giáo trình tin học đại cương a1

5
CHƯƠNG 1
T
ỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH
1.
GI
ỚI THIỆU
Máy tính là công c
ụ xử lý thông tin. Về c
ơ b
ản, quá tr
ình
x
ử lý thông tin tr
ên máy tính
-
c
ũng nh
ư quá tr
ình x
ử lý thông
tin c
ủa con ng
ư
ời
-
có b
ốn giai đoạn chính:
Nh
ận thông tin (Receive input):

thu nh
ận thông
tin t
ừ thế
gi
ới b
ên ngoài vào máy tính. Th
ực chất đây l
à quá trình chuy
ển
đ
ổi các thông tin ở thế giới thực sang dạng biểu diễn thông tin
trong máy tính thông qua các thi
ết bị đầu v
ào.
X
ử lý thông tin (process information):
bi
ến đổi, phân tích,
t
ổng hợp,
tra c
ứu những thông tin ban đầu để có đ
ư
ợc những
thông tin mong mu
ốn.
Xu
ất thông tin (produce output)
:

đưa các thông tin k
ết quả
(đ
ã qua x
ử lý) ra trở lại thế giới b
ên ngoài. Ðây là quá trình
ngư
ợc lại với quá tr
ình ban
đ
ầu, máy tính sẽ chuyển đổi các
thông tin trong máy tính sang d
ạng thông tin ở thế giới thực
thông qua các thi
ết bị đầu ra.
Lưu tr
ữ thông tin (store information):
ghi nh
ớ lại các
thông tin đ
ã
đư
ợc ghi nhận để có thể đem ra sử dụng trong
nh
ững lần xử lý về sau.
Ð
ể đáp ứng bốn thao tác
đó th
ì m
ột máy tính thông th

ư
ờng
c
ũng gồm bốn bộ phận hợp th
ành, m
ỗi bộ phận có một chức
năng riêng:
Thi
ếp bị nhập (input device):
th
ực hiện thao tác đ
ưa d
ữ liệu
t
ừ thế giới b
ên ngoài vào, thư
ờng l
à bàn phím và con chu
ột,
nhưng c
ũng có thể l
à các lo
ại thi
ết bị khác m
à ta s
ẽ nói r
õ h
ơn
ở
nh

ững phần sau.
6
Thi
ết bị xử lý
(đơn v
ị xử lý trung tâm
-
CPU )th
ực hiện thao
tác x
ử lý, tính toán các kết quả, điều h
ành ho
ạt động tính toán
c
ủa máy vi tính. Có thể xem CPU nh
ư b
ộ n
ão c
ủa con ng
ư
ời.
Thi
ết bị xuất (output)
:
th
ực hiện thao tác gởi thông tin ra
ngoài máy vi tính, thư
ờng d
ùng màn hình máy tính làm thi
ết bị

xu
ất chuẩn, có thể th
êm m
ột số khác nh
ư máy in…
Thi
ết bị l
ưu tr
ữ (storage devices)
: đư
ợc d
ùng đ
ể l
ưu gi
ữ
thông tin. Lưu tr
ữ s
ơ c
ấp (primary memory) l
à b
ộ n
h
ớ trong của
máy tính dùng đ
ể l
ưu các t
ập lệnh của ch
ương tr
ình, các thông
tin d

ữ liệu sẵn s
àng làm vi
ệc t
ùy theo yêu c
ầu của CPU. L
ưu tr
ữ
th
ứ cấp (secondary storage) l
à cách lưu tr
ữ đ
ơn thu
ần với mục
đích lưu gi
ữ dữ liệu, cách n
ày dùng các thi
ết bị l
ưu tr
ữ nh
ư đ
ĩa
c
ứng, đĩa mềm, băng từ, CD.
2.
THÔNG TIN
-
BI
ỂU DIỄN V
À X
Ử LÝ THÔNG TIN

Khái ni
ệm thông tin (information) đ
ư
ợc sử dụng th
ư
ờng
ngày. Con ngư
ời có nhu cầu đọc báo, nghe đ
ài, xem phim,
video, đi tham quan, du l
ịch, tham khảo ý kiến ng
ư
ời khác,
đ
ể
nh
ận đ
ư
ợc th
êm thông tin m
ới. Thông tin mang lại cho con
ngư
ời sự hiểu biết, nhận thức tốt h
ơn v
ề những đối t
ư
ợng trong
đ
ời sống x
ã h

ội, trong thi
ên nhiên, giúp cho h
ọ thực hiện hợp
lý công vi
ệc cần l
àm đ
ể đạt tới mục đích một cách tốt nhất.
Nh
ững đám
mây đen đùn lên
ở chân trời phía
Ðông ch
ứa
đ
ựng thông tin báo hiệu về trận m
ưa l
ớn sắp xảy ra. M
àu đen
c
ủa mây, tốc độ chuyển động của mây chứa các thông tin về khí
tư
ợng.
Bi
ểu đồ thống k
ê s
ản phẩm h
àng tháng c
ủa từng phân
xư
ởng bánh kẹo chứa đựng các th

ông tin v
ề năng suất lao động,
v
ề mức độ thực hiện kế hoạch sản xuất của phân x
ư
ởng đó. Nốt
nh
ạc trong bản
Sonata ánh trăng
c
ủa Beethoven l
àm cho ngư
ời
nghe c
ảm thấy đ
ư
ợc sự t
ươi mát, êm d
ịu của đ
êm trăng. Nh
ững
thông tin v
ề cảm xúc của tác giả đ
ã
đư
ợc tru
y
ền đạt lại.
7
Khi ti

ếp nhận đ
ư
ợc thông tin, con ng
ư
ời th
ư
ờng phải xử lý
nó đ
ể tạo ra những thông tin mới, có ích h
ơn, t
ừ đó có những
ph
ản ứng nhất định. Ng
ư
ời t
ài x
ế chăm chú quan sát ng
ư
ời, xe
c
ộ đi lại tr
ên đư
ờng, độ tốt xấu mặt đ
ư
ờng, tính năng kỹ thuật
c
ũng nh
ư v
ị trí của chiếc xe để quyết định, cần tăng tốc độ hay
hãm phanh, c

ần bẻ lái sang trái hay sang phải nhằm đảm bảo
an toàn t
ối đa cho chuyến xe đi.
Thông tin có th
ể đ
ư
ợc phát sinh, đ
ư
ợc l
ưu tr
ữ, đ
ư
ợc truyền,
đư
ợc t
ìm ki
ếm, đ
ư
ợc sao chép, đ
ư
ợc
x
ử lý, nhân bản. Thông tin
c
ũng có thể biến dạng, sai lệch hoặc bị phá hủy.
M
ỗi tế b
ào sinh d
ục của những cá thể sinh vật mang thông
tin di truy

