Tải bản đầy đủ

Bài giảng: hướng dẫn sử dụng pascal

Phần I:
Đại cơng về tin học
Bài 1: Nhập môn tin học
I. Các khái niệm về thông tin, tin học, lịch sử máy tính điện tử
1. Thông tin (Information)
* Thông tin là một khái niệm để chỉ sự hiều biết, nhận thức, mô tả về sự vật, sự
việc, sự kiện và hiện tợng mà con ngời thu nhận đợc trong quá trình nghiên cứu,
khảo sát, quan sát (trình bày, hình thức hoá đợc).
- Tính chất của thông tin:
+ Tính định hớng: Phản ánh mối quan hệ nguồn tin và nơi nhận tin (thông tin
chỉ có nghĩa nếu nó làm giàu nơi nhận tin)
+ Tính tơng đối: Trong khoảng thời gian nhận tin, sự vật hiện tợng đa biến đổi
khác trớc.
+ Tính cục bộ: Thông tin có thể đúng (hoặc có ý nghĩa) với hệ thống này mà
không có ý nghĩa với hệ thống khác.
- Dữ liệu có thể hiểu là 1 dạng thông tin. Những ý nghĩa rút ra từ dữ liệu là thông
tin
VD: Ngời trao đổi với ngời hoặc với máy các bản tin bằng lời nói, hình vẽ,
- Trong máy tính thông tin đợc biểu diễn bằng các số nhị phân thờng đợc gọi là
các số liệu hoặc dữ liệu.
- Dữ liệu thờng đợc chia làm hai loại:

+ Dữ liệu cơ bản nh chữ số, chữ cái và các kí hiệu đặc biệt
+ Dữ liệu có cấu trúc đợc xây dựng lên từ các dữ liệu cơ bản.
- Vật mang tin: Là hình thức cụ thể của thông tin: ngôn ngữ, chỉ số, kí hiệu, xung
điện Có thể chia thành 2 loại vật mang tin.
+ vật mang tin là các đại lợng vật lí liên tục Thông tin liên tục (ANALOG)
+ Vật mang tin là các đại lợng vật lí rời rạc Thông tin số (DIGITAL)
VD: Nói chuyện điện thoại
Ngời gọi Tín hiệu liên tục biến đổi tín hiệu số biến đổi tín
hiệu liên tục ngời nghe
* Đơn vị đo thông tin
- Bit (Binary digit): Là đơn vị đo thông tin nhỏ nhất.


1 Byte (B) = 8 bit (b)
1 KByte (KB) = 210B = 1024 B
1 MByte (MB) = 210KB = 1024 KB
1 GByte (MB) = 210MB = 1024 MB
1TByte (GB) = 210GB = 1024 GB
2. Tin học (Informatics/ Computer Science)
- Tin học là khoa học nghiên cứu về thông tin và quá trình xử lý thông tin tự động
nhờ máy tính điện tử cùng với các phơng tiện thông tin liên lạc trong liên lạc
trong tập hợp các ngành khoa học, kỹ thuật, kinh tế xã hội.
- Tin học hay còn đợc gọi là công nghệ thông tin.
ở Mỹ dùng thuật ngữ: Computer Science
ở Nhật dùng thuật ngữ: information technology
ở Pháp dùng thuật ngữ: informatique = information + Automatique
- Các lĩnh vực nghiên cứu của tin học
+ Thuật toán và cấu trúc dữ liệu: Tìm kiếm các thuật toán cho các lớp bài toán
xác định thuật toán tối u. Xác định trờng hợp xấu nhất và tốt nhất của thuật toán
tối u. Nghiên cứu về cấu trúc dữ liệu, cách tổ chức và lu trữ trên các thiết bị nhớ.
VD:
- Thuật toán tìm Max, Min
- Thuật toán tìm đờng đi ngắn nhất,
+ Ngôn ngữ lập trình: Thiết kế và cài đặt các ngôn ngữ vạn năng. Thiết kế và
xác định các phơng pháp phân tích nghĩa nghĩa và ngữ pháp. Các chơng trình
dịch và thông dịch. Nghiên cứu các vấn đề tối u mã hoá
+ Công nghệ phần mềm và phơng pháp luận: Nghiên cứu về nguyên lý lập
trình, lý thuyết chứng minh về sự đúng đắn của 1 chơng trình.
+ Kiến trúc máy tính, mạng máy tính và hệ điều hành: Nghiên cứu thiết kế
các hệ thống tính toán, thiết kế và chế tạo các mạch máy tính. Nghiên cứu cơ chế

điều khiển và phối hợp khai thác có hiệu quả cao các tài nguyên máy tính để thực
hiện các chơng trình.
+ Cơ sở dữ liệu: Nghiên cứu cách tổ chức các tệp dữ liệu lớn có khả năng cập
nhật và tìm kiếm.


