Giáo an Bài giảng: Tổng quan về Công nghệ thông tin

10/10/2011
1
Môn học: Nhập môn Công nghệ thông tin I
Lịch sử phát triển của tin học và máy tính
điệ tử
điệ
n
tử
Phân loại máy tính điện tử
Cấu trúc máy tính – Phần cứng
Phần mềm
10/10/2011 2Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên
• Thiết bị tính toán cổ xưa nhất là bàn tính,
óthể bắt ồ từ Bbl à khả
c
ó

thể

bắt
ngu
ồ
n
từ

B
a
b
y
l
on v

à
o
kh
o
ả
ng
2400 năm trước công nguyên.
• Một phiên bản quen thuộc nhất hiện nay
là bàn tính của
người
Trung
Quốc
.
10
9
10
8
10
7
10
6
10
5
10
4
10
3
10
2
10

1
10
0
người
Trung

Quốc
.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 4
Bàn tính củangười Trung Quốc
10/10/2011
2
• Năm 1641, Blaise Pascal (1623 – 1662)
hế
t
á
ộ
ơ
h
đầ
tiê
c
hế
t
ạom
á
yc
ộ
ng c
ơ

h
ọc
đầ
u
tiê
n.
• Năm 1671, Gottfried Leibritz (1646 –
1716) cảitiếnmáycủaPascal để thực
hiệncộng, trừ, nhân, chia đơngiản.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 5
Blaise Pascal
Máy cộng cơ học của Pascal
• Năm 1833, Charles Babbage (1792 -
1871) h ằ khô ê hát t iể á
1871)
c
h
o r
ằ
ng
khô
ng n
ê
n p
hát

t
r
iể
n m

á
y
cơ học và đề xuất máy tính với chương
trình bên ngoài (thẻ đục lỗ).
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 6
Charles Babbage Máy tính của Charles Babbage
• Năm 1945, John Von Neumann đưa ra
êlýótíhhất ết
đị
h
đó
là
nguy
ê
n
lý
c
ó

tí
n
h
c
hất
quy
ết

đị
n
h

,
đó
là

chương trình được lưu trữ trong máy và
sự gián đoạn quá trình tuần tự.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 7
John Von Neumann Kiến trúc của J.V. Neumann
• Thế hệ thứ nhất (1945 – 1959)
ử
ó
â
ô
–
S
ử
dụn
g
b
ó
n
g
ch
â
nkh
ô
n
g
(vacuum tube)
– Máy ENIAC (Hoa Kỳ) dài 30.5m, nặng 30 tấn,

18000 bóng chân không, sử dụng thẻđụclỗ,
thựchiện 1900 phép cộng/giây, phụcvụ cho
mục đích quốc phòng (tính đạn đạo, chế tạo
b
ê
tử
)
b
om n
g
uy
ê
n
tử
, …
)
– Máy UNIVAC nhanh hơn máy ENIAC 10 lần,
sử dụng hơn 5000 bóng chân không
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 8
10/10/2011
3
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 9
• Thế hệ thứ hai (1960 – 1964)
Sử
dụng
đè
n
bán
dẫn
(

nhỏ
và
rẻ
hơn
tiêu
thụ
–
Sử
dụng
đè
n

bán
dẫn
(
nhỏ
và
rẻ
hơn
,
tiêu
thụ
ít điệnnăng và tỏa nhiệtíthơnbóngchân
không)
– IBM 7090 đạt2 triệu phép tính/giây, tham gia
vào dự án Mercury (Hoa Kỳ) (đưacon người
lên quỹđạotráiđất), tìm ra số nguyên tố lớn
nhấtt
ạ
ithời điểm đó

(
1961
)
với 1332 chữ số*
ạ
()
– Máy M-3, Minsk-1, Minsk-2 (Liên Xô)
– NNLT cấpcao: COBOL, FORTRAN
* Đến tháng 10/2009, số nguyên tố tìm được có 12.978.189 chữ số)
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 10
• Thế hệ thứ ba (1964 – 1970)
ử
ả
í
–
S
ử
dụn
g
b
ả
nmạch t
í
ch hợpIC (Inte
g
rated
Circuit - máy tính nhỏ hơn, tốc độ thựcthi
nhanh hơn, nhiệtlượng tỏaragiảm, giá thành
rẻ hơn, …)
– IBM360 (Mỹ) thựchiện 500.000 phép