ền quyết định những đặc tr
ưng phát tri
ển của cá thể
đó. G
ặp môi tr
ư
ờng không thuận lợi, các thông tin di truyền
đó
có th
ể bị biến dạng, sai lệch dẫn đến sự h
ình thành nh
ững cá thể
d
ị dạng. Ng
ư
ợc lại, bằng những tác động tốt của di truyền học
ch
ọn giống, ta có thể cấy hoặc l
àm thay đ
ổi các thông tin di
truy
ền theo h
ư
ớng có lợi cho con ng
ư
ời. Thông tin đ
ư
ợc thể
hi
ện

dư
ới nhiều dạng thức khác nhau nh
ư sóng ánh sáng, sóng
âm, đi
ện từ, các ký hiệu viết tr
ên gi
ấy hoặc khắc tr
ên g
ỗ, tr
ên
đá, trên các t
ấm kim loại Về nguy
ên t
ắc, bất kỳ cấu trúc vật
ch
ất n
ào ho
ặc bất kỳ d
òng n
ăng lư
ợng n
ào c
ũng có thể mang
thông tin. Chú
ng đư
ợc gọi l
à nh
ững vật (giá) mang tin. Dữ liệu
(data) là bi
ểu diễn của thông tin v

à đư
ợc thể hiện bằng các tín
hi
ệu (signal) vật lý.
Thông tin ch
ứa đựng ý nghĩa, c
òn d
ữ liệu l
à các d
ữ kiện
không có c
ấu trúc v
à không có ý ngh
ĩa r
õ ràng n
ếu nó không
đư
ợc
t
ổ chức v
à x
ử lý. C
ùng m
ột thông tin, có thể đ
ư
ợc biểu
di
ễn bằng những dữ liệu khác nhau. C
ùng bi
ểu diễn một đ

ơn v
ị,
nhưng trong ch
ữ số thập phân ta c
ùng ký hi
ệu 1, c
òn trong h
ệ
đ
ếm La M
ã l
ại d
ùng ký hi
ệu I. Mỗi dữ liệu lại có thể đ
ư
ợc thể
hi
ện bằng những
ký hi
ệu vật lý khác nhau. C
ùng là ký hi
ệu I
nhưng trong ti
ếng Anh có nghĩa l
à đ
ại từ nhân x
ưng ngôi th
ứ
nh
ất (tôi) c

òn trong toán h
ọc lại l
à ch
ữ số La M
ã có giá tr
ị l
à 1.
8
M
ỗi tín hiệu có thể d
ùng đ
ể thể hiện các thông tin khác nhau.
U
ống một chén r
ư
ợu để m
ừng ng
ày g
ặp mặt, cũng có thể uống
chén rư
ợu để giải sầu, để tiễn đ
ưa ngư
ời thân l
ên đư
ờng đi xa.
Thông tin là m
ột khái niệm trừu t
ư
ợng, tồn tại khách quan,
có th

ể nhớ trong đối t
ư
ợng, biến đổi trong đối t
ư
ợng v
à áp d
ụng
đ
ể điều khiển đối t
ư
ợng. Thông tin
làm tăng thêm hi
ểu biết của
con ngư
ời, l
à ngu
ồn gốc của nhận thức. Thông tin về một đối
tư
ợng chính l
à m
ột dữ kiện về đối t
ư
ợng đó, chúng giúp ta nhận
bi
ết v
à hi
ểu đ
ư
ợc đối t
ư

ợng. Thông tin có li
ên quan ch
ặt chẽ
đ
ến khái niệm về độ bất định. Mỗi đối t
ư
ợng
chưa xác đ
ịnh
hoàn toàn đ
ều có một độ bất định n
ào đó. Tính b
ất định n
ày
chưa cho bi
ết một cách chính xác v
à đ
ầy đủ về đối t
ư
ợng đó.
Ð
ộ bất định có li
ên quan ch
ặt chẽ đến khái niệm xác suất
-
đ
ộ đo khả năng có thể xảy ra của sự kiện (biến cố). Nếu một
bi
ến cố không bao giờ xảy ra, xác suất của nó có giá trị bằng 0.
N

ếu có một biến cố chắc chắn xảy ra, xác suất của nó bằng 1.
Ð
ại l
ư
ợng xác suất có giá trị trong đoạn [0,1]. Xác suất đối
tư
ợng A trú ngụ ở đâu trong 9 địa b
àn (4 qu
ận v
à 5 huy
ện) của
Hà N
ội tr
ư
ớc khi có thông tin bổ sung l
à 1/9, còn sau
đó là 1/5.
Xác su
ất c
àng nh
ỏ th
ì
đ
ộ bất định c
àng l
ớn. Thông tin có thể đo
đư
ợc. Giả sử sự kiện có thể tồn tại ở một trong số n trạng thái
đư
ợc đánh số 1, 2, , n trong đó trạng thái i xuất hiện với xác

su
ất l
à
P
i
(0 < P
i
< 1). C. Shannon, vào năm 1948, đ
ã
đưa ra
công th
ức sau nhằm xác định độ bất định của sự kiện:
Khi đư
ợc cung cấp th
êm thông tin, s
ố trạng thái v
à xác su
ất
x
ảy ra của mỗi trạng thái sẽ khác đi v
à ta s
ẽ nhận đ
ư
ợc một độ
b
ất định mới l
2
nào đó (b
é hơn l
1

). Như v
ậy, thông tin bổ sung
đ
ã làm gi
ảm độ bất định v
à hi
ệu số (l
1
-
l
2
) đư
ợc xem l
à lư
ợng
tin c
ủa thông tin mới bổ sung.
Th
ực ra, tr
ư
ớc đó v
ào năm 1928, R. Hartley đ
ã xét tr
ư
ờng
h
ợp ri
êng khi p
1
= p

2
= = p
n
= 1/n. Khi đó đ
ộ bất định sẽ l
à
lo
g
2
. Có th
ể ứng dụng công thức Hartley để tính l
ư
ợng tin trong
trư
ờng hợp đ
ơn gi
ản khi khả năng tồn tại ở một trong hai trạng
9
thái c
ủa sự kiện l
à như nhau (đ
ồng xác suất: p
1
= p
2
= 1/2). Ð
ộ
b
ất định trong tr
ư

ờng hợp n
ày s
ẽ l
à log
2
2
-
1.
Trong máy tính, các th
ông tin đư
ợc biểu diễn bằng hệ đếm
nh
ị phân. Tuy chỉ d
ùng hai ký s
ố l
à 0 và 1 mà ta g
ọi l
à bit
nhưng h
ệ nhị phân đ
ã giúp máy tính bi
ểu diễn
-
x
ử lý đ
ư
ợc tr
ên
h
ầu hết các loại thông tin m

à con ngư
ời hiện đang sử dụng nh
ư
văn b
ản, h
ình
ảnh, âm thanh, video,

3.
CÁC H
Ệ ĐẾM V
À CÁC PHÉP TÍNH
3.1. Khái ni
ệm hệ đếm & hệ đếm nhị phân
Các ch
ữ số c
ơ b
ản của một hệ đếm l
à các ch
ữ số tối thiểu để
bi
ểu diễn mọi số trong hệ đếm ấy.
Ví d
ụ
H
ệ thập phân có các chữ số c
ơ b
ản: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
H
ệ nhị phân có các

ch
ữ số c
ơ b
ản: 0, 1.
Ð
ặc biệt hệ thập lục phân có các chữ số c
ơ b
ản đ
ư
ợc ký hiệu
là 0,…, 9, A, B, C, D, E, F. N
ếu một số có giá trị lớn h
ơn các s
ố
cơ b
ản th
ì nó s
ẽ đ
ư
ợc biểu diễn bằng cách tổ hợp các chữ số c
ơ
b
ản theo công thức sau:
X = a
n
a
n
-
1
a

