biểu diễn thông tin. nhất. Thông tin trong lĩnh vực tin học có thể hiểu là các bản tin hay thông báo nhằm mang lại sự hiểu biết nào đó cho đối tượng nhận tin. Thông tin có thể