Bai giang

Kiến thức và kỹ năng về máy tính
Máy tính và biểu diễn thông tin trong máy tính
Giáo viên: §µo Xu©n Dòng
(Trường THCS Quang Trung – Kinh M«n - Hải Dương)
Bài 1. Thông tin và khoa học xử lý thông tin
Thông tin và tin học
Lịch sử máy tính
Phân loại máy tính
Các hệ đếm
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Đại số logic
Bài tập
1. Thông tin và tin học
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
Ngành khoa học nghiên cứu các vấn đề thu thập và xử lý dữ liệu để có được thông tin mong muốn, sử dụng máy tính như một công cụ hỗ trợ chính.
2. Lịch sử máy tính {1}
1937, Turing, khái niệm về các con số tính toán và máy Turing.
1943-1946, ENIAC
Máy tính điện tử đa chức năng đầu tiên.
J.Mauchly & J.Presper Eckert.
1945, John Von Neumann đưa ra khái niệm về chương trình được lưu trữ.
1952, Neumann IAS parallel-bit machine.
ENIAC
Newman & IAS
2. Lịch sử máy tính {2}
1945 – 1954, thế hệ 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 2
Transitor
Intel transitor processor
1965-1974, thế hệ 3
Mạch tích hợp (Intergrated Circuit – IC)
1975, Thế hệ 4
LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very LSI), ULSI (Ultra LSI).
3. Phân loại máy tính
Personal Computer (PC)/Microcomputer
Minicomputer
Nhanh hơn PC 3-10 lần
Mainframe
Nhanh hơn PC 10-40 lần
Supercomputer
Nhanh hơn PC 50-1.500 lần
Phục vụ nghiên cứu là chính
VD:Earth Simulator (NEC, 5104 CPUs, 35.600 GF).
Laptop Computer
Handheld Computer: Pocket PC,Palm, Mobile devices.
PC
Mini
Super
Mainframe
Laptop
Handheld
4. Hệ đếm
Khái niệm
Hệ đếm cơ số 10
Hệ đếm cơ số bất kỳ
Hệ đếm cơ số 2
Hệ đếm cơ số 16
4.1. Khái niệm
Hệ đếm
Sử dụng để đếm (biểu diễn thông tin số)
Cơ số: Số lượng ký hiệu
Ví dụ: hệ đếm cơ số 10
10 ký hiệu (cơ số 10) : 0..9.
123789 là một số trong hệ 10.
Hệ đếm cơ số a
Có a ký hiệu.
4.2. Hệ đếm cơ số 10
Cơ số 10
10 ký hiệu: 0,1,2,…,9
anan-1…a0 = an.10n + an-1.10n-1 +…+ a0.100
123 = 1.102 + 2.101 +3.100
Viết: 2004 hoặc 200410

4.3. Hệ đếm cơ số a bất kỳ
Sử dụng a ký hiệu để biểu diễn
Ký hiệu có giá trị nhỏ nhất là ‘0’
Ký hiệu có giá trị lớn nhất là a-1
Giá trị của chữ số thứ n bằng số đó nhân với giá trị của vị trí
Giá trị của vị trí = an
n = vị trí, chữ số đầu tiên có vị trí là n-1
Phần thập phân được đánh số âm
4.4. Hệ đếm cơ số 2
Sử dụng 2 ký hiệu 0 và 1
Binary (nhị phân)
Biểu diễn thông tin trong máy tính
Các linh kiện điện tử chỉ có hai trạng thái:
Đóng hoặc mở (công tắc).
Có điện hoặc không có điện.
Số nhị phân = BIT (BInary digiT).
Viết: 10012 hoặc 1001B
4.4.1. Chuyển từ hệ 2 sang hệ 10
(anan-1…a0)B = an.2n + an-1.2n-1 +…+ a0.20
Ví dụ:
0B = 0; 10B = 2
1001B = 1.23 + 0.22 +0.21 + 1.20 = 9
4.4.2. Chuyển từ hệ 10 sang hệ 2
D = số cần chuyển
Chia D (chia nguyên) liên tục cho 2 cho tới khi kết quả phép chia = 0
Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lại

4.4.3. Chuyển đổi số lẻ từ hệ 10 sang hệ 2
Phần nguyên
Chia liên tiếp cho 2.
Viết phần dư theo chiều ngược lại.
Phần phân
X = phần phân.
Nhân X với 2  kết quả:
Phần nguyên (0,1)
Phần phân
Lặp lại từ bước đầu, đến khi muốn dừng hoặc kết quả=0.
Viết các phần nguyên theo đúng thứ tự được kết quả.
Cộng hai số nhị phân
Cộng có nhớ các cặp số cùng vị trí từ phải sang trái
Bảng cộng
Ví dụ
1010 + 1111 = 11001

5. Biểu diễn thông tin trong máy tính
Cách biểu diễn
Đơn vị thông tin
Mã hoá
5.1. Cách biểu diễn
Thông tin trong máy tính được biểu diễn dạng nhị phân
Ví dụ:
5 bit biểu diễn được 32 trạng thái.
5 bit có thể dùng để biểu diễn 26 chữ cái A..Z.
5.2. Đơn vị thông tin
BIT
Chỉ nhận giá trị 0 hoặc 1
1Byte = 8 BIT
1KB = 210 Bytes
= 1024 Bytes
1MB = 1024 KB
1GB = 1024 MB
…
5.3. Mã hoá
Dù thông tin lưu trữ ở đâu cũng cần có quy luật để hiểu nó  mã hoá.
Ví dụ
Mã SV: 20041021234
2004: Vào trường năm 2004
102: Mã ngành
1234: Số hiệu sinh viên
Phòng: B209 (Nhà B - Tầng 2 - Phòng 09)
Biển số xe,…
Mã hoá phải “rõ ràng” và “đầy đủ”
Mã hoá trong máy tính
Sử dụng số nhị phân
Độ lớn của mã = số bit sử dụng để mã hoá
Quy luật hiểu được mã nhị phân
Ví dụ: Sử dụng 5 bit để mã hoá chữ cái hoa A..Z (26 chữ cái)
00000  A
00001  B
…
11001  Z
11001 – 11111: chưa sử dụng
ASCII
ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
Dùng 8 bit để mã hoá các chữ cái.
Mỗi chữ cái được gọi là một ký tự.
Mã hoá được 28 = 256 ký tự.
031,127: Các ký tự điều khiển
32126: Các ký tự thông thường
128255: Các ký tự đặc biệt
Unicode
Sử dụng nhiều hơn 8 bit (2,3,4,… Bytes) để mã hoá ký tự.
2 Bytes mã hoá được 216 = 65536 ký tự.
Hầu hết các chữ cái của các nước trên thế giới
Việt Nam
Trung Quốc
Nga,…