1
a
0
= a
n
b
n
+ a
n
-
1
b
n
-
1
+ + a
1
b + a
0
(*)
trong đó:
b là cơ s
ố hệ đếm,
a
0
, a
1
, a
2
, , a

n
là các ch
ữ số c
ơ b
ản
X là s
ố ở hệ đếm c
ơ s
ố b.
Ví d
ụ
H
ệ thập phân: X = 123 th
ì X = 1 * 10
2
+ 2 * 10
1
+ 3 v
ới b=10
H
ệ nhị phân: X = 110 th
ì X = 1 * 2
2
+ 1 * 2
1
+ 0 v
ới b=2
10
3.2. Chuy
ển đổi giữa các hệ đếm


Qui t
ắc 1
Ð
ể chuyển đổi một số từ hệ thập phân sang hệ có c
ơ s
ố b (b

10) ta áp d
ụng cách l
àm sau:
L
ấy số thập phân chia cho c
ơ s
ố b cho đến khi phần th
ương
c
ủa phép chia bằng 0, số đổi đ
ư
ợc chính l
à các ph
ần d
ư c
ủa
phép chia theo th
ứ tự ng
ư
ợc lại.
Ví d
ụ

Cho X = 6
10
ngh
ĩa l
à X = 6 trong h
ệ thập phân th
ì X s
ẽ
đư
ợc đổi th
ành 110
2
trong h
ệ nhị phân.
Cách đ
ổi nh
ư h
ình sau

Qui t
ắc 2
Ð
ể chuyển đổi một số từ hệ c
ơ s
ố b về hệ thập phân ta sử
s
ụng công thức (*)
Ví d
ụ
Cho X = 110

2
thì X= 1 * 2
2
+ 1 * 2
1
+ 0 = 6.
B
ảng chuyển đổi giữa hệ nhị phân, thập lục phân v
à th
ập
phân như sau
Th
ập phân
Nh
ị phân
Th
ập lục phân
0
0
0
1
1
1
11
2
10
2
3
11
3

4
100
4
5
101
5
6
110
6
7
111
7
8
1000
8
9
1001
9
10
1010
A
11
1011
B
12
1100
C
13
1101
D

14
1110
E
15
1111
F

Qui t
ắc 3
Ð
ể chuyển số từ hệ nhị phân về hệ thập lục phân ta thực
hi
ện nh
ư sau:
Nhóm l
ần l
ư
ợt 4
bit t
ừ phải sang trái, sau đó thay thế các
nhóm 4 bit b
ằng giá trị t
ương
ứng với hệ thập lục phân (tra theo
b
ảng chuyển đổi tr
ên).
Ví d
ụ: X = 11’1011
2

= 3B
16

Qui t
ắc 4
Ð
ể chuyển số từ hệ thập lục phân sang hệ nhị phân ta thực
hi
ện nh
ư sau:
ứng với mỗi c
h
ữ số sẽ đ
ư
ợc biểu diễn d
ư
ới dạng 4
bit.
12
Ví d
ụ: X = 3B
16
= 0011’1011
2
= 11’1011
2
4.
T
ỔNG QUAN CẤU TRÚC CỦA MÁY TÍNH V
À

CÁC THI
ẾT BỊ NGOẠI VI
4.1.
Đơn v
ị xử lý trung tâm
-
CPU và b
ộ nhớ
4.1.1.
Cách làm vi
ệc của CPU
Ð
ơn v
ị xử lý trung tâm
(Central Processing Unit)
-
CPU
là
m
ột mạch xử lý dữ liệu theo ch
ương tr
ình
đư
ợc thiết lập
trư
ớc. Nó l
à m
ột mạch tích hợp phức tạp gồm h
àng tri
ệu

transitor trên m
ột bảng mạch nhỏ. Phần lớn ng
ư
ời d
ùng không
bi
ết v
à c
ũng không cần biết đến cái g
ì trên CPU. M
ột CPU có
th
ể thi h
ành hàng tri
ệu l
ệnh mỗi giây, để nh
ư v
ậy, trong một
CPU tiêu bi
ểu phải có nhiều th
ành ph
ần phức tạp với các chức
năng khác nhau ho
ạt động nhịp nh
àng v
ới nhau để ho
àn thành
các t
ập lệnh ch
ương tr

ình.
Ở đây chúng ta sẽ xem qua các th
ành
ph
ần căn bản b
ên trong c
ủa một CPU.
A
rithmetic Logic Unit (ALU)
-
đơn v
ị số học luận lý:
bao
g
ồm một số thanh ghi
-
register, thư
ờng l
à 32 hay 64 bit. Nó
th
ực hiện các lệnh của đ
ơn v
ị điều khiển v
à x
ử lý tín hiệu. Theo
tên g
ọi, đ
ơn v
ị n
ày dùng đ

ể thực hiện các phép tính số học đ
ơn
gi
ản (cộng,
tr
ừ, nhân, chia số nguy
ên) hay phép tính lu
ận lý đối
v
ới dữ liệu (so sánh lớn h
ơn, nh
ỏ h
ơn, ).
T
ập lệnh ch
ương tr
ình
đư
ợc l
ưu gi
ữ tại bộ nhớ chính
-
thông
thư
ờng th
ì trên các chip n
ằm ngo
ài CPU
-
CPU đ

ọc lệnh từ bộ
nh
ớ qua
đơn v
ị truyền tin
-
bus un
it
gi
ữa bộ nhớ nguy
ên th
ủy v
à
CPU.
Ð
ơn v
ị nạp lệnh
-
Prefetch unit:
ra ch
ỉ thị cho đ
ư
ờng
truy
ền đọc các lệnh đ
ư
ợc l
ưu gi
ữ tại một địa chỉ bộ nhớ ri
êng

bi
ệt.
Ð
ơn v
ị n
ày không ch
ỉ định vị v
à n
ạp lệnh đ
ư
ợc thi h
ành k
ế
ti
ếp m
à còn n
ạp cả các lệnh lần l
ư
ợt sau nữa
vào hàng ch
ờ sẵn
sàng ho
ạt động.
13
Ð
ơn v
ị giải m
ã
-
Decode unit

:
ra ch
ỉ thị cho đ
ư
ờng truyền
đ
ọc các lệnh đ
ư
ợc l
ưu gi
ữ tại một địa chỉ bộ nhớ ri
êng bi
ệt.
Ð
ơn
v
ị n
ày không ch
ỉ định vị v
à n
ạp lệnh đ
ư
ợc thi h
ành k
ế tiếp m
à
còn n
ạp cả các lệnh lần l
ư
ợt sau nữa

vào hàng ch
ờ sẵn s
àng ho
ạt
đ
ộng.
Ð
ơn v
ị nối ghép đ
ư
ờng truyền
-
Bus Interface Unit: b
ộ phận
d
ẫn truyền điều phối các thông tin.
Nh
ững nh
à s
ản xuất vi xử lý luôn phát triển các kỹ thuật
nh
ằm tăng tốc độ xử lý cho CPU. V
à như v
ậy,
b
ộ nhớ ẩn
-
cache memory
l
à m

ột bộ nhớ nhỏ tốc độ cao đặt ngay b
ên trong
b
ộ xử lý v
à n
ối trực tiếp với mạch xử lý để l
ưu tr
ữ các lệnh
chu
ẩn bị đ
ư
ợc thực hiện, hay các lệnh th
ư
ờng xuy
ên đư
ợc d
ùng
đ
ể sẵn s
àng cho CPU. B
ộ nhớ n
ày ch
ỉ do bộ xử lý kiểm soát,
ngư
ời sử dụng không thể thâm
nh
ập đ
ư
ợc, nhằm phục vụ cho
vi

