• CHÀO MỪNG ĐẾN VỚI MÔNTIN HỌC TIN HỌC

Available courses

TIN HỌC - HỌC KỲ II - NĂM HỌC 2024 - 2025

BÀI 1. HIỂU BIẾT VỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CƠ BẢN

MỞ ĐẦU

Đây là bài đầu tiên trong chương trình học, cung cấp kiến thức cơ bản về thông tin, dữ liệu, cách biểu diễn thông tin trong máy tính. Nhận biết được các thiết bị phần cứng chủ yếu, phần mềm.

I. KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH

1. Thông tin và xử lý thông tin

a) Thông tin

- Bất kể một sự kiện, một đối tượng nào trong cuộc sống hay một vấn đề đều chứa trong đó những tin tức, dữ kiện có tổ chức, kết cấu nhất định để cung cấp cho con người hiểu được đó là cái gì, vấn đề gì và liên quan đến sự kiện, vấn đề và đối tượng nào.

- Vậy thông tin (Information) là tập hợp tin tức cấu thành về một đối tượng, một vấn đề cụ thể.

- Ta có thể quan niệm, thông tin là kết quả xử lý, điều khiển và tổ chức dữ liệu theo cách mà nó sẽ bổ sung thêm tri thức cho người nhận. Nói một cách khác, thông tin là ngữ cảnh trong đó dữ liệu được xem xét.

b) Dữ liệu

- Dữ liệu (Data) là biểu diễn của thông tin được thể hiện bằng các tín hiệu vật lý. Thông tin chứa đựng ý nghĩa còn dữ liệu là các sự kiện không có cấu trúc và có ý nghĩa nếu chúng không được tổ chức và xử lý. Tóm lại, ta có thể hiểu dữ liệu là đại lượng mô tả thông tin, kết cấu lên thông tin.

- Dữ liệu trong thực tế có thể là:

+ Các số liệu thường được mô tả bằng số như trong các bảng biểu.

+ Các ký hiệu qui ước, ví dụ chữ viết.

+ Các tín hiệu vật lý ví dụ như ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ, áp suất,…

c) Xử lý thông tin

- Xử lý (Process) thông tin là qui trình biến đổi các dòng dữ liệu đầu vào (Input), thành các dòng thông tin kết quả (Output) có ý nghĩa. Hay còn gọi là chu trình I-P-O.

- Qui trình xử lí thông tin bao gồm bốn công đoạn: thu thập, xử lí, lưu trữ và truyền đạt thông tin.

Hình 1.1. Mô hình xử lý thông tin

- Xử lý thông tin bằng máy tính điện tử: Thông tin là kết quả bao gồm nhiều quá trình xử lý các dữ liệu. Qua quá trình xử lý, thông tin có thể trở thành dữ liệu mới hơn theo ý đồ của con người.

2. Phần cứng

 - Phần cứng (Hardware): Được hiểu là các bộ phận cấu thành có thể nhìn thấy, sờ thấy của máy tính như là các vi mạch, bảng mạch in, màn hình, chuột, bàn phím, máy in, máy quét, vỏ máy tính, bộ nguồn, bộ vi xử lý CPU, bo mạch chủ, các loại dây nối, loa, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ CDROM, ổ DVD.

- Máy tính bao gồm các thành phần cơ bản sau: Đơn vị xử lý trung tâm (Central Processing Unit – CPU), bộ nhớ (Memory Unit), thiết bị nhập (Input Device) và thiết bị xuất (Output Device) như mô hình sau:

Hình 1.2. Mô hình cấu trúc cơ bản máy tính

a) Đơn vị xử lý trung tâm

- Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) là thiết bị chính thực hiện và điều khiển việc thực hiện chương trình.- CPU gồm 4 thành phần chính: Bộ điều khiển (Control Unit - CU), bộ tính toán số học và logic (Arithmetic Logic Unit - ALU), tập các thanh ghi (Registers) và đồng hồ (Clock).

+ Bộ điều khiển - CU: Nhận lệnh của chương trình từ bộ nhớ trong đưa vào CPU. Nó có nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu điều khiển công việc của các bộ phận khác của máy tính theo yêu cầu của người sử dụng hoặc theo chương trình đã cài đặt.

+ Bộ tính toán số học và logic - ALU: Bao gồm các thiết bị thực hiện các phép tính số học, các phép tính logic và các phép tính quan hệ .

+ Tập các thanh ghi (Registers): Được gắn chặt vào CPU bằng các mạch điện tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian cho CPU.

+ Đồng hồ (Clock): CPU còn được gắn với một đồng hồ (bộ tạo xung nhịp). Tần số đồng hồ càng cao thì tốc độ xử lý thông tin càng nhanh.

b) Thiết bị nhập

Thiết bị nhập (Input device): Là thiết bị dùng để đưa thông tin vào máy tính. Có nhiều loại thiết bị vào như bàn phím (Keyboard), chuột (Mouse), máy quét (Scanner), micro, webcam.

c) Thiết bị xuất

Thiết bị xuất (Output device) dùng để đưa dữ liệu ra từ máy tính. Có nhiều loại thiết bị xuất như màn hình(Monitor), máy in (Printer), máy chiếu (Projector), Loa (Speakers).

d) Bộ nhớ và thiết bị lưu trữ

Bộ nhớ là thiết bị lưu trữ thông tin trong quá trình máy tính xử lý. Bộ nhớ bao gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài.