+ Trí tuệ nhân tạo, ngời máy, giao tiếp ngời máy: Mô hình hoá hành vi thông
minh của động vật và con ngời. Nghiên cứu khả năng trao đổi giữa ngời và máy.
- ứng dụng của thông tin (tin học): Tính toán khoa học kỹ thuật, quản lý thông
tin, soạn thảo in ấn, Graphic + Trò chơi, trí tuệ nhân tạo,
3. Lịch sử máy tính điện tử
- Những nguyên lý cơ bản để thiết kế các máy tính điện tử làm việc theo chơng
trình đã đợc nhà toán học ngời Anh (Bết Bít Giơ) đề ra năm 1883 nhng đến
năm 1946 chiếc máy tính điện tử đầu tiên đợc chế tạo thành công tại trờng đại
học Tổng hợp (PenXinvan - Mỹ) có tên là: ENIAC (Electronic Numerical
Integrator And Calculator) với:
Thời gian chế tạo: 8 năm
Chứa 19000 bóng đèn điện tử chân không
Nặng 80 tấn
Chiếm 1 diện tích: 1500 F2 (1 Foot = 0,305 m)
- Năm 1949 trờng đại học Cambrige (Anh) chế tạo thành công máy EDSAC
(Electronic Delay Storage Automatic Computer) là máy tính điện tử đầu tiên
có đa chơng trình vào trong bộ nhớ.
- Các thế hệ của máy tính:
+ Thế hệ 1 (1950 - 1958): Sử dụng đèn điện tử đã đợc thu nhỏ. tiêu tốn ít điện
năng. Sức chứa của bộ nhớ trong lớn nhất 32MB. Tốc độ vài trăm nghìn phép tính
/ s. Nhớ bằng xuyến từ.
+ Thế hệ 2 (1958 - 1964): Sử dụng vi mạch, sức chứa của bộ nhớ trong đợc
mở rộng tới 2MB. tốc độ vài trăm nghìn phép tính/ s. Nhớ bằng xuyến từ.
+ Thế hệ 3 (1964 - 1974): Sử dụng bán dẫn. Sức chứa của bộ nhớ trong đợc
mở rộng tới 2MB. Tốc độ vài triệu phép tính / s. Nhớ bằng xuyến từ, màng mỏng
từ. Nhớ ngoài bằng đĩa cứng.
+ Thế hệ 4 (1974 - 1980): Sử dụng vi mạch lớn và rất lớn. Tốc độ 10 triệu
phép tính /s. Nhớ ngoài bằng đĩa cứng và đĩa mềm.
+ Thế hệ 5 (1980 - đến nay): Sử dụng vi mạch, tốc độ vài GB, nhớ ngoài bằng
đĩa cứng và đĩa mềm, đĩa CD, USB, thẻ nhớ,
II. Quá trình xử lý thông tin trong máy tính


Quá trình xử lý thông tin trong máy tính tơng tự nh quá trình xử lý thông tin
của con ngời. Đó là các quá trình thu nhận, phân loại, sắp xếp, lu trữ, tính toán,
so sánh, tìm kiếm, lựa chọn, thống kê, cập nhật sản xuất dữ liệu mới, đa ra và
điều khiển quá trình xử lý.
- Muốn xử lý thông tin bằng máy tính, thông tin phải thoả mãn các điều khiển
sau:
+ Khách quan: mang một ý nghĩa duy nhất không tuỳ thuộc vào suy nghĩ chủ
quan.
+ Đo đợc: Xác định bằng 1 đại lợng đo cụ thể
+ Rời rạc: Các giá trị cận nó là rời rạc nhau.
- Máy tính chỉ có thể nhận biết, lu trữ, xử lý dữ liệu đã đợc mã hoá. Dữ liệu đợc lu trữ trên máy dới dạng số nhị phân.
- Quá trình xử lý thông tin:
Thông tin kết
quả