ệc tăng tốc độ tính toán của bộ xử lý. Loại cache memory
n
ằm ngay trong bản thân bộ xử lý th
ư
ờng đ
ư
ợc gọi l
à cache n
ội
hay cache sơ c
ấp
-
primary, hay còn g
ọi l
à cache L1 (cache
level 1). Lo
ại cache memory nằm ngo
ài b
ộ xử lý
thư
ờng đ
ư
ợc
g
ọi l
à cache ngo
ại hay cache thứ cấp
-
secondary cache, hay còn
g

ọi l
à cache L2 (cache level 2).
Ð
ơn v
ị điều khiển
-
control unit
:
có nhi
ệm vụ thông dịch
các l
ệnh của ch
ương tr
ình và
đi
ều khiển hoạt động xử lý, đ
ư
ợc
đi
ều tiết chính xác bởi xung
nh
ịp đồng hồ hệ thống.
M
ạch xung nhịp hệ thống
-
system clock
:
dùng đ
ể đồng bộ
các thao tác x

ử lý trong v
à ngoài CPU theo các kho
ảng thời
gian không đ
ổi, khoảng thời gian chờ giữa hai xung gọi l
à chu
k
ỳ xung nhịp. Tốc độ theo đó xung nhịp hệ thống tạo ra
các
xung tín hi
ệu chuẩn thời gian gọi l
à t
ốc độ xung nhịp
-
t
ốc độ
đ
ồng hồ tính bằng triệu đ
ơn v
ị mỗi giây
-
Mhz.
Thanh ghi
–
register:
là ph
ần tử nhớ tạm trong bộ vi xử lý
dùng lưu d
ữ liệu v
à đ

ịa chỉ nhớ trong máy đang thực hiện tác vụ
v
ới chúng.
14
4.1.2.
Lưu tr
ữ
sơ c
ấp: Bộ nhớ máy tính
Công vi
ệc chính của CPU l
à thi hành các mã l
ệnh của
chương tr
ình, nh
ưng trong cùng th
ì CPU ch
ỉ có khả năng giải
quy
ết một ít trong phần dữ liệu. Nh
ư v
ậy phần c
òn l
ại của dữ
li
ệu đ
ư
ợc đọc v
ào ph
ải cần một chỗ n

ào đó đ
ể l
ưu gi
ữ lại s
ẵn
sàng cho CPU x
ử lý, v
à RAM hay b
ộ nhớ chính sẽ nhận nhiệm
v
ụ n
ày.
B
ộ nhớ truy cập ngẫu nhi
ên
-
Random Access Memory
(RAM)
:
là lo
ại thiết bị l
ưu tr
ữ s
ơ c
ấp. Chip RAM gồm nhiều
m
ạch điện tử có chức năng l
ưu tr
ữ các lệnh v
à d

ữ liệu ch
ương
trình m
ột cách t
ạm thời. Chính thuật ngữ truy cập ngẫu nhi
ên
c
ũng cho thấy tính chất của loại bộ nhớ n
ày. M
ỗi vị trí l
ưu tr
ữ
trong RAM đ
ều có thể truy cập trực tiếp, nhờ đó các thao tác
truy tìm và c
ất trữ có thể thực hiện rất nhanh. Nội dung l
ưu tr
ữ
trong RAM
không c
ố đị
nh
-
volatile memory, có ngh
ĩa phải
luôn có ngu
ồn nuôi để l
ưu tr
ữ nội dung thông tin đó
-

m
ất điện
là m
ất tất cả.
B
ộ nhớ cố định
-
nonvolatile memory:
đư
ợc gọi bộ nhớ chỉ
đ
ọc
-
Read Only Memory
-
ROM.
Chính là vì lo
ại cố định
nên
nó v
ẫn duy tr
ì n
ội dung nh
ớ khi không có điện, nhờ đó ng
ư
ời ta
dùng ROM đ
ể chứa ch
ương tr
ình BIOS không thay

đ
ổi. Không
ph
ải lúc n
ào lo
ại n
ày c
ũng ẩn trong vỏ CPU. Nhiều thiết bị tr
ò
chơi đi
ện tử cũng d
ùng h
ộp, có khả năng tháo lắp, dựng một
m
ạch ROM l
ưu tr
ữ th
ư
ờng xuy
ên trò ch
ơi c
ác chương tr
ình .
Ngoài ra còn m
ột số loại bộ nhớ khác nữa trong máy tính.
EPROM
-
Erasable Programable ROM
-
b

ộ nhớ chỉ đọc có thể
l
ập tr
ình l
ại. Loại n
ày thư
ờng d
ùng đ
ể l
ưu gi
ữ các thông tin cần
thi
ết cho việc khởi động máy tính. RAM c
òn có lo
ại SRAM
-
R
AM t
ĩnh, DRAM
-
RAM đ
ộng, Video RAM
-
RAM cho màn
hình chuyên ph
ục vụ h
ình
ảnh.
15
4.1.3.

Cách làm vi
ệc của bộ nhớ
B
ộ nhớ (Memory)
: là m
ột mạch tích hợp phức tạp gồm
hàng tri
ệu tế b
ào nh
ớ (storage cell)
-
các t
ế b
ào nh
ớ n
ày chính là
đơn v
ị l
ưu d
ữ kiện. Các thông ti
n trong b
ộ nhớ có thể l
à t
ập lệnh
chương tr
ình hay là d
ữ liệu của h
ình
ảnh, các con số của phép
tính s

ố học hay luận lý v
à c
ũng có khi l
à các ký t
ự chữ cái. Mỗi
byte b
ộ nhớ đều có địa chỉ ri
êng đ
ể CPU có thể truy cập đến dữ
li
ệu trong đó. Bộ nhớ có nhiều l
o
ại với đặc điểm cấu trúc tính
năng s
ử dụng khác nhau, nh
ưng v
ề căn bản đều d
ùng đ
ể l
ưu d
ữ
ki
ện nhằm phục vụ cho việc xử lý thông tin của CPU, v
à nó có
th
ể l
à lo
ại nằm ngay tr
ên CPU hay n
ằm ngo

ài CPU.
M
ột máy tính cá nhân b
ình th
ư
ờng ng
ày nay thư
ờng lắp từ
64 đ
ến 256 megabytes bộ nhớ
-
b
ộ nhớ đ
ư
ợc nói đến trong câu
này có ngh
ĩa l
à lo
ại bộ nhớ ngo
ài CPU mà ta thư
ờng gọi l
à các
thanh RAM.
Các vi m
ạch DRAM đ
ư
ợc kết nối với nhau tr
ên m
ột bản
m

ạch nhỏ đ
ư
ợc gọi l
à RAM, có khi là SIMM (single in
-
line
memory modu
le)
-
module nh
ớ h
àng chân kép. Tùy lư
ợng vi
m
ạch nhớ v
à c
ấu trúc, các SIMM hay DIMM có thể có dung
lư
ợng từ 1 MB đến 32 MB hoặc h
ơn; các th
ế hệ cũ th
ì có 30
chân (thư
ờng d
ùng t
ừ các máy 486DX trở về tr
ư
ớc), thế hệ
thông d
ụng hiện nay d