* Bộ nhớ trong:

- Bộ nhớ trong (Internal memory hay Memory) là bộ nhớ có thời gian truy cập nhỏ, được dùng để nạp hệ điều hành, ghi chương trình và dữ liệu trong thời gian xử lý.

- Bộ nhớ trong gồm các loại: cache, RAM và ROM.

+ Bộ nhớ cache: Là bộ nhớ đệm giữa các thanh ghi trong CPU và bộ nhớ chính (RAM), có tốc độ rất cao, cho phép CPU truy cập dữ liệu nhanh hơn từ bộ nhớ chính.

+ RAM (Random Access Memory): Là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, được dùng để lưu trữ dữ liệu và chương trình trong quá trình thao tác và tính toán.

+ ROM (Read Only Memory): Là bộ nhớ chỉ đọc thông tin, dùng để lưu trữ các chương trình hệ thống.

* Bộ nhớ ngoài:

- Bộ nhớ ngoài (External memory hay Storage devices) là thiết bị lưu trữ thông tin với dung lượng lớn, hỗ trợ cho bộ nhớ trong.

- Bộ nhớ ngoài gồm các loại đĩa từ tính (đĩa cứng từ, đĩa mềm), đĩa quang (CD, DVD, Bluray), bộ nhớ flash (các loại thẻ nhớ, usb, ổ cứng thể rắn).

II. PHẦN MỀM

Phần mềm máy tính, hay đơn giản là phần mềm (Software), là một tập hợp những câu lệnh được viết bằng một hoặc nhiều ngôn ngữ lập trình theo một trật tự xác định nhằm tự động thực hiện một số nhiệm vụ, chức năng hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể nào đó.

1. Phần mềm hệ thống

Là một loại chương trình máy tính được thiết kế cho việc vận hành, điều khiển trực tiếp các phần cứng và ứng dụng của máy tính.

Phần mềm hệ thống có thể được phân loại như sau:

a) Hệ điều hành (operating system)

- Hệ điều hành là phần lõi của phần mềm hệ thống, nằm giữa phần cứng máy tính và người dùng. Là lớp phần mềm đầu tiên được tải vào bộ nhớ mỗi khi máy tính được cấp nguồn.

- Chức năng của hệ điều hành:

+ Tổ chức giao tiếp giữa người dùng và phần cứng thông qua giao diện đồ hoạ GUI.

+ Cung cấp các tài nguyên (bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi,… ) cho các chương trình và tổ chức thực hiện các chương trình đó.

+ Tổ chức lưu trữ thông tin trên bộ nhớ ngoài, cung cấp các công cụ tìm kiếm và truy cập thông tin.

+ Kiểm tra và hỗ trợ bằng phần mềm cho các thiết bị ngoại vi để khai thác chúng một cách thuận tiện và hiệu quả.

+ Cung cấp các dịch vụ tiện ích cho hệ thống (làm việc với đĩa, truy cập mạng, trao đổi thư điện tử,…).

+ Quản lý lưu trữ một hoặc nhiều người dùng trong máy tính cục bộ và máy tính mạng.

- Một số hệ điều hành:

+ Các hệ điều hành phổ biến cho máy tính: Windows 10, Mac OS X.

+ Hệ điều hành mạng/ máy chủ phổ biến: Ubuntu Server, Windows Server; Red Hat Enterprise.

+ Các hệ điều hành internet/web phổ biến: Chrome, Club Linux, Remix.

+ Các hệ điều hành cho điện thoại di động: iPhone, Android, Windows.

b) Tiện ích (utility programs)

- Tiện ích là các loại phần mềm hệ thống, chúng nằm giữa phần mềm hệ thống và phần mềm ứng dụng. Đây là những chương trình dành cho các nhiệm vụ chuẩn đoán và bảo trì cho máy tính.

- Hầu hết, tiện ích riêng lẻ hoặc được đóng gói cùng nhau như Hiren Boot CD, Ultimate Boot CD, đĩa cứu hộ (Rescue Disk).

2. Phần mềm ứng dụng

- Phần mềm ứng dụng là một chương trình hoặc nhóm chương trình được thiết kế cho người dùng cuối để người sử dụng có thể hoàn thành một hay nhiều công việc nào đó.

- Có nhiều cách khác nhau để phân loại phần mềm ứng dụng:  Theo tính sở hữu và quyền sử dụng, theo ngôn ngữ mã hoá, theo mục đích và đầu ra.

3. Một số phần mềm ứng dụng thông dụng

- Là loại ứng dụng hỗ trợ số lượng lớn nhất người sử dụng. Đây là nhóm phần mềm hỗ trợ người dùng thực hiện các công việc chung.

- Trong mục này chủ yếu tập trung vào một số ứng dụng văn phòng như: Hỗ trợ các công việc cần thiết của một nhân viên văn phòng, hỗ trợ việc học tập của học sinh và soạn bài giảng của giáo viên, được cung cấp dưới dạng bộ ứng dụng như bộ Microsoft Office.

- Phần mềm ứng dụng xử lý văn bản: Được xử lý để tạo các tài liệu dựa trên ký tự. Chức: Gõ văn bản; Định dạng; Tự động xuống dòng; Tạo tham khảo, chú thích; Hỗ trợ tạo bản in; Chèn hình, bảng và các tập tin đa phương tiện.

- Phần mềm ứng dụng bảng tính: Được sử dụng để tài liệu có cấu trúc bảng và sử dụng nhiều phép tính. Chức năng: Hỗ trợ việc tự động tính toán dựa trên các công thức do người dùng nhập vào; Các chức năng soạn thảo cơ bản; Tạo biểu đồ, đồ thị thống kê.

- Phần mềm ứng dụng trình chiếu: Chức năng cung cấp các mẫu trình chiếu, hệ thống màu sắc, âm thanh và các hiệu ứng trình diễn; Tự động sắp xếp nội dung theo mẫu có sẵn; Và cho phép người dùng tự thiết kế.

4. Phần mềm nguồn mở

- Phần mềm mã nguồn mở (Open Source Software) là phần mềm có mã nguồn, được sử dụng, sao chép, phân phối, sửa đổi theo quy định.

- Hệ điều hành Linux, trình duyệt web Mozilla Firefox, bộ phần mềm ứng dụng văn phòng Open Office, phần mềm gõ tiếng Việt UniKey,…là những ví dụ điển hình của phần mềm nguồn mở.

- Một số phần mềm mã nguồn mở: Hệ điều hành (Linux, Ubuntu), phần mềm văn phòng (Open Office, GIMP), phần mềm nghiệp vụ.

* Thực hành

Bài tập 1. Kiến thức cơ bản về máy tính

a)    Chu trình xử lý thông tin I-P-O là:

A. Xuất ® Xử lý ® Nhập             B. Xử lý ® Xuất ® Nhập

C. Xử lý ® Nhập ® Xuất             D. Nhập ® Xử lý ® Xuất

b)    Phân biệt RAM và ROM:

A. RAM là bộ nhớ có thể đọc/ghi dữ liệu, ROM là bộ nhớ chỉ cho phép đọc dữ liệu

B. RAM chỉ chứa các thông tin, ROM chỉ chứa các dữ liệu là kí tự

C. RAM là bộ nhớ trong, ROM là bộ nhớ ngoài

D. RAM là bộ nhớ chỉ đọc dữ liệu, ROM là bộ nhớ cho phép đọc/ghi dữ liệu

c)    Thiết bị nào được coi là bộ não của máy tính?

A. RAM (Random Acess Memory)

B. CPU (Central Processor Unit)

C. ROM (Read Only Memory)

D. Màn hình

d)    Thiết bị nhập của máy tính là?

A. ROM                                          B. RAM

C. Registers                                    D. Modem

e)    Bộ nhớ nào được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình máy tính đang hoạt động?

A. Bàn phím                                   B. Chuột

C. Máy quét                                    D. Tất cả các đáp án trên

Bài tập 2. Phần mềm

a)    Phần mềm hệ thống:

A.   Là phần mềm để giải quyết những viêc thường gặp

B.   Có chức năng giám sát và điều phối thực hiện các chương trình

C.   Còn được gọi là chương trình giám sát

D.   Còn có tên khác là phần mềm ứng dụng

b)    Chức năng nào dưới đây không thuộc chức năng hệ điều hành?

A.   Cung cấp công cu ̣tìm kiếm và truy cập thông tin

B.   Tổ chức giao tiếp giữa trang web với hệ thống

C.   Cung cấp tài nguyên cho chương trình

D.   Cung cấp dich vu ̣tiện ích cho hệ thống

c)    Hệ điều hành là:

A. Phần mềm hệ thống                   B. Phần mềm ứng dụng

C. Trình dịch                                  D. Phần mềm tiện ích

d)    Hệ điều hành nào sau đây không dành cho máy tính?

A. Windows 10                              B. Linux

C. Mac OS                                      D. Android

e)    Hệ điều hành đảm nhiệm công việc nào?

A. Giao tiếp với ổ cứng                  B. Chơi trò chơi điện tử

C. Xem phim                                  D. Soạn thảo văn bản

f)     Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Phần mềm trò chơi không phải là phần mềm ứng dụng

B. Phần mềm MS word là phần mềm ứng dụng

C. Hệ điều hành không phải là phần mềm ứng dụng

D. Phần mềm diệt virus là phần mềm ứng dụng

g)    Phần mềm nào sau đây dùng để xử lý văn bản?

A. MS Word                                   B. MS Excel

C. MS Powerpoint                          D. Unikey

III. BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH

Thông tin và dữ liệu mà con người hiểu được tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau nhưng trong máy tính mọi thông tin và dữ liệu đều được biểu diễn bằng số nhị phân (chuỗi bit).

1. Biểu diễn thông tin trong máy tính

a) Thông tin loại số

* Hệ đếm: Được hiểu như tập các ký hiệu và quy tắc sử dụng tập các ký hiệu đó. Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn. Tổng số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số (base hay radix – ký hiệu là b).

- Hệ thập phân (Hệ đếm cơ số 10): Là hệ đếm dùng 10 ký số từ 0 đến 9. Giá trị của mỗi chữ số phụ thuộc vào vị trí của nó trong biểu diễn.

+ Ví dụ: số 454, chữ số 4 ở hàng đơn vị chỉ 4 đơn vị, trong khi đó chữ số 4 ở hàng trăm chỉ 400 đơn vị.

+ Mọi số của hệ thập phân đều biểu diễn được dưới dạng tổng các số với lũy thừa cơ số 10.

+ Ví dụ:

536,4 = 5 x 102 + 3 x 101 + 6 x 100 + 4 x 10-1

- Hệ nhị phân (hệ đếm cơ số 2):  Là hệ đếm đơn giản nhất với 2 chữ số là 0 và 1 để biểu diễn số, đếm và tính toán.

+ Ví dụ:

1012 =1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 510

- Hệ thập lục phân (hệ cơ số mười sáu): Còn gọi là hệ hexa, hệ này dùng 10 ký số từ 0 đến 9 và 6 ký hiệu từ A đến F (với định nghĩa A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15).

+ Ví dụ:

1BE16 = 1 x 162 + 11 x 161 + 14 x 160 = 44610

* Chuyển đổi một số từ hệ thập phân sang hệ đếm cơ số b:

- Đổi phần nguyên từ hệ thập phân sang hệ b:

+ Lấy số nguyên thập phân N(10) lần lượt chia cho b cho đến khi thương số bằng 0.

+ Kết quả số chuyển đổi N(b) là các dư số trong phép chia viết ra theo thứ tự ngược lại.

+ Ví dụ:

Số 12(10) = ?(2).

 

 

 

Dùng phép chia cho 2 liên tiếp, ta có một loạt các số dư như sau:

12

2

 

 

 

0

6

2

 

 
 

0

3

2

 

 

 

1

1

2

 

 

 

1

0

Kết quả: 12(10) = 1100(2)

- Đổi phần thập phân từ hệ thập phân sang hệ cơ số b:

+ Lấy phần thập phân N(10) lần lượt nhân với b cho đến khi phần thập phân của tích số bằng 0.

+ Kết quả số chuyển đổi N(b) là các số phần nguyên trong phép nhân viết ra theo thứ tự tính toán.

b) Thông tin loại phi số

  - Văn bản: Máy tính có thể dùng một dãy bit để biểu diễn một ký tự, chẳng hạn mã ASCII của ký tự đó.

+ Để biểu diễn một xâu kí tự (dãy các ký tự), máy tính có thể dùng một dãy byte, mỗi byte biểu diễn một kí tự theo thứ tự từ trái qua phải.

+ Ví dụ: Xâu ký tự “TIN” được biểu diễn dưới dạng dãy ba byte như sau: 01010100 = T; 01001001 = I; 01001110 = N.

2. Đơn vị thông tin và dung lượng bộ nhớ

Bit (BInary digit): Là đơn vị nhỏ nhất để biểu diễn thông tin, được dùng để đo lượng thông tin trong máy tính, tính dung lượng của bộ nhớ. Các đơn vị đo thông tin thường sử dụng:

Bảng 1.1. Đơn vị đo lường trên máy tính

Tên gọi

Ký hiệu

Giá trị

Bit

b

Binary Digit (1,0)

Byte

B

1 Byte = 8 bit

Kilobyte

KB

1 KB = 210 B = 1024 B

Megabyte

MB

1 MB = 220 B =1024 KB

Gigabyte

GB

1 GB = 230 B = 1024 MB

Terabyte

TB

1 TB = 240 B = 1024 GB

* Thực hành

Bài tập 3. Hãy Chuyển đổi các số nguyên dương hệ thập phân sau đây sang hệ nhị phân:

 

9

15

37

46

10

17

22

 

112

21

32

45

92

156

231

143

69

Bài tập 4. Hãy Chuyển đổi các số nhị phân sau đây sang số thập phân:

101

110001

0100111

0010001

010101100

01011110

01011100

01110111

 

Bài tập 5. Hãy chuyển đổi các số nguyên dương hệ thập phân sau đây sang hệ thập lục phân:

41;       39;     58;     91;     146;   246;  99;    88;     140;                    177.

Bài tập 6. Hãy chuyển đổi các số thập lục phân sau sang hệ thập phân:

AF ;               20 ;            A5 ;            CF ;              B8 ;                   D9 ;   E5

KẾT LUẬN

Bài học gồm các dung cơ bản sau: Kiến thức cơ bản về máy tính, phần mềm và biểu diễn thông tin trong máy tính. Người học cần hiểu và trình bày được khái niệm cơ bản về máy tính, quy trình xử lý thông tin và biểu diễn thông tin trong máy tính, mô hình cơ bản về máy tính, từ đó phân loại các thiết bị ngoại vi của máy tính, hiểu được cấu trúc, bộ nhớ máy tính. Hiểu và thực hiện được việc chuyển đổi giữa các hệ đếm.

HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU

1.  Đ/c hãy vẽ sơ đồ chu trình xử lý thông tin, cấu tạo máy tính có mấy thành phần?

2.  Hãy vẽ sơ đồ cấu tạo máy tính và liệt kê các thiết bị tương ứng theo mỗi thành phần đó?

3.  Chuyển đổi các số nguyên dương từ hệ cơ số thập phân sang hệ đếm cơ số khác và ngược lại?

4.  Các thuật ngữ Bit, Byte, KB, MB, mã hóa thông tin, hệ thập phân, hệ đếm nhị phân, hệ đếm hexa, mã hóa nhị phân?

5.  Trình bày bảng đơn vị đo lường trên máy tính?

MỞ ĐẦU

Đây là bài đầu tiên trong chương trình học, cung cấp kiến thức cơ bản về thông tin, dữ liệu, cách biểu diễn thông tin trong máy tính. Nhận biết được các thiết bị phần cứng chủ yếu, phần mềm.

I. KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH

1. Thông tin và xử lý thông tin

a) Thông tin

- Bất kể một sự kiện, một đối tượng nào trong cuộc sống hay một vấn đề đều chứa trong đó những tin tức, dữ kiện có tổ chức, kết cấu nhất định để cung cấp cho con người hiểu được đó là cái gì, vấn đề gì và liên quan đến sự kiện, vấn đề và đối tượng nào.

- Vậy thông tin (Information) là tập hợp tin tức cấu thành về một đối tượng, một vấn đề cụ thể.

- Ta có thể quan niệm, thông tin là kết quả xử lý, điều khiển và tổ chức dữ liệu theo cách mà nó sẽ bổ sung thêm tri thức cho người nhận. Nói một cách khác, thông tin là ngữ cảnh trong đó dữ liệu được xem xét.

b) Dữ liệu

- Dữ liệu (Data) là biểu diễn của thông tin được thể hiện bằng các tín hiệu vật lý. Thông tin chứa đựng ý nghĩa còn dữ liệu là các sự kiện không có cấu trúc và có ý nghĩa nếu chúng không được tổ chức và xử lý. Tóm lại, ta có thể hiểu dữ liệu là đại lượng mô tả thông tin, kết cấu lên thông tin.

- Dữ liệu trong thực tế có thể là:

+ Các số liệu thường được mô tả bằng số như trong các bảng biểu.

+ Các ký hiệu qui ước, ví dụ chữ viết.

+ Các tín hiệu vật lý ví dụ như ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ, áp suất,…

c) Xử lý thông tin

- Xử lý (Process) thông tin là qui trình biến đổi các dòng dữ liệu đầu vào (Input), thành các dòng thông tin kết quả (Output) có ý nghĩa. Hay còn gọi là chu trình I-P-O.

- Qui trình xử lí thông tin bao gồm bốn công đoạn: thu thập, xử lí, lưu trữ và truyền đạt thông tin.

Hình 1.1. Mô hình xử lý thông tin

- Xử lý thông tin bằng máy tính điện tử: Thông tin là kết quả bao gồm nhiều quá trình xử lý các dữ liệu. Qua quá trình xử lý, thông tin có thể trở thành dữ liệu mới hơn theo ý đồ của con người.

2. Phần cứng

 - Phần cứng (Hardware): Được hiểu là các bộ phận cấu thành có thể nhìn thấy, sờ thấy của máy tính như là các vi mạch, bảng mạch in, màn hình, chuột, bàn phím, máy in, máy quét, vỏ máy tính, bộ nguồn, bộ vi xử lý CPU, bo mạch chủ, các loại dây nối, loa, ổ đĩa mềm, ổ đĩa cứng, ổ CDROM, ổ DVD.

- Máy tính bao gồm các thành phần cơ bản sau: Đơn vị xử lý trung tâm (Central Processing Unit – CPU), bộ nhớ (Memory Unit), thiết bị nhập (Input Device) và thiết bị xuất (Output Device) như mô hình sau:

Hình 1.2. Mô hình cấu trúc cơ bản máy tính

a) Đơn vị xử lý trung tâm

- Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) là thiết bị chính thực hiện và điều khiển việc thực hiện chương trình.- CPU gồm 4 thành phần chính: Bộ điều khiển (Control Unit - CU), bộ tính toán số học và logic (Arithmetic Logic Unit - ALU), tập các thanh ghi (Registers) và đồng hồ (Clock).

+ Bộ điều khiển - CU: Nhận lệnh của chương trình từ bộ nhớ trong đưa vào CPU. Nó có nhiệm vụ giải mã các lệnh, tạo ra các tín hiệu điều khiển công việc của các bộ phận khác của máy tính theo yêu cầu của người sử dụng hoặc theo chương trình đã cài đặt.

+ Bộ tính toán số học và logic - ALU: Bao gồm các thiết bị thực hiện các phép tính số học, các phép tính logic và các phép tính quan hệ .

+ Tập các thanh ghi (Registers): Được gắn chặt vào CPU bằng các mạch điện tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian cho CPU.

+ Đồng hồ (Clock): CPU còn được gắn với một đồng hồ (bộ tạo xung nhịp). Tần số đồng hồ càng cao thì tốc độ xử lý thông tin càng nhanh.

b) Thiết bị nhập

Thiết bị nhập (Input device): Là thiết bị dùng để đưa thông tin vào máy tính. Có nhiều loại thiết bị vào như bàn phím (Keyboard), chuột (Mouse), máy quét (Scanner), micro, webcam.

c) Thiết bị xuất

Thiết bị xuất (Output device) dùng để đưa dữ liệu ra từ máy tính. Có nhiều loại thiết bị xuất như màn hình(Monitor), máy in (Printer), máy chiếu (Projector), Loa (Speakers).

d) Bộ nhớ và thiết bị lưu trữ

Bộ nhớ là thiết bị lưu trữ thông tin trong quá trình máy tính xử lý. Bộ nhớ bao gồm bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài.

