Bài giảng Chương 1: Các khái niệm môn Tin học đại cương | Đại học Bách Khoa Hà Nội

Chương 1: Các khái niệm • Đơn vị thông tin: Ký Ký Tên gọi Giá trị Tên gọi Giá trị hiệu hiệu Bit b Binary Digit (1,0) Petabyte PB 250 B = 1024 TB Byte B 8 bit Exabyte EB 260 B = 1024 PB Kilobyte KB 210 B = 1024 B Zettabyte ZB 270 B = 1024 EB Megabyte MB 220 B =1024 KB Yottabyte YB 280 B = 1024 ZB Gigabyte GB 230 B = 1024 MB Brontobyte BB 290= 1024 YB Terabyte TB 240 B = 1024 GB Geopbyte GeB 2100= 1024 BB
• Công cụ: Không thể thiếu: Máy tính điện tử 1 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
a) Giai đoạn 1: 1945 – 1955:
• MTĐT được tạo bởi các
bóng đèn điện tử và các công tắc chuyển mạch
 Cồng kềnh, tốc độ thấp, độ
tin cậy không cao, bài toán giản đơn.
• Nguyên lý Von Neumann (1945 ) 2 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
b) Giai đoạn 2: 1955 – 1965: MTĐT được tạo bởi các bóng bán
dẫn (transistor)  xuất hiện MT lớn 3 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
c) Giai đoạn 3: 1965 – 1980: MTĐT được tạo bởi các mạch tổ
hợp (IC)  xuất hiện MT mini. 4 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
d) Giai đoạn 4: 1980 – nay:
• MTĐT được tạo bởi các vi mạch tổ hợp cỡ lớn và siêu lớn
(LSI, VLSI)  xuất hiện MT cá nhân (PC). 5 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
d) Giai đoạn 4: 1980 – nay:
• Khi máy tính trở thành đại chúng  xuất hiện ngành công
nghiệp sản xuất phần mềm.
• Nhu cầu thông tin ngày càng cao  xuất hiện mạng MT:
− LAN (Local Area Network – Mạng cục bộ)
− MAN (Metropolitan Area Network – Mạng đô thị)
− WAN (Wide Area Network – Mạng diện rộng)
− GAN (Global Area Network - Mạng toàn cục) − Internet 6 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
d) Giai đoạn 4: 1980 – nay: Mạng cục bộ (LAN - Local Area Network) là một hệ thống mạng dùng để kết nối các máy tính trong một phạm vi nhỏ (cơ quan, tổ chức) nhằm chia sẻ tài nguyên với nhau.
Các liên kết có thể hữu tuyến (có dây) hoặc vô tuyến (không dây). 7 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
d) Giai đoạn 4: 1980 – nay:
Mạng đô thị (MAN - Metropolitan Area Network) là mạng dữ liệu
băng rộng được thiết kế cho phạm vi trong thành phố, thị xã. 8 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
d) Giai đoạn 4: 1980 – nay:
Mạng diện rộng (WAN - Wide Area Network) là mạng viễn thông hoặc
mạng máy tính kết nối nhiều mạng LAN và trải rộng trên một khu vực địa lý rộng lớn. 9 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
d) Giai đoạn 4: 1980 – nay: So sánh LAN- MAN – WAN: 10 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử d) Giai đoạn 4: 1980 – nay:
Mạng toàn cầu (GAN - Global Area Network) là mạng kết nối nhiều mạng WAN
vượt ra ngoài hạn chế địa lý. 11 Chương 1: Các khái niệm
2. Lịch sử phát triển của máy tính điện tử
d) Giai đoạn 4: 1980 – nay:
Mạng Internet (mạng của các mạng) là một mạng GAN truyền
thông tin theo kiểu chuyển mạch gói (packet switching) dựa trên
một giao thức liên mạng đã được chuẩn hóa (giao thức IP). 12 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử
Nguyên lý Von Neumann (1945 ): 13 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử
Nguyên lý Von Neumann (1945 ): 14 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử
• Bộ xử lý trung tâm - Central Processing Unit (CPU) • Bộ nhớ (Memory Unit) • Bộ nhập (Input Device)
• Bộ xuất (Output Device)
• Bus: tập hợp các dây dẫn có cùng chung mục đích nối các
bộ phận bên trong MT tới CPU và bộ nhớ. Các loại bus chính gồm:
1) Bus điều khiển (Control bus): chuyển các tín hiệu/lệnh từ
CPU và tín hiệu trạng thái từ các bộ phận khác nhằm điều
khiển và điều phối mọi hoạt động bên trong MT
2) Bus dữ liệu (Data bus): chuyển số liệu giữa CPU, bộ nhớ và các bộ phận vào, ra.