ùng lo
ại 72 chân (từ
486DX cho t
ới các
máy hi
ện đại nhất). Đ
ã xu
ất hiện loại DIMM
-
SDRAM có t
ốc
đ
ộ lý thuyết 10ns (so với RAM EDO l
à 60ns), có s
ố chân l
à 168
chân c
ũng đ
ư
ợc d
ùng r
ộng r
ãi v
ới một số bo mạch chọn lọc.
Các RAM này đư
ợc cắm v
ào các khe quy đ
ịnh sẵn tr
ên m
ạch hệ

th
ống chính.
Xét v
ề chi tiết th
ì n
ơi nh
ớ
-
t
ế b
ào nh
ớ giống nh
ư m
ột cái
h
ộp th
ư. M
ột hộp th
ư hi
ện đại cho một địa chỉ có thể l
ưu gi
ữ
m
ột byte thông tin.
Ð
ĩa khởi động có thể l
à đ
ĩa cứng, đĩa mềm hay đĩa CD.
Ð
ĩa

này có ch
ứa các tập lệnh giúp cho hệ thống kh
ởi động v
à bi
ết
cách n
ạp hệ điều h
ành t
ừ đĩa v
ào b
ộ nhớ.
16
Khi kh
ởi động máy, CPU tự động (đ
ã qui
đ
ịnh tr
ư
ớc) đọc
thông tin lưu trong b
ộ nhớ chỉ đọc
-
ROM và thi hành. H
ầu hết
các h
ệ thống máy tính đều có ROM để l
ưu d
ữ kiện để điều
khi
ển hệ thống. Các ch

ương
trình trên ROM th
ư
ờng đ
ư
ợc gọi l
à
BIOS
-
h
ệ thống xuất nhập c
ơ s
ở
.
Các l
ệnh cần thực hiện n
ào đ
ã n
ạp v
ào b
ộ nhớ th
ì CPU có
kh
ả năng thực hiện chúng.
Như v
ậy, khi bật máy, CPU đọc thông tin tr
ên b
ộ nhớ ROM
-
thi hành nó, sau đó đ

ọc đến thông tin tr
ên đ
ĩa k
h
ởi động v
à
n
ạp các thông tin hệ điều h
ành trên đ
ĩa v
ào b
ộ nhớ RAM. Các
thông tin lưu trên RAM
ở các tế b
ào nh
ớ, tức l
à n
ằm sẵn trong
RAM
-
và CPU có th
ể thực hiện các tác vụ.
4.2.
Thi
ết bị nhập
4.2.1.
Bàn phím
Ð
ể thể hiện những lá th
ư, nh

ững con số, hay các ký tự đặ
c
bi
ệt bằng máy tính, ng
ư
ời ta d
ùng bàn phím n
ối với máy tính,
kích ho
ạt ứng dụng thích hợp rồi g
õ các phím nào c
ần g
õ cho ra
các t
ừ, câu muốn có. Khi bạn g
õ
-
nh
ấn một ký tự n
ào trên bàn
phím, trên màn hình s
ẽ hiện ra chữ ấy (giả định đang trong tr
ình
ứng
d
ụng thích hợp). Các phím mũi t
ên, Alt, Ctrl, Enter…
không g
ửi một chữ n
ào cho máy mà là các l

ệnh đặc biệt n
ào đó.
C
ũng li
ên quan đ
ến bộ m
ã ký t
ự ta đ
ã nêu
ở tr
ên, bàn phím
đư
ợc thiết kế sao cho tiện dụng nhất đối với từng khu vực ngôn
ng
ữ. Loại cấu trúc
bàn phím thông d
ụng v
à đư
ợc chấp nhận
nhi
ều nhất tr
ên th
ế giới l
à lo
ại b
àn phím QWERT. Tên QWERT
tho
ạt đầu nghe có vẻ xa lạ lắm, nh
ưng đơn gi
ản rằng đó l

à tên
các phím ch
ữ h
àng đ
ầu ti
ên bên trái theo th
ứ tự. T
ên này đ
ể
phân bi
ệt với một số loại b
àn phím ít
đư
ợc d
ùng khác có tr
ật tự
s
ắp xếp các phím không giống loại n
ày. Có th
ể bạn sẽ thắc mắc
vì sao không ch
ọn theo thứ tự ABC cho dễ nhớ? Không đ
ơn
gi
ản nh
ư ta thư
ờng nghĩ, các nh
à khoa h
ọc đ
ã nghiên c

ứu kỹ
17
lư
ỡng về mặt ngôn ngữ học về tần suất xuất hiện của
các ch
ữ
cái, d
ựa v
ào đó đưa ra m
ột thứ tự sao cho những chữ cái hay
dùng nh
ất ở vị trí phím dễ d
ùng nh
ất.
4.2.2.
Thi
ết bị chỉ điểm
-
Pointing Device
Hàng tri
ệu ng
ư
ời d
ùng máy tính hi
ện nay d
ùng bàn phím đ
ể
gõ các ch
ữ cái v
à con s

ố, nh
ưng đ
ể ra lệnh cho máy, định
v
ị con
tr
ỏ, họ không chỉ d
ùng bàn phím mà còn dùng m
ột thiết bị đặc
bi
ệt thông dụng khác gọi l
à: con chu
ột
-
mouse. Con chu
ột d
ùng
đ
ể chuyển dịch một ký hiệu hay một đối t
ư
ợng đ
ư
ợc chọn từ
nơi này sang nơi khác trên màn h
ình. Con chu
ột th
ư
ờng đ
ư
ợc

th
ể hiệ
n thông qua con tr
ỏ tr
ên màn hình. Khi ng
ư
ời sử dụng di
chuy
ển con chuột tr
ên m
ặt b
àn thì con tr
ỏ cũng di chuyển tr
ên
màn hình.
M
ột con chuột có một, hai, hay ba nút nhấn có thể d
ùng đ
ể
g
ởi các tín hiệu đến máy tính. Nhiều ng
ư
ời d
ùng không quan
tâm đ
ến con
chu
ột
-
c

ũng chẳng sao, nh
ưng ngày càng nhi
ều
các chương tr
ình
ứng dụng đặt con chuột v
ào v
ị trí quan trọng
đ
ể điều khiển ch
ương tr
ình. C
ũng nh
ư nhi
ều linh kiện khác,
chu
ột cũng có nhiều chủng loại với cấu tạo v
à đi
ểm mạnh yếu
khác nhau nhưng cùng có chun
g nhi
ệm vụ.
Con chu
ột chuẩn
:
g
ồm các nút nhấn ở tr
ên và m
ột h
òn bi

ở
dư
ới, nó có cấu tạo nhỏ gọn nối máy tính bởi một sợi dây, có
th
ể dịch chuyển dễ d
àng và đó c
ũng l
à nhi
ệm vụ của nó.
Con chu
ột bóng
-
Trackball
:
nó c
ũng gồm các th
ành ph
ần
như trên, nhưng
viên bi l
ại h
ư
ớng l
ên trên. Thư
ờng đ
ư
ợc chế
t
ạo to lớn khó di chuyển chuột đ
ư

ợc, tác vụ di chuyển chuột
th
ực hiện trực tiếp bằng chính ng
ư
ời sử dụng d
ùng tay lăn viên
bi, nút nh
ấn vẫn không thay đổi chức năng.
Phi
ến nhấn
-
touch pad
:
là m
ột phiến nhỏ nhạy
c
ảm với
nh
ững áp lực nhấn l
ên nó dù nh
ỏ, ng
ư
ời d
ùng di chuy
ển con trỏ
b
ằng cách r
ê ngón tay trên phi
ến đó.
18