T.T ban đầu
Mã hoá
Dữ liệu ban
đầu

Xử lý

Biểu diễn kết
quả

Giải mã

Mã hoá: biến đổi dữ liệu theo quy tắc nào đó
Giải mã: khôi phục dữ liệu theo quy tắc nào đó. đều phải dữ đợc nội
dung.
1. Các hệ thống tính toán
a. Hệ đếm cơ số 10 (X ) Hệ thập phân
- Dùng 10 chữ số để biểu diễn là: 0 ữ 9
VD: Có thể biểu diễn nh sau
1999,05 = 13929190,0-15-2= 1.103 + 9.102 + 9.101 + 9.100 + 0.10-1 + 5.10-2
b. Hệ cơ số 2 (X)2 Hệ nhị phân
- Dùng 2 chữ số để biểu diễn đó là: 0 & 1


c. Hệ đếm cơ số 8 (X )8 Hệ bát phân
- Dùng 8 chữ số để biểu diễn là: 0 ữ 7
d. Hệ đếm cơ số 16 (X )H Hệ Hexa
- Dùng 16 chữ số để biểu diễn là: 0 ữ 9, A, B, C, D, E, F
Trong đó
A = 10
D = 13
B = 11
E = 14
C = 12
F = 15
e. Chuyển đổi và biểu diễn số
* Biến đổi số ở hệ nhị phân, bát phân, hexa sang hệ thập phân
VD:
(10111,011)2 = 1.24 + 0.23 +1.22 + 1.21 + 1.20 + 0.2-1 + 1.2-2 + 1.2-3
= 31,875
(2341,05)8 = 2.83 + 3.82 + 4.81 + 1.80 + 0.8-1 + 5.8-2
= 1024 + 192 + 24 + 1 + 0 + 0,078125
= 1068,078125
B5H
= 11.161 + 5.160
= 176 + 5 = 181
* Biến đổi từ hệ thập phân sang hệ nhị phân, bát phân, Hexa
- Biến đổi từ hệ thập phân sang hệ nhị phân
+ Biến đổi phần nguyên
Quy tắc: Biến đổi phần nguyên X từ hệ 10 sang Y hệ 2 ta biến đổi nh sau:
Đem X chia 2 đợc thơng và phần d thứ nhất, đem thơng chia 2 đợc thơng và phần
d thứ 2 cứ làm nh vậy cho đến khi thơng nhận đợc là 1 số nhỏ hơn2 thì dừng lại.
Kết quả đợc lấy nh sau: thơng cuối cùng là chữ số đầu tiên của Y phần d cuối
cùng là chữ số thứ 2 của Y, phần d trên phần d cuối cùng là chữ số thứ 3 của Y
cứ lấy nh vậy cho đến hết phần d.

X
: 2 = Thơng1 + Phần d 1(d0)
Thơng1 : 2 = Thơng 2 + Phần d2(d1)



Thơngn

: 2

= 1

+ Phần d(dn-1)

Y = 1dn-1dn-2.d1d0
VD: Biến đổi các số sau: 45; 50; 99; 250; 999; 1010
+ Biến đổi phần thập phân X từ Y hệ nhị phân.
Quy tắc: Muốn biến đổi phần thập phân X từ hệ 10 sang hệ 2 ta làm nh
sau: Đem X nhân với 2 đợc tích, đêm phần thập phân của tích nhân với 2 đợc
tích, cứ làm nh vậy cho đến khi phần thập phân của tích nhận đợc là 1 số 0
hoặc một số tuần hoàn thì dừng lại. Kết quả đợc lấy nh sau phần nguyên của tích
đầu tiên sẽ làm chữ số thứ nhất của Y, phần nguyên của tích thứ hai sẽ là chữ số
thứ hai của Y, cứ nh vậy cho đến hết.
X
* 2 = tích (phần nguyên(d0),phần thập phân)
Phần thập phân của tích * 2 = tích (phần nguyên(d1),phần thập phân)
.
Phần thập phân của tích * 2 = tích (phần nguyên(dn),0 hay số tuần hoàn)
Y = 0,d0d1dn
Ví dụ: Biến đổi các số sau: 0,175 ; 0,245 ; 15,1725
- Biến đổi số âm từ hệ 10 sang hệ 2(-X Y) biểu diễn dới dạng a bits
Quy tắc:
Đổi X từ hệ 10 sang hệ 2
Biểu diễn dới dạng a bits
Đảo bit (0 1, 1 0)
Cộng với 1
VD: biến đổi các số sau: -1; -50, -59, -145
- Biến đổi từ hệ thập phân sang hệ bát phân (Số nguyên)
Quy tắc: Muốn biến đổi số nguyên X hệ 10 sang số Y hệ 8: Đem X chia 8 đợc
thơng và phần d, đem thơng chia 8 đợc thơng và phần d, cứ làm nh vậy cho
đếm khi thơng nhận đợc là một số nhỏ hơn 8 thì dừng lại. Kết quả đợc lấy nh sau:
thơng cuối cùng là chữ số đầu tiên của Y, phần d cuối cùng là chữ số thứ hai của
Y, phần d trên của phần d cuối cùng là chữ số thứ ba của Y, cứ nh vậy cho đến
hết.
X
: 8 = Thơng1 + Phần d 1(d0)


