Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - Trần Thị Dung

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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Tin học đại cương: Chương 1 - Trần Thị Dung 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 1 Nội dung 1. Khái niệm 2. Lịch sử phát triển của máy tính 3. Phân loại máy tính 4. Cấu tạo chung của MTĐT 5. Hệ đếm 6. Biểu diễn thông tin trong máy tính 7. Đại số logic 8. Bài tập ttdung@utc2.edu.vn 2 1.1. Khái niệm Tin học: – Là một ngành khoa học chuyên nghiên cứu các phương pháp, các quá trình xử lý thông tin một cách tự động trên các phương tiện kỹ thuật (chủ yếu là máy tính điện tử). Phần cứng (hardware) – Là những thiết bị vật lý về mặt cơ khí, điện tử (như vi mạch, dây nối, bộ nhớ…v.v) cấu tạo lên máy tính. – Phần cứng xử lý thông tin ở mức cơ bản nhất là mức tín hiệu nhị phân (0 | 1) Phần mềm (software) – Là các chương trình điều khiển hoạt động của phần cứng máy vi tính. – Phần mềm chỉ đạo việc xử lý dữ liệu. ttdung@utc2.edu.vn 3 1.2. Lịch sử phát triển của máy tính • Các thế hệ máy tính – 1945 – 1954, Thế hệ số 1 (first generation) • Bóng đèn chân không (vacuum tube) • Bìa đục lỗ • ENIAC: 30 tấn, 18.000 bóng đèn, 100.000 phép tính/giây. – 1955-1964, Thế hệ số 2 • Transitor • Intel transitor processor – 1965-1974, Thế hệ số 3 • Mạch tích hợp (Intergrated Circuit – IC) – 1975 - nay, Thế hệ 4 • LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very LSI), ULSI (Ultra LSI). ttdung@utc2.edu.vn 4 1.2. Lịch sử phát triển của máy tính  Một số mốc lịch sử quan trọng – Trước công nguyên: Bàn tính gảy ở Trung Quốc. – 1642: Bàn tính cơ của Pascal (phép + và - ). – 1670: Bàn tính cơ học của Leibniz (các phép tính thông dụng) – 1842: Máy tính có thể lập trình được của Charles Babbage. – 1890: Herman Hollerith thiết kế hệ thống có thể lưu thông tin trên bìa đục lỗ đọc ra bằng tế bào quang điện, thành lập công ty IBM. – 1946: Máy ENIAC của Mỹ giá 500.000$ với 18000 bóng đèn điện tử. – 1958: Máy tính đầu tiên sử dụng công nghệ bóng bán dẫn transistor (IBM 7090). – 1964: Máy tính đầu tiên 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 5 1.3. Phân loại máy tính Microcomputer/Personal Computer (PC) Minicomputer – Nhanh hơn PC 3-10 lần Mainframe PC Mini – Nhanh hơn PC 10-40 lần Supercomputer – Nhanh hơn PC 50-1.500 lần – Phục vụ nghiên cứu là chính – VD:Earth Simulator (NEC, Super Mainframe 5104 CPUs, 35.600 GF). Laptop Computer. Handheld Computer: Pocket PC,Palm, Laptop Handheld Mobile devices. ttdung@utc2.edu.vn 6 1.4. Cấu tạo chung của MTĐT Screen Floppy disk Monitor Optical Disk Case Key board Mouse ttdung@utc2.edu.vn 7 1.4. Cấu tạo chung của MTĐT (tt)  CPU (1) 6  Bộ nhớ RAM (2)  Card mở rộng 1 – Sound Card (3) 7 – Modem Card (4) – Video Card (5) – NIC (6) 2  Cổng kết nối ngoại vi (7) 3 4 5 ttdung@utc2.edu.vn 8 1.4. Cấu tạo chung của MTĐT (tt) Lá tản Khe cắm cáp dữ liệu Khe cắm Card nhiệt mở rộng Khe cắm RAM Đế cắm CPU Cổng ngoại vi nối tiếp Cổng ngoại vi chuột, bàn phím Jack cắm màn hình ttdung@utc2.edu.vn 9 1.4. Cấu tạo chung của 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 1.4. Cấu tạo chung của MTĐT (tt) CPU – Central Processing Unit – Control Unit : Thực hiện 4 thao tác cơ bản. • Fetch: Nạp chỉ thị (Instruction) hoặc dữ liệu từ bộ nhớ. • Decode: Giải mã chỉ thị thành lệnh. • Execute: Thực thi lệnh. • Store: Lưu kết quả của lệnh vừa thực thi vào bộ nhớ. – Arithmetic Logic Unit • Phép toán số học: + - x ÷ • Phép toán so sánh: < > = • Phép toán luận lý: and, or, not ttdung@utc2.edu.vn 11 1.4. Cấu tạo chung của MTĐT (tt) Chu kỳ máy (Machine Cycle) – Instruction time: (1) và (2) – Execution time: (3) và (4) Cách tính tốc độ CPU – Tốc độ của CPU được tính bằng số triệu lệnh xử lý được trong 1 giây – Đơn vị đo tốc độ CPU là MIPS (Millions of Instructions Per Second) ttdung@utc2.edu.vn 12 1.4. Cấu tạo chung của MTĐT (tt) CPU không sử dụng kỹ thuật Pipelining CPU sử dụng kỹ thuật Pipelining ttdung@utc2.edu.vn ...