3) Bus địa chỉ (Adress bus): chuyển địa chỉ của số liệu giữa CPU và bộ nhớ. 15 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử :
a) Bộ xử lý trung tâm (CPU) gồm:
• Bộ điều khiển (Control Unit): điều
khiển hoạt động của bộ tính toán
số học và logic (ALU), bộ nhớ và các
thiết bị đầu vào / đầu ra của máy
tính, đáp ứng các chương trình từ
bộ nhớ. Bộ điều khiển cũng cung
cấp các tín hiệu thời gian và tín
hiệu điều khiển theo yêu cầu của
các thành phần khác của máy tính.
• Bộ tính toán số học và logic (Arithmetic and Logic Unit –ALU):
cho phép thực hiện các phép toán số học (như cộng, trừ…) và
các phép toán logic (như AND, OR, NOT…). 16 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử :
a) Bộ xử lý trung tâm (CPU) gồm:
• Các thanh ghi (Registers): Các
thanh ghi là vùng lưu trữ tốc độ
cao trong CPU. Tất cả dữ liệu phải
được lưu trữ trong một thanh ghi
trước khi nó có thể được xử lý. Bao gồm:
− Các thanh ghi địa chỉ lưu trữ vị trí bộ
nhớ của dữ liệu cần được truy cập.
− Các thanh ghi dữ liệu lưu trữ dữ liệu đang được chuyển từ / hoặc đến bộ nhớ.
− Thanh ghi accumulator lưu trữ kết quả số học và logic trung gian.
− Thanh ghi con trỏ chương trình (Program Counter -PC) chứa địa chỉ của
lệnh sẽ được thực thi tiếp theo.
− Thanh ghi trạng thái chứa các cờ báo về các trạng thái hoạt động của các lệnh đang thực thi. 17 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử : b) Bộ nhớ:
1) Bộ nhớ trong: Được tạo bởi linh kiện, gồm:
• ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc được với
tính chất mất điện không mất thông tin, chứa chương
trình điều khiển những thao tác cơ sở đầu tiên khi
máy tính khởi động, gồm:
− Kiểm tra thiết bị và đồng bộ
− Đọc hệ thống vào RAM.
• RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy cập
ngẫu nhiên với tính chất mất điện sẽ mất thông tin, là
nơi thực hiện mọi chương trình trên máy tính. 18 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử : b) Bộ nhớ: 2)
Bộ nhớ ngoài: Băng từ, đĩa… • Đĩa mềm:
• Bằng nhựa 2 mặt, mỗi mặt phủ 1 lớp từ tính, gồm những đường tròn đồng tâm
gọi là rãnh (track), trên mỗi rãnh chia thành nhiều cung (sector), mỗi cung chứa
một lượng Byte như nhau (512Byte hoặc 1024 Byte).
• Dung lượng thấp: 360KB, 1.2MB, 1.44MB, 2MB. • Tên logic: A: B: 19 Chương 1: Các khái niệm
3. Cấu tạo của máy tính điện tử : b) Bộ nhớ: 2) Bộ nhớ ngoài:
• Đĩa cứng: Hình trụ kim loại, dung lượng lớn (TB), tên logic từ C:… 20