* Bộ nhớ trong:

- Bộ nhớ trong (Internal memory hay Memory) là bộ nhớ có thời gian truy cập nhỏ, được dùng để nạp hệ điều hành, ghi chương trình và dữ liệu trong thời gian xử lý.

- Bộ nhớ trong gồm các loại: cache, RAM và ROM.

+ Bộ nhớ cache: Là bộ nhớ đệm giữa các thanh ghi trong CPU và bộ nhớ chính (RAM), có tốc độ rất cao, cho phép CPU truy cập dữ liệu nhanh hơn từ bộ nhớ chính.

+ RAM (Random Access Memory): Là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên, được dùng để lưu trữ dữ liệu và chương trình trong quá trình thao tác và tính toán.

+ ROM (Read Only Memory): Là bộ nhớ chỉ đọc thông tin, dùng để lưu trữ các chương trình hệ thống.

* Bộ nhớ ngoài:

- Bộ nhớ ngoài (External memory hay Storage devices) là thiết bị lưu trữ thông tin với dung lượng lớn, hỗ trợ cho bộ nhớ trong.

- Bộ nhớ ngoài gồm các loại đĩa từ tính (đĩa cứng từ, đĩa mềm), đĩa quang (CD, DVD, Bluray), bộ nhớ flash (các loại thẻ nhớ, usb, ổ cứng thể rắn).

II. PHẦN MỀM

Phần mềm máy tính, hay đơn giản là phần mềm (Software), là một tập hợp những câu lệnh được viết bằng một hoặc nhiều ngôn ngữ lập trình theo một trật tự xác định nhằm tự động thực hiện một số nhiệm vụ, chức năng hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể nào đó.

1. Phần mềm hệ thống

Là một loại chương trình máy tính được thiết kế cho việc vận hành, điều khiển trực tiếp các phần cứng và ứng dụng của máy tính.

Phần mềm hệ thống có thể được phân loại như sau:

a) Hệ điều hành (operating system)

- Hệ điều hành là phần lõi của phần mềm hệ thống, nằm giữa phần cứng máy tính và người dùng. Là lớp phần mềm đầu tiên được tải vào bộ nhớ mỗi khi máy tính được cấp nguồn.

- Chức năng của hệ điều hành:

+ Tổ chức giao tiếp giữa người dùng và phần cứng thông qua giao diện đồ hoạ GUI.

+ Cung cấp các tài nguyên (bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi,… ) cho các chương trình và tổ chức thực hiện các chương trình đó.

+ Tổ chức lưu trữ thông tin trên bộ nhớ ngoài, cung cấp các công cụ tìm kiếm và truy cập thông tin.

+ Kiểm tra và hỗ trợ bằng phần mềm cho các thiết bị ngoại vi để khai thác chúng một cách thuận tiện và hiệu quả.

+ Cung cấp các dịch vụ tiện ích cho hệ thống (làm việc với đĩa, truy cập mạng, trao đổi thư điện tử,…).

+ Quản lý lưu trữ một hoặc nhiều người dùng trong máy tính cục bộ và máy tính mạng.

- Một số hệ điều hành:

+ Các hệ điều hành phổ biến cho máy tính: Windows 10, Mac OS X.

+ Hệ điều hành mạng/ máy chủ phổ biến: Ubuntu Server, Windows Server; Red Hat Enterprise.

+ Các hệ điều hành internet/web phổ biến: Chrome, Club Linux, Remix.

+ Các hệ điều hành cho điện thoại di động: iPhone, Android, Windows.

b) Tiện ích (utility programs)

- Tiện ích là các loại phần mềm hệ thống, chúng nằm giữa phần mềm hệ thống và phần mềm ứng dụng. Đây là những chương trình dành cho các nhiệm vụ chuẩn đoán và bảo trì cho máy tính.

- Hầu hết, tiện ích riêng lẻ hoặc được đóng gói cùng nhau như Hiren Boot CD, Ultimate Boot CD, đĩa cứu hộ (Rescue Disk).

2. Phần mềm ứng dụng

- Phần mềm ứng dụng là một chương trình hoặc nhóm chương trình được thiết kế cho người dùng cuối để người sử dụng có thể hoàn thành một hay nhiều công việc nào đó.

- Có nhiều cách khác nhau để phân loại phần mềm ứng dụng:  Theo tính sở hữu và quyền sử dụng, theo ngôn ngữ mã hoá, theo mục đích và đầu ra.

3. Một số phần mềm ứng dụng thông dụng

- Là loại ứng dụng hỗ trợ số lượng lớn nhất người sử dụng. Đây là nhóm phần mềm hỗ trợ người dùng thực hiện các công việc chung.

- Trong mục này chủ yếu tập trung vào một số ứng dụng văn phòng như: Hỗ trợ các công việc cần thiết của một nhân viên văn phòng, hỗ trợ việc học tập của học sinh và soạn bài giảng của giáo viên, được cung cấp dưới dạng bộ ứng dụng như bộ Microsoft Office.

- Phần mềm ứng dụng xử lý văn bản: Được xử lý để tạo các tài liệu dựa trên ký tự. Chức: Gõ văn bản; Định dạng; Tự động xuống dòng; Tạo tham khảo, chú thích; Hỗ trợ tạo bản in; Chèn hình, bảng và các tập tin đa phương tiện.