Thơng1 : 8 = Thơng 2 + Phần d2(d1)

Thơngn : 8 = 1
+ Phần d(dn-1)
Y = 1dn-1dn-2.d1d0
VD: Biến đổi các số sau: 45; 50; 99; 250; 999; 1010
- Biến đổi từ hệ thập phân sang hệ Hexa (Số nguyên)
Quy tắc: Muốn biến đổi số nguyên X hệ 10 sang số Y hệ 16: Đem X chia 16
đợc thơng và phần d, đem thơng chia 16 đợc thơng và phần d, cứ làm nh vậy
cho đếm khi thơng nhận đợc là một số nhỏ hơn 16 thì dừng lại. Kết quả đợc lấy
nh sau: thơng cuối cùng là chữ số đầu tiên của Y, phần d cuối cùng là chữ số thứ
hai của Y, phần d trên của phần d cuối cùng là chữ số thứ ba của Y, cứ nh vậy
cho đến hết.
X
: 16 = Thơng1 + Phần d 1(d0)
Thơng1 : 16 = Thơng 2 + Phần d2(d1)

Thơngn : 16 = 1
+ Phần d(dn-1)
Y = 1dn-1dn-2.d1d0
VD: Biến đổi các số sau: 45; 50; 99; 250; 999; 1010
* Biến đổi từ hệ bát phân sang hệ nhị phân
Quy tắc: Một số hệ 8 biểu diễn bằng 3 số hệ 2
VD1: (23)8 = 010011
2 = 010
3 = 011
VD2: Biến đổi: (75)8, (45)8, (24)8, (1)8 hệ 2
* Biến đổi từ hệ Hexa sang hệ nhị phân
Quy tắc: Một số hệ 16 biểu diễn bằng 4 số hệ 2
VD1: 23H = 00100011
VD2: Biến đổi: 75H, 45H, 24H, 1AH hệ 2
2. Biểu diễn kí tự


Trong máy tính các kí tự cũng cần phải đợc chuyển thành chuỗi các số nhị
phân. Có 1 số bộ mã thực hiện việc chuyển đổi này. Hiện nay có 2 bộ mã dùng
phổ biến: ASCII & UNICODE
a. Bộ mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
- Bộ mã ASCII ban đầu chỉ gồm 128 kí tự và đợc gọi là bộ mã ASCII chuẩn, thiết
kế cho nớc Mỹ dùng để biểu diễn các chữ cái Latin, có độ dài là 7 bits (0 127
kí tự)
- Về sau để tạo điều kiện cho các nớc khác muốn đa chữ viết của họ vào máy
tính nên các nhà phát triển phần mềm mở rộng bộ mã lên 1B (8 bits) để mã hoá
(0 255 kí tự)
0 ữ 32, 127: mã hoá các kí tự điều khiển
7 Tạo ra tiếng chuông
27 Thoát (ESC)
24 Lên trên một dòng ()
13 Enter ()
48 ữ 57: Mã hoá các số từ 0 ữ 9
48 0
49 1
65 ữ 90: Mã hoá các chữ cái hoa: A ữ Z
65 A
66 B
97 ữ 122: Mã hoá các chữ cái thờng: a ữ z
128 ữ 255: Dành riêng cho mỗi nớc.
b. Bộ mã UNICODE
- Ngày nay máy tính đã toàn cầu hoá, mà một hình ảnh cụ thể là mạng Internet
do vậy bộ mã ASCII đã bộc lộ khả năng mã hoá hạn chế của nó
- Để thống nhất trên toàn thế giới các nhà sản xuất máy tính đã đề xuất bộ mã 16
bits mang tên Unicode. Unicode không mã hoá các kí tự điều khiển mà dành tất
cả để mã hoá kí tự.
8192 giá trị đầu: Dành cho chữ cái chuẩn
4096 giá trị tiếp theo: Dành cho kí hiệu toán học


4096 giá trị tiếp theo nữa: Dành cho chữ tợng hình
..
III. Phần mềm và phần cứng
- Máy tính bao gồm: Phần cứng và phần mềm
+ Phần cứng: Là toàn bộ các thiết bị vật lý
+ Phần mềm: Gồm toàn bộ các chơng trình và dữ liệu
1. Phần cứng Kiến trúc máy tính
- Sơ đồ kiến trúc máy tính

Input

CPU
(Control processing
unit)

Memory

- Mô hình đơn giản:

a. Bộ xử lý trung tâm (CPU Central Processing Unit )

Output


- Chức năng: Điều khiển toàn bộ hoạt động của máy tính
- Nguyên tắc hoạt động: CPU hoạt động theo chơng trình nằm trong bộ nhớ
chính bằng cách nhận lần lợt từng lệng từ bộ nhớ chính, giải mã lệng và phát tính
hiệu thực hiện lệnh.
- Các thành phần:
+ Bộ điều khiển (CU Control Unit): Điều khiển hoạt động của CPU và các
thành phần khác của máy tính theo chơng trình đã định sẵn
+ Bộ số học và logic (ALU Arithmetic and Logic Unit): Dùng để thực hiện
các phép toán số học và logic
+ Tập thanh ghi (RF Register File): Là bộ nối nhỏ nằm ngay trong CPU dùng
để lu trữ các thông tin tức thì phục vụ cho hoạt động nội tại của CPU.
- Đặc trng tốc độ xử lý của CPU là số nhịp đếm cơ sở cho việc thực hiện lệng
trong 1 giây (MHZ)
CPU: 8086, 80286, 80486 (DX, SX), Pentium, PentiumII, PentiumIII,
PentiumIV do hãng Intel sản xuất
Ngoài ra các hãng: AMD, Cyric, Motorola, cũng đa ra sản phẩn tơng tự.

PentiumIV

Main (Bo mạch chủ)
b. Bộ nhớ máy tính (Memory)
- Chức năng: Dùng để lu trữ chơng trình và dữ liệu
- Thao tác cơ bản của bộ nhớ: đọc và ghi


- Các thành phần:
+ Bộ nhớ chính (Main memory): Là thành phần quan trọng của CPU dùng để lu
trữ các chơng trình đang thực hiện, các dữ liệu đang xử lý. Đợc tổ chức thành dãy
liên tiếp các ô nhớ. Có 2 loại
ROM (Read only memory): Chứa những chơng trình cố định do nhà chế tạo
máy ghi sẵn nhằm phục vụ cho những nhiệm vụ ban đầu khi khởi động máy.
Không bị mất thông tin khi mất nguồn điện.
RAM (Random access memory): Là bộ nhớ dùng để đọc và ghi dữ liệu, lu trữ
thông tin tạm thời và sẽ bị mất thông tin khi mất nguồn điện. Dung lợng
không cao
640KB, 1MB, 2MB, 4MB, 16MB, 32MB, 64MB, 128MB, 256MB,
512MB,..

RAM128

RAM512

+ Bộ nhớ ngoài (External Memory): Dùng để lu trữ các chơng trình và dữ liệu và
đợc nối ghép dới dạng thiết bị ngoại vi dung lợng lớn, tốc độ chậm, thờng đợc
làm bằng các vật liệu từ (băng từ, đĩa từ,), đĩa quang học:
Đĩa từ:
Đĩa mềm (Floppy)1 : 1,44MB
Đĩa cứng (Hard disk): 1GB, 2GB, 10GB, 20GB, 40GB, 80GB,
100GB,
do các hãng Seagate, Quantium, Sumsung, Maxtor, sản xuất


• §Üa quang



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×