M
ột v
ài thi
ết bị đặc biệt khác cũng đ
ư
ợc xem l
à các thi
ết bị
ch
ỉ điểm, ví dụ nh
ư:
C
ần điền khiển
-
Joystick
:
c
ũng đ
ư
ợc xem l
à thi
ết bị tính
năng ch
ỉ
đi
ểm đặc biệt, nó giống nh
ư c
ần điều khiển trong máy
trò ch
ơi đi

ện tử.
Màn hình c
ảm ứng
-
Touch Screen
:
màn hình thi
ết kế đặc
bi
ệt để có thể cảm nhận đ
ư
ợc sự chỉ điểm của ngón tay hoặc vật
gì
đó đ
ối với m
àn hình.
Bàn v
ẽ
-
Graphic table:
là m
ột thiết bị đ
ặc dụng d
ành cho
nh
ững nh
à thi
ết kế hay họa sỹ, b
àn v
ẽ c

àng t
ốt th
ì
đ
ộ nhạy cảm
v
ề áp lực tr
ên nó càng cao. Bàn v
ẽ sẽ chuyển trực tiếp những
hình
ảnh đ
ư
ợc vẽ tr
ên bàn v
ẽ th
ành các hình
ảnh tr
ên máy tính.
4.2.3.
Thi
ết bị đọc
M
ột số các thiết bị đọc bị giới hạn b
ởi khả năng đ
ưa d
ữ liệu
-
văn b
ản trực tiếp tr
ên gi

ấy, hay chuyển các thông tin đ
ã
đư
ợc
in ra cho máy tính x
ử lý. Một số thiết bị nhập khác (đ
ư
ợc gọi l
à
thi
ết bị đọc) đ
ã
đư
ợc chế tạo nhằm đáp ứng cho những nhu cầu
th
ực tế n
ày:
Thi
ết bị đọc đánh dấu quang h
ọc
-
Optical
-
mark readder
:
dùng ánh sáng ph
ản xạ để xác định vị trí đ
ã
đư
ợc đánh dấu viết

chì trong công tác ki
ểm tra sản phẩm sản xuất dây chuyền để trả
l
ời tr
ên m
ột cái thẻ theo h
ình th
ức quy định tr
ư
ớc.
Thi
ết bị đọc m
ã v
ạch
-
Barcode reader
:
dùng ánh sá
ng đ
ể
đ
ọc m
ã s
ản phẩm (UPC), m
ã ki
ểm tra hay một số loại m
ã v
ạch
khác.
Thi

ết bị đọc chữ in từ tính
-
magnetic
-
ink character
reader
:
đ
ể đọc các con số theo mẫu đ
ư
ợc in bằng một loại mực
đ
ặc biệt có từ tính d
ùng trong vi
ệc kiểm tra.
Cây đ
ũa thần
-
wand reade
r
:
là tên thi
ết bị d
ùng tia sáng đ
ể
đ
ọc các ký tự chữ v
à s
ố đ
ư

ợc viết bằng một thiết bị đánh dấu
19
đ
ặc biệt tr
ên vùng dành riêng cho chúng, thư
ờng d
ùng cho các
th
ẻ bán h
àng hay th
ẻ tín dụng. Ng
ư
ời ta d
ùng các thi
ết bị n
ày
r
ất nhiều trong các cửa h
àng, các nơ
i thanh toán chuy
ển đổi
ti
ền, nối với một thiết bị đầu cuối POS (điểm bán
-
point of
sale). Thi
ết bị đầu cuối (Terminal) n
ày s
ẽ gửi thông tin nhận từ
cây đ

ũa thần đến một máy tính (có thể l
à m
ột mainframe), máy
tính này s
ẽ xác định c
ơ s
ở dữ liệu cần thiết
phù h
ợp (giá cả,
cư
ớc thuế, số tiền phải trả cho món h
àng…) và g
ởi lại thông tin
ấy cho POS.
Ðó là m
ột trong các tr
ư
ờng hợp ứng dụng, nguy
ên
t
ắc l
àm vi
ệc cũng t
ương t
ự với thẻ tín dụng.
Cây vi
ết máy tính
-
pen
-

based computer
:
như ph
ần tr
ư
ớc có
nói đ
ến, tr
ong các lo
ại máy hệ xách tay có loại nhỏ gọn nhất có
th
ể bỏ v
ào áo khoác
-
lo
ại
tr
ợ lý kỹ thuật số
hay còn g
ọi l
à
Máy
thông tin cá nhân (personal digital assistant
-
personal
comunicatior)
nó dùng m
ột cây viết để đ
ưa d
ữ liệu v

ào máy
tính, thi
ết bị n
ày là
C
ây vi
ết máy tính
-
pen
-
based computer
. Ð
ể
nh
ập liệu, ng
ư
ời ta viết trực tiếp l
ên màn hình ph
ẳng của máy
tính.
Xét v
ề tr
ư
ờng hợp nhập liệu trực tiếp từ giấy tờ văn bản đ
ã
nói
ở tr
ên còn ph
ương pháp dùng chương tr
ình nh

ận dạng chữ.
Chương tr
ình này chuy
ển cá
c hình
ảnh của văn bản đ
ưa vào
máy tính b
ằng máy quét ảnh th
ành các ký t
ự chữ cái, độ chính
xác c
ủa các ch
ương tr
ình này kho
ảng h
ơn 99% v
ới ngôn ngữ
ch
ỉ có các ký tự Latin.
4.2.4.
Các thi
ết bị số hóa thế giới thực
Các máy tính hi
ện đại đều l
à d
ạng số hóa, nó l
àm
vi
ệc v

à
lưu tr
ữ thông tin d
ư
ới dạng các con số nhị phân.
Ð
ể l
ưu thông
tin d
ạng analog
-
tín hi
ệu tuần tự
-
thì thông tin
đó trư
ớc hết
ph
ải đ
ư
ợc chuyển th
ành d
ạng đ
ư
ợc số hóa từ đó phát sinh nhu
c
ầu cần các thiết bị số hóa.
Ð
ể số hóa h
ình

ảnh th
ì dùng máy
q
uét
-
scanner, s
ố hóa âm thanh th
ì c
ần mạch âm thanh
-
sound
card, s
ố hóa h
ình
ảnh thật th
ì dùng máy quay phim hay máy
ảnh
20
k
ỹ thuật số, thể hiện h
ình
ảnh số th
ì dùng màn hình máy tính,
th
ể hiện ảnh ra giấy th
ì dùng máy in… và nhi
ều nhu cầu khoa
h
ọc khác d
ù

ng các thi
ết bị số hóa đặc biệt khác nữa. Nói chung
"c
ả thế giới thực của chúng ta đều có thể đ
ư
ợc số hóa".
Máy quét
ảnh
-
scanner:
là m
ột thiết bị nhập liệu có thể
bi
ến những h
ình
ảnh th
ành nh
ững thông tin số hóa đại diện cho
nó. Máy quét
ảnh hiện nay có
nhi
ều chủng loại v
à kích c
ỡ khác
nhau, thông d
ụng nhất l
à lo
ại máy quét phẳng
-
flatbed scanner.