ộ
/
iâ
(
ấ
250
lầ
á
ENIAC
)
c
ộ
n
g
/
giâ
y
(
gấ
p
250

lầ
nm
á
y
ENIAC
)
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 11
• Thế hệ thứ tư (1970 – nay)

ử
í
ô
ớ
à
–
S
ử
dụn
g
mạch t
í
ch hợpquym
ô
l
ớ
n(LSI) v
à
mạch tích hợpquymôrấtlớn(VLSI)
• Intel 4004 năm 1971 (bộ vi xử lý 4 bit)
• Intel 8008 năm 1972 (bộ vi xử lý 8 bit)
• Intel 8086 năm 1978 (bộ vi xử lý 16 bit)
Itl
C i7(1170000000
bó
bá
dẫ
6
•
I

n
t
e
l

C
ore
i7

(1
.
170
.
000
.
000

bó
n
g
bá
n
dẫ
n,
6

nhân, xử lý cùng lúc 12 luồng công việc)
– Cơ chế xử lý song song
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 12
10/10/2011

4
• Thế hệ thứ năm (tương lai gần?)
ộ êíô â
–
Hoạt đ
ộ
n
g
tr
ê
n tr
í
th
ô
n
g
minh nh
â
n tạo
– Giao tiếp trực tiếpvới con người bằng ngôn
ngữ tự nhiên, có thể
tự học các tri thứccủa
thế giới xung quanh,
óthể
biể
đ t ả ú
c
ó

thể

biể
u
đ
ạ
t
c
ả
m x
ú
c…
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 13 10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 14
/>10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 15 10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 16
10/10/2011
5
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 17 10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 18
• Mạnh nhất hiện nay, tích hợp từ hàng
t ă đế hà hì bộ i ử lý
t
r
ă
m
đế
n
hà
ng ng
hì
n
bộ
v
i

x
ử

lý
.
• Được thiết kế để xử lý các ứng dụng thời
gian thựcnhư dự báo thời tiết, mô phỏng
vụ nổ hạt nhân, …
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 20
10/10/2011
6
• Được thiết kế để xử lý đa nhiệm.
• Hệ thống nhập xuất mạnh, tập trung vào
các bài toán có lượng dữ liệu vô cùng lớn,
ví dụ như số liệu giao dịch tài chính, kinh
doanh bảo hiểm, …
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 21
• Dòng máy tính nằm giữa dòng máy tính
ỡ lớ àá itíh
c
ỡ

lớ
n v
à
m
á
y v
i

tí
n
h
.
• Hiệu suất xử lý cũng như qui mô các ứng
dụng cũng nằm giữa hai dòng này.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 22
• Máy tính phù hợp với đa số người dùng,
ồ
b
l ihíh
g
ồ
m
b
a
l
oạ
i
c
hí
n
h
:
– Máy tính để bàn (Desktop)
– Máy tính xách tay (Laptop)
– Máy tính cầm tay (Handheld)
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 23
Máy tính để bàn Máy tính xách tay Máy tính cầm tay
10/10/2011

7
ThiếtbịxuấtThiếtbịnhập
Bộvixửlý
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 25
BộnhớngoàiBộnhớtrong
• Chỉ huy các hoạt động của máy tính.
• Bao gồm:
– Đơnvịđiềukhiển (Control Unit – CU)
– Đơnvị số họcvàluậnlý
(Arithmetic Logic Unit – ALU)
–
Các
thanh
ghi
(Registers)
Các
thanh
ghi
(Registers)
– Đường truyền(Bus)
– Đồng hồ (Clock)
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 26
Bộ vi xử lý Core i7 của Intel
• ROM (Read Only Memory)
Bộ
nhớ
chỉ
đọc
–
Bộ

nhớ
chỉ
đọc
.
– Lưuchương trình hệ thống.
– Dữ liệuvẫncònkhinguồn điện
cung cấpbị gián đoạn.
• RAM (Random Access Memory)
–
Bộ
nhớ
truy
cập
ngẫu
nhiên
.
Bộ
nhớ
truy
cập
ngẫu
nhiên
.
– Lưudữ liệutạmthời.
– Dữ liệusẽ mất khi nguồn điện
cung cấpbị gián đoạn.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 27
• Thanh ghi (registers)
• Bộ nhớ truy xuất nhanh (Cache memory)
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 28

10/10/2011
8
• Ưu điểm và khuyết điểm so với bộ nhớ trong:
Ưu
điểm: khả năng lưutrữ lớnhơnrất nhiều độ
–
Ưu

điểm:

khả

năng

lưu

trữ

lớn

hơn

rất

nhiều
,
độ

tin cậy cao và giá thành thấp.
– Khuyết điểm: tốc độ truy xuất chậm hơn đáng kể

nên chủ yếu dùng để chứa dữ liệu.
• Phân loại dựa trên đặc tính kỹ thuật:
–
H
ệ
thốn
g
từ tính.
ệ
g
– Hệ thống quang học.
– Bộ nhớ flash.
– Đĩa cứng thể rắn.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 29
• Hệ thống từ tính
Băng
từ (Tape
)Phương thứclư t ữ
a đời
–
Băng

từ

(Tape
)
:
Phương

thức

lư
u
t
r
ữ
r
a

đời

đầu tiên, tốc độ chậm, thường dùng để sao
lưu dữ liệu.
– Đĩa mềm (Floppy Disk): Đường kính
5.25” (1.2MB) hoặc 3.5” (1.4MB),
tốc độ chậm, tuổi thọ không cao.
– Đĩa cứng (Hard Disk): Nhiều lớp
đĩa đồng tâm, dung lượng lên
đến 3TB, tốc độ nhanh, tuổi thọ cao.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 30
• Hệ thống quang học
í
ớ à
–
Đĩa CD (Compact Disk): K
í
ch thư
ớ
c 12 cm v
à

8 cm (loại nhỏ), dung lượng khoảng 700M.
– Đĩa DVD (Digital Video/Versatile Disk): Kích
thước tương tự CD, dung lượng
lên đến 17GB (2 mặt, 2 lớp).
–
Một số cải tiến từ DVD:
• HD DVD/Blu-ray (30/50GB)
• HVD (500GB lên đến 3,9TB)
• 5D DVD (10TB)
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 31
• Hệ thống flash - Ổ USB flash (USB Flash Drive)
Kỹ
th ậtàđượ hát t iể tkhả 10
–
Kỹ

th
u
ật
n
à
y
đượ
c p
hát

t
r
iể

n
t
rong
kh
o
ả
ng
10

năm gần đây, loại bỏ tính cơ học của đĩa từ và
đĩa quang.
– Kích thước nhỏ, giao tiếp thuận tiện thông qua
cổng USB (Universal Serial Bus) nên
sự
xuấthiện
củanó
đãkhiến
cho
sự

xuất

hiện

của

nó

đã

khiến

cho
đĩa mềm không còn lý do tồn tại.
– Dung lượng thông dụng hiện nay
trong khoảng 1 GB đến 16 GB.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 32
10/10/2011
9
• Đĩa cứng thể rắn - SSD (Solid State Drive)
Sử
d ng bộ nhớ dạng ắn để lư
t ữ dữ liệ
–
Sử

d
ụ
ng

bộ

nhớ

dạng
r
ắn

để

lư
u
t
r
ữ

dữ

liệ
u.
– Tốc độ đọc nhanh gấp 3 lần, tốc độ ghi nhanh
gấp 1.5 lần ổ cứng bình thường.
– Tiêu thụ ít điện năng, phù hợp với các thiết bị
di động.
–
Giá
thành cao hơn10lầnso
với
–
Giá

thành

cao

hơn

10

lần

so

với
ổ cứng thông thường.
– Dung lượng lớn nhất năm 2010
là 1 TB có giá khoảng 2200$.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 33
• Bàn phím (Keyboard): Thiết bị nhập chuẩn
ậ ệ
–
Nh
ậ
p dữ li
ệ
u.
– Loại phổ biến có 104 phím,
gồm 4 nhóm phím chính:
• Nhóm phím đánh máy: phím chữ, phím số và phím
các ký tự đặc biệt (~, !, @, #, $, %, ^, &, ?, …).
Nhó hí hứ
ă
hí F1
đế
F12 hí
•
Nhó
m p
hí
m c

hứ
c n
ă
n
g
: p
hí
m
F1

đế
n
F12
, p
hí
m
mũi tên, phím PgUp, PgDn, Ins, Del, Home, End.
• Nhóm phím số: NumLock, CapsLock, ScrollLock.
• Nhóm phím điều khiển: Shift, Ctrl, Alt
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 34
• Chuột (Mouse): Kích thước vừa nắm tay
để di h ể t ỏ
h ột
để

di
c
h
uy
ể

n con
t
r
ỏ
c
h
u
ột
.
• Máy quét hình (Scanner): Chuyển tài liệu
thành hình ảnh đưa vào máy tính.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 35
Chuột Máy quét hình
• Webcam & Camera: Quay hình ảnh từ thế
iớithự đư àátíh
g
iới

thự
c
đư
a v
à
o m
á
y
tí
n
h
.

• Máy ảnh kỹ thuật số (Digital Camera):
Chụp hình ảnh từ thế giới thực đưa vào
máy tính.
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 36
Webcam Máy ảnh kỹ thuật số
10/10/2011
10
• Bàn vẽ (Drawing Tablet): Sử dụng bút cảm
ứ ẽ lê bả điệ tử để đư hì h à
ứ
ng v
ẽ

lê
n
bả
ng
điệ
n
tử

để

đư
a
hì
n
h
v
à

o
vẽ vào máy tính.
• Máy đọc mã vạch (Barcode Reader): Dùng
để đọc mã vạch (hệ thống chữ số được
mã
hóa).
mã

hóa).
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 37
Bàn vẽ Máy đọc mã vạch
• Màn hình (Monitor): Thiết bị xuất chuẩn
ồ ô à
–
G
ồ
m hai loại th
ô
n
g
dụn
g
l
à
CRT, LCD.
– Độ phân giải 800x600, 1024x768, …
– Kích thước màn hình phổ biến hiện nay là 15”,
17”, 19”, …
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 38
Màn hình CRT Màn hình LCD

• Máy chiếu (Projector): Xuất thông tin hình
ảnh ra màn chiếu dùng để phóng to hình ảnh
ảnh

ra

màn

chiếu

dùng

để

phóng

to

hình

ảnh

cần hiển thị.
• Máy in (Printer): Xuất thông tin ra giấy, gồm
máy in kim, laser, phun.
• Loa
(
S
p
eaker

)
: Xuất thôn
g
tin âm thanh.
(p
)
g
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 39
Máy chiếu Máy in Loa
• Bo mạch chủ đóng vai trò quan trọng, là
ầ ốih áthàhhầ khá
c
ầ
u n
ối
c
h
o c
á
c
thà
n
h
p
hầ
n
khá
c.
• Có rất nhiều thiết bị gắn trên bảng mạch
chủ như: nguồn máy tính, CPU, RAM, bo

mạch điều khiển (đồ họa, âm thanh,
mạng), ổ đĩacứng, đầu
đọc đĩa
mạng),

ổ

đĩa

cứng,

đầu

đọc

đĩa
(CD, đĩamềm), màn hình,
bàn phím, chuột, …
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 40
10/10/2011
11
RAM
CPU
Bàn phím
Màn hình
Card
màn hình
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 41
Ổ CD/DVD
Ổ cứng

Nguồn
Chuột
Máy in
Phần mềm là một tập hợp những
câu lệnh
đượ iếtbằ ộth ặ hiề
ô ữ
đượ
c v
iết

bằ
ng m
ột

h
o
ặ
c n
hiề
u
ng
ô
n ng
ữ

lập trình
theo một trật tự xác định nhằm tự
động thực hiện một số nhiệm vụ hoặc chức
năng hoặc giải quyết một bài toán nào đó.

10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 43
• Phầnmềmmãnguồnmở (open-source
software)
software)
– Được công bố và sử dụng mộtgiấyphépnguồn
mở (ví dụ như GPL) cho phép nghiên cứu, thay
đổivàphânphối
• Phầnmềmmiễn phí (freeware)
– Sử dụng tự do
–
Có
thể
giới
hạn
một
số
quyền
sao
chép
,
phân
Có
thể
giới
hạn
một
số
quyền
sao
chép

,

phân
phối
• Phầnmềmchiasẻ (shareware)
– Sử dụng thử trong mộtthời gian (free trial)
– Giớihạnmộtsố tính năng, tài liệu, hỗ trợ
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 44
10/10/2011
12
• Bảnquyền (copyright, ký hiệu hay (C))
ề
ở
ử
í
ệ
–
Quy
ề
ns
ở
h
ử
utr
í
tu
ệ
• Bảnquyền bên trái (copyleft, ký hiệu)
– Luậtcấpbảnquyền, trao quyền cho người
dùng cuối

10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 45
• Phầnmềmhệ thống
ệ
ề
à
–
H
ệ
đi
ề
uh
à
nh (OS):
• Biên dịch, giao tiếpvớiphầncứng, giao tiếpvới
người dùng, quản lý tài nguyên, điềukhiểnthiết
bị, CPU, …
• VD: Windows, Linux, MacOS
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 46
HĐH Microsoft Windows HĐH Fedora HĐH MacOS
– Phầnmềmmạng
Điều
khiển
và
giám
sát
giao
tiếp
và
liên
lạc

với
hệ
•
Điều
khiển
và
giám
sát
giao
tiếp
và
liên
lạc
với
hệ
điều hành, ứng dụng mạng, tài nguyên, …
• An toàn, bảomật
– Phầnmềmquảntrị cơ sở dữ liệu.
• Quảntrị dữ liệu, thông tin: cậpnhật, lưutrữ và
truy
xuất
dữ
liệu
truy
xuất
dữ
liệu
• Quảntrị an toàn dữ liệu
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 47
• Phầnmềm điều khiểnthiếtbị ngoại vi (driver).

–
Các
chương
trình
điều
khiển
cho
các
thiết
bị
phần
cứng
được
Các
chương
trình
điều
khiển
cho
các
thiết
bị
phần
cứng
được
tích hợpvàohệ thống hiệnhữu
– Cho phép các chương trình, phầnmềmcóthể tương tác và
sử dụng các thiếtbị
– Mỗithiếtbị có thể có mộthoặc nhiều driver trên ứng với
nhiềuhệđiều hành khác nhau

10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 48
10/10/2011
13
• Phần mềm hỗ trợ phát triển phần mềm
ì
ê àô
–
T
r
ì
nh bi
ê
n dịch v
à
th
ô
n
g
dịch (Compiler,
Interpreter).
– Phần mềm gỡ rối (Debugger).
– Phần mềm kết nối (Linkers, Loader).
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 49
Microsoft Visual Studio Eclipse Borland C++ Builder 6
• Phầnmềm ứng dụng
ầ
ề
ỗ
ô
ệ

á
ứ
–
Ph
ầ
nm
ề
mh
ỗ
trợ c
ô
n
g
vi
ệ
c: c
á
c
ứ
n
g
dụn
g
văn phòng, thiếtkếđồhọa, …
– Giải trí: trò chơi, nghe nhạc, xem phim, …
– Phầnmềmtiện ích: diệt virus, nén dữ liệu, …
–
Các ứn
g
d

ụ
n
g
web
g
ụ g
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 50
Microsoft
Office
World of
Warcraft
Norton
Antivirus
• 5 ngườimột nhóm – 1 trưởng nhóm
• Mộtsố chủđể:
ể
ể
–
Tìm hi
ể
u các loại CPU trên thị trườn
g
hiệnnay(đặc đi
ể
m,
g
iá
thành)
– Tìm hiểu các loại đĩacứng có mặttrênthị trường: hãng sản
xuất, dung lượng, đặc điểm

– Tìm hiểuvàphânloại các đĩa USB flash hiệncótrênthị trường
– Tìm hiểucấutrúccơ bảncủabomạch chủ (mainboard), các loại
bo mạch chủ cho máy PC trên thị trường
– Nêu 10 phầnmềmmãnguồnmở thông dụng: công dụng, chức
năng
năng
• Yêu cầukếtquả:
– Thông tin nhóm thựchiện
– File kếtquả: vănbản, hình ảnh, video, …
– Upload lên trang moodle
10/10/2011 Khoa CNTT - ĐH Khoa học Tự nhiên 52