- Phần mềm ứng dụng bảng tính: Được sử dụng để tài liệu có cấu trúc bảng và sử dụng nhiều phép tính. Chức năng: Hỗ trợ việc tự động tính toán dựa trên các công thức do người dùng nhập vào; Các chức năng soạn thảo cơ bản; Tạo biểu đồ, đồ thị thống kê.

- Phần mềm ứng dụng trình chiếu: Chức năng cung cấp các mẫu trình chiếu, hệ thống màu sắc, âm thanh và các hiệu ứng trình diễn; Tự động sắp xếp nội dung theo mẫu có sẵn; Và cho phép người dùng tự thiết kế.

4. Phần mềm nguồn mở

- Phần mềm mã nguồn mở (Open Source Software) là phần mềm có mã nguồn, được sử dụng, sao chép, phân phối, sửa đổi theo quy định.

- Hệ điều hành Linux, trình duyệt web Mozilla Firefox, bộ phần mềm ứng dụng văn phòng Open Office, phần mềm gõ tiếng Việt UniKey,…là những ví dụ điển hình của phần mềm nguồn mở.

- Một số phần mềm mã nguồn mở: Hệ điều hành (Linux, Ubuntu), phần mềm văn phòng (Open Office, GIMP), phần mềm nghiệp vụ.

* Thực hành

Bài tập 1. Kiến thức cơ bản về máy tính

a)    Chu trình xử lý thông tin I-P-O là:

A. Xuất ® Xử lý ® Nhập             B. Xử lý ® Xuất ® Nhập

C. Xử lý ® Nhập ® Xuất             D. Nhập ® Xử lý ® Xuất

b)    Phân biệt RAM và ROM:

A. RAM là bộ nhớ có thể đọc/ghi dữ liệu, ROM là bộ nhớ chỉ cho phép đọc dữ liệu

B. RAM chỉ chứa các thông tin, ROM chỉ chứa các dữ liệu là kí tự

C. RAM là bộ nhớ trong, ROM là bộ nhớ ngoài

D. RAM là bộ nhớ chỉ đọc dữ liệu, ROM là bộ nhớ cho phép đọc/ghi dữ liệu

c)    Thiết bị nào được coi là bộ não của máy tính?

A. RAM (Random Acess Memory)

B. CPU (Central Processor Unit)

C. ROM (Read Only Memory)

D. Màn hình

d)    Thiết bị nhập của máy tính là?

A. ROM                                          B. RAM

C. Registers                                    D. Modem

e)    Bộ nhớ nào được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tạm thời trong quá trình máy tính đang hoạt động?

A. Bàn phím                                   B. Chuột

C. Máy quét                                    D. Tất cả các đáp án trên

Bài tập 2. Phần mềm

a)    Phần mềm hệ thống:

A.   Là phần mềm để giải quyết những viêc thường gặp

B.   Có chức năng giám sát và điều phối thực hiện các chương trình

C.   Còn được gọi là chương trình giám sát

D.   Còn có tên khác là phần mềm ứng dụng

b)    Chức năng nào dưới đây không thuộc chức năng hệ điều hành?

A.   Cung cấp công cu ̣tìm kiếm và truy cập thông tin

B.   Tổ chức giao tiếp giữa trang web với hệ thống

C.   Cung cấp tài nguyên cho chương trình

D.   Cung cấp dich vu ̣tiện ích cho hệ thống

c)    Hệ điều hành là:

A. Phần mềm hệ thống                   B. Phần mềm ứng dụng

C. Trình dịch                                  D. Phần mềm tiện ích

d)    Hệ điều hành nào sau đây không dành cho máy tính?

A. Windows 10                              B. Linux

C. Mac OS                                      D. Android

e)    Hệ điều hành đảm nhiệm công việc nào?

A. Giao tiếp với ổ cứng                  B. Chơi trò chơi điện tử

C. Xem phim                                  D. Soạn thảo văn bản

f)     Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Phần mềm trò chơi không phải là phần mềm ứng dụng

B. Phần mềm MS word là phần mềm ứng dụng

C. Hệ điều hành không phải là phần mềm ứng dụng

D. Phần mềm diệt virus là phần mềm ứng dụng

g)    Phần mềm nào sau đây dùng để xử lý văn bản?

A. MS Word                                   B. MS Excel

C. MS Powerpoint                          D. Unikey

III. BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH

Thông tin và dữ liệu mà con người hiểu được tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau nhưng trong máy tính mọi thông tin và dữ liệu đều được biểu diễn bằng số nhị phân (chuỗi bit).

1. Biểu diễn thông tin trong máy tính

a) Thông tin loại số

* Hệ đếm: Được hiểu như tập các ký hiệu và quy tắc sử dụng tập các ký hiệu đó. Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn. Tổng số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số (base hay radix – ký hiệu là b).

- Hệ thập phân (Hệ đếm cơ số 10): Là hệ đếm dùng 10 ký số từ 0 đến 9. Giá trị của mỗi chữ số phụ thuộc vào vị trí của nó trong biểu diễn.

+ Ví dụ: số 454, chữ số 4 ở hàng đơn vị chỉ 4 đơn vị, trong khi đó chữ số 4 ở hàng trăm chỉ 400 đơn vị.

+ Mọi số của hệ thập phân đều biểu diễn được dưới dạng tổng các số với lũy thừa cơ số 10.

+ Ví dụ:

536,4 = 5 x 102 + 3 x 101 + 6 x 100 + 4 x 10-1

- Hệ nhị phân (hệ đếm cơ số 2):  Là hệ đếm đơn giản nhất với 2 chữ số là 0 và 1 để biểu diễn số, đếm và tính toán.

+ Ví dụ:

1012 =1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 510

- Hệ thập lục phân (hệ cơ số mười sáu): Còn gọi là hệ hexa, hệ này dùng 10 ký số từ 0 đến 9 và 6 ký hiệu từ A đến F (với định nghĩa A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15).

+ Ví dụ:

1BE16 = 1 x 162 + 11 x 161 + 14 x 160 = 44610

* Chuyển đổi một số từ hệ thập phân sang hệ đếm cơ số b:

- Đổi phần nguyên từ hệ thập phân sang hệ b:

+ Lấy số nguyên thập phân N(10) lần lượt chia cho b cho đến khi thương số bằng 0.

+ Kết quả số chuyển đổi N(b) là các dư số trong phép chia viết ra theo thứ tự ngược lại.

+ Ví dụ:

Số 12(10) = ?(2).

 

 

 

Dùng phép chia cho 2 liên tiếp, ta có một loạt các số dư như sau:

12

2

 

 

 

0

6

2

 

 
 

0

3

2

 

 

 

1

1

2

 

 

 

1

0

Kết quả: 12(10) = 1100(2)

- Đổi phần thập phân từ hệ thập phân sang hệ cơ số b:

+ Lấy phần thập phân N(10) lần lượt nhân với b cho đến khi phần thập phân của tích số bằng 0.

+ Kết quả số chuyển đổi N(b) là các số phần nguyên trong phép nhân viết ra theo thứ tự tính toán.

b) Thông tin loại phi số

  - Văn bản: Máy tính có thể dùng một dãy bit để biểu diễn một ký tự, chẳng hạn mã ASCII của ký tự đó.

+ Để biểu diễn một xâu kí tự (dãy các ký tự), máy tính có thể dùng một dãy byte, mỗi byte biểu diễn một kí tự theo thứ tự từ trái qua phải.

+ Ví dụ: Xâu ký tự “TIN” được biểu diễn dưới dạng dãy ba byte như sau: 01010100 = T; 01001001 = I; 01001110 = N.

2. Đơn vị thông tin và dung lượng bộ nhớ

Bit (BInary digit): Là đơn vị nhỏ nhất để biểu diễn thông tin, được dùng để đo lượng thông tin trong máy tính, tính dung lượng của bộ nhớ. Các đơn vị đo thông tin thường sử dụng:

Bảng 1.1. Đơn vị đo lường trên máy tính

Tên gọi

Ký hiệu

Giá trị

Bit

b

Binary Digit (1,0)

Byte

B

1 Byte = 8 bit

Kilobyte

KB

1 KB = 210 B = 1024 B

Megabyte

MB

1 MB = 220 B =1024 KB

Gigabyte

GB

1 GB = 230 B = 1024 MB

Terabyte

TB

1 TB = 240 B = 1024 GB

* Thực hành

Bài tập 3. Hãy Chuyển đổi các số nguyên dương hệ thập phân sau đây sang hệ nhị phân:

 

9

15

37

46

10

17

22

 

112

21

32

45

92

156

231

143

69

Bài tập 4. Hãy Chuyển đổi các số nhị phân sau đây sang số thập phân:

101

110001

0100111

0010001

010101100

01011110

01011100

01110111

 

Bài tập 5. Hãy chuyển đổi các số nguyên dương hệ thập phân sau đây sang hệ thập lục phân:

41;       39;     58;     91;     146;   246;  99;    88;     140;                    177.

Bài tập 6. Hãy chuyển đổi các số thập lục phân sau sang hệ thập phân:

AF ;               20 ;            A5 ;            CF ;              B8 ;                   D9 ;   E5

KẾT LUẬN

Bài học gồm các dung cơ bản sau: Kiến thức cơ bản về máy tính, phần mềm và biểu diễn thông tin trong máy tính. Người học cần hiểu và trình bày được khái niệm cơ bản về máy tính, quy trình xử lý thông tin và biểu diễn thông tin trong máy tính, mô hình cơ bản về máy tính, từ đó phân loại các thiết bị ngoại vi của máy tính, hiểu được cấu trúc, bộ nhớ máy tính. Hiểu và thực hiện được việc chuyển đổi giữa các hệ đếm.

HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU

1.  Đ/c hãy vẽ sơ đồ chu trình xử lý thông tin, cấu tạo máy tính có mấy thành phần?

2.  Hãy vẽ sơ đồ cấu tạo máy tính và liệt kê các thiết bị tương ứng theo mỗi thành phần đó?

3.  Chuyển đổi các số nguyên dương từ hệ cơ số thập phân sang hệ đếm cơ số khác và ngược lại?

4.  Các thuật ngữ Bit, Byte, KB, MB, mã hóa thông tin, hệ thập phân, hệ đếm nhị phân, hệ đếm hexa, mã hóa nhị phân?

5.  Trình bày bảng đơn vị đo lường trên máy tính?