Còn lo
ại máy quét cầm tay
-
handheld scanner, nhưng thay v
ì
viên bi đ
ịnh vị l
à bóng đèn chân không. C
òn m
ột loại khác gọn
nh
ẹ th
ư
ờng đ
ư
ợc đặt giữa m
àn hình và
bàn phím g
ọi l
à máy
quét ph
ụ trợ
–
shet
-
fed scanner.
Máy
ảnh số
–
digital camera

:
c
ũng bằng ph
ương pháp
tương t
ự nh
ư scanner, máy
ảnh số d
ùng đ
ể chụp h
ình
ảnh b
ên
ngoài, thay vì l
ưu h
ình
ảnh l
ên phim thì nó l
ưu
ảnh d
ư
ới dạng
thông tin s
ố hóa. Khác với máy
quét
ảnh, máy ảnh số không bị
gi
ới hạn bởi mặt phẳng h
ình
ảnh, nó ho

àn toàn có th
ể chụp
đư
ợc những h
ình
ảnh m
à máy
ảnh thông th
ư
ờng chụp đ
ư
ợc.
Ảnh chụp từ máy ảnh số có thể đ
ư
ợc l
ưu trên đ
ĩa hay loại thiết
b
ị l
ưu tr
ữ n
ào đó tùy m
ỗi loại máy. Loại máy ảnh k
ỹ thuật số
này ngày càng tr
ở n
ên r
ộng r
ãi h
ơn, nó đ

ặc biệt hữu dụng trong
vi
ệc chụp những h
ình
ảnh ở những n
ơi mang tính tôn nghiêm v
ì
h
ầu nh
ư nó không gây ra m
ột tiếng động đáng kể n
ào.
Máy quay phim s
ố
–
digital video camera
:
ho
ạt động với
phương th
ức t
ư
ơng t
ự máy ảnh số nh
ưng là lưu gi
ữ những h
ình
ảnh động thay v
ì hình
ảnh tĩnh, ngo

ài ra nó còn thu
đư
ợc âm
thanh n
ữa. Loại máy quay phim số n
ày r
ất đắc dụng trong lĩnh
v
ực truyền thông đa ph
ương ti
ện hay hội đ
àm qua màn
ảnh.
Thi
ết bị âm thanh số hóa
–
Audi
o digitalizer
:
là micro, loa,
CD, các nh
ạc cụ điện tử. Với thiết bị khác nhau, âm thanh có
th
ể đ
ư
ợc đ
ưa vào dư
ới nhiều dạng khác nhau v
à đ
ều đ

ư
ợc
chuy
ển th
ành d
ạng số hóa. Ứng dụng của nó trong việc chế tạo
21
các h
ệ máy mới l
à vô cùng phong phú, ngày nay h
ầu
như b
ạn
có th
ể bắt gặp d
òng ch
ữ
âm thanh k
ỹ thuật số
–
digital audio
trên h
ầu hết các thiết bị âm thanh hiện đại nh
ư máy đ
ĩa CD
nh
ạc, CD video
Thi
ết bị cảm ứng
:

Trong các
ứng dụng khoa học, các thiết
b
ị cảm ứng đ
ư
ợc d
ùng r
ất nhiều để đ
ưa d
ữ kiện b
ên ng
oài vào
máy tính dư
ới dạng số hóa.
Ðó là
đi
ều hiển nhi
ên b
ởi máy tính
ch
ỉ xử lý đ
ư
ợc những thông tin dạng số. Ứng dụng thông
thư
ờng nhất l
à các thi
ết bị đong, đo nh
ư nhi
ệt kế điện tử, máy
d

ự báo thời tiết, thiết bị kiểm soát môi tr
ư
ờng, thiết bị kiểm soát
m
ức độ ô nhiễm về âm thanh lẫn ô nhiễm về không khí v
à
nhi
ều ứng dụng khác nữa.
4.3.
Thi
ết bị xuất
Máy tính nh
ận thông tin, xử lý v
à ph
ải xuất thông tin. Nh
ư
v
ậy n
ơi đ
ể nhận dữ liệu xuất ra sau khi xử lý gọi l
à b
ộ phận
xu
ất hay thiết bị xuất. Hiện nay ng
ư
ời ta
thư
ờng d
ùng hai thi
ết

b
ị xuất chủ yếu l
à màn hình và máy in.
4.3.1.
Xu
ất ra m
àn hình
Màn hình máy tính
(t
ạm dịch từ Video Monitor)
hay
thi
ết
b
ị đầu cuối hiển thị h
ình
ảnh (video display terminal
-
VDT)
s
ẽ
cho ta th
ấy những ký tự m
à ta gõ trên bàn phím ho
ặc các t
hông
đi
ệp từ máy tính. Những thế hệ m
àn hình m
ới có thể thể hiện

chi ti
ết các h
ình
ảnh cũng nh
ư ch
ữ, số v
à các ký hi
ệu với đủ loại
màu s
ắc khác nhau, th
ư
ờng gọi l
à màn hình màu, tên g
ọi nh
ư
v
ậy để phân biệt loại m
àn hình
đơn s
ắc d
ùng cho các h
ệ máy cũ
(lo
ạ
i máy XT).
Có hai ch
ữ monitor v
à display mà ngư
ời ta hay d
ùng l

ẫn
l
ộn, d
ù đó là hai khái ni
ệm khác nhau. Display
-
Màn hi
ển thị
:
là thi
ết bị hiển thị tạo ra h
ình
ảnh từ tín hiệu video, nh
ư
ống
phóng đi
ện tử hay m
àn hình tinh th
ể lỏng hay bất kỳ thiết bị
hi
ện h
ình nào khác. Còn monitor là toàn b
ộ các mạch phụ trợ v
à
22
c
ả m
àn hi
ển thị, tất cả lắp trong vỏ máy, ng
ư

ời ta th
ư
ờng gọi
monitor là màn hình
.
Màn hình có hai lo
ại chính l
à: màn hình ki
ểu thiết kế giống
như tivi dùng các bóng đèn tia đi
ện tử cathode CRT (
cathode
ray tube) và
màn hình tinh th
ể lỏng LCD
(liquid crystal
display).
Tuy r
ằng LCD l
à lo
ại m
àn hình ph
ẳng nhỏ gọn h
ơn
CRT nhi
ều, nh
ưng giá c
ủa LCD lại quá cao so với CRT. Các
màn hình CRT ngày nay cho ch
ất l

ư
ợng h
ình
ảnh tốt h
ơn màn
hình LCD. Thông th
ư
ờng ng
ư
ời ta chỉ d
ùng LCD cho các máy
tính d
ạng xách tay. M
àn hình CRT này v
ề c
ơ b
ản gồm một
bóng đèn h
ình l
ớn chứa ba ống phóng điện tử cho ba m
àu đ
ỏ,
xanh lá cây và xanh dương. Ba màu cơ b
ản n
ày s
ẽ tạo ra đ
ư
ợc
m
ọi m

àu khác c
ần hiển thị. Mỗi điểm ảnh sẽ d
o ba y
ếu tố RGB
h
ợp th
ành t
ạo ra m
àu s
ắc cần thiết.
Màn hình
đư
ợc nối kết với máy tính thông qua
b
ộ điều hợp
hi
ển thị
-
video adapter
hay
display adapter
. Nó còn có tên g
ọi
là
c
ạc m
àn hình
-
display card, video card
. B

ộ điều hợp hiển thị
là m
ột bảng mạch đ
i
ện tử đ
ư
ợc cắm trong máy tính ở khe cắm
m
ở rộng. H
ình
ảnh l
à thông tin đư
ợc l
ưu
ở bộ nhớ m
àn hình
-
VRAM. Kh
ả năng của bộ điều hợp hiển thị sẽ quyết định tốc độ
làm tươi h
ình
ảnh, tốc độ hiện h
ình,
đ
ộ phân giải, mức độ m
àu
có th
ể hiển thị. Bộ điều hợp hiể
n th
ị đ

ư
ợc phân loại theo độ
r
ộng bus dữ liệu của nó:
B
ộ điều hợp hiển thị 32 bit
: có đư
ờng dẫn dữ liệu nội bộ 32
bit
-
có th
ể xử lý 4 byte dữ liệu c
ùng lúc. B
ộ điều hợp hiển thị:
có đư
ờng dẫn dữ liệu nội bộ 64 bit
-
có th
ể xử lý 8 byte dữ liệu
cùng lúc. B
ộ điều hợp hiển thị 128 bit: có đ
ư
ờng dẫn dữ liệu nội
b
ộ 128 bit
-
có th
ể xử lý 16 byte dữ liệu c
ùng lúc. Ð
ư

ờng dẫn
d
ữ liệu c
àng r
ộng th
ì kh
ả năng của bộ điều hợp c
àng cao. Do
đó, lo
ại 32 bit xem ra đ
ã l
ỗi thời, mức chuẩn hiện nay l
à lo
ại 64
bit đ
ể có thể
hi
ển thị phân giải cao, l
ên đ
ến 1280x1024 dpi. C
òn
lo
ại 128 bit có tốc độ cao thích hợp với y
êu c
ầu công tác nhiều
hình v
ẽ nh
ư thi
ết kế đồ họa chẳng hạn.
23

Kích thư
ớc của m
àn hình c
ũng gần nh
ư m
ột cái tivi. Thông
s
ố d
ùng đ
ể phân loại m
àn hình máy tính và tiv
i đư
ợc quy định
gi
ống nhau
-
là đ
ộ d
ài đo đư
ợc của đ
ư
ờng chéo m
àn hi
ển thị.
M
ột máy tính để b
àn thông thư
ờng có m
àn hình th
ừ 14 đến 15

inch. Hình
ảnh hiện tr
ên màn hi
ển thị l
à s
ự kết hợp của nhiều
ch
ấm nhỏ
-
g
ọi l
à
đi
ểm ảnh
-
pixel
. Ð
ộ phân giải của m
àn hi
ển
th
ị thông th
ư
ờng l
à 72 đi
ểm trong một inch cho mỗi chiều
ngang và d
ọc. (
Ð
ơn v

ị tính độ phân giải viết tắt l
à dpi
-
đi
ểm
trong m
ột inch: dots per inch)
Ð
ộ phân giải c
àng cao, các đi
ểm
ảnh c
àng sít l
ại với nhau, h
ình
ảnh c
àng m
ịn h
ơn và đ
ẹp h
ơn.
Còn m
ột c
ách nói khác v
ề kích th
ư
ớc m
àn hình, thay vì nói
v
ề độ d

ài đư
ờng chéo thực sự của m
àn hi
ển thị, ng
ư
ời ta nói về
m
ức độ phân giải có thể của m
àn hi
ển thị. Nếu nói m
àn hình
800 x 600 t
ức l
à chi
ều ngang gồm 800 điểm, chiều dọc gồm
600 đi
ểm.
Y
ếu tố khác nói về
kh
ả năng card m
àn hình là
đ
ộ sâu m
àu
có th
ể hiển thị
-
color depth. Ví d
ụ nh

ư, màn h
ình
đơn s
ắc th
ì
th
ể hiện 2 bit cho mỗi điểm, mỗi bit có thể hiển thị 2 m
àu ho
ặc
màu này ho
ặc m
àu kia (các màn hình
đơn s
ắc ban đầu th
ư
ờng
có màu xám, xanh hay nâu). N
ếu mỗ
i đi
ểm có 8 bit m
àu thì có
kh
ả năng thể hiện 256 m
àu
-
2
8
-
đây là kh
ả năng thông th

ư
ờng
mà h
ầu hết tất cả các máy tính hiện nay đều thể hiện đ
ư
ợc. Loại
cao c
ấp h
ơn có th
ể chấp nhận 24 bit m
àu, t
ức khoảng h
ơn 16
tri
ệu m
àu (16777216 màu
-
224),
hi
ện nay tr
ê
n máy vi tính đ
ã
có th
ể thể hiện 32 bit m
àu
-
ch
ấp nhận 4.294.967.296 m
àu. S

ố
màu có th
ể hiển thị c
àng nhi
ều th
ì hình
ảnh c
àng trung th
ực sắc
nét và s
ống động
-
và ch
ắc chắn l
à đ
ẹp h
ơn h
ình
ảnh tr
ên tivi
nhi
ều lần.
4.3.2.
Xu
ất ra giấy
Vi
ệc kết xuất dữ liệu ra m
à
n hình là nhanh chóng nh
ưng là

m
ột sự sao chép không mang tính l
ưu tr
ữ m
à thiên v
ề tính thông
báo. Máy in đư
ợc gắn với máy tính sẽ l
à thi
ết bị xuất có giá trị
24
lưu tr
ữ, bởi các bản in ra giấy. Máy in có nhiều loại v
à đư
ợc
chia thành hai nhóm chính:
máy in g
õ
hay
máy in không gõ
(impact printer or nonimpact printer)
Máy in gõ:
là các máy in theo dòng hay theo ma tr
ận điểm.
Các máy in kim là lo
ại n
ày, có đ
ặc điểm l
à t
ốc độ in chậm, ồn

ào, đ
ộ phân giải thấp cho chất l
ư
ợng in ấn trung b
ình. Máy in
này dùng m
ột đ
ầu kim chạy suốt chiều ngang giấy để ấn các
kim xu
ống giấy (qua lớp băng mực) theo tín hiệu điểu khiển,
nhi
ều lần nh
ư v
ậy tạo n
ên b
ản in. Số đầu kim của máy c
àng cao
thì
đ
ộ phân giải đạt đ
ư
ợc c
àng cao, các lo
ại máy in 9,18 kim
h
ầu nh
ư không c
òn
đư
ợc sử dụn

g n
ữa, thông dụng nhất của máy
in lo
ại n
ày có l
ẽ l
à có th
ể in tr
ên kh
ổ giấy lớn m
à giá máy r
ẻ v
à
có th
ể nhân th
ành nhi
ều bản bằng giấy than do sự g
õ truy
ền lực.
Máy in không gõ:
là lo
ại máy in nh
ư tên g
ọi của nó
-
không
dùng tác đ
ộng c
ơ t
ạo n

ên ch
ữ m
à b
ằng
các k
ỹ thật hiện đại
khác.
Máy in nhi
ệt
-
dùng các xung đi
ện từ mạch kích thích của
máy in làm cho đ
ầu kim ma trận điểm nóng l
ên và ngu
ội đi rất
nhanh, nhưng đ
ầu kim n
ày không gõ vào gi
ấy m
à do s
ự nóng/
ngu
ội theo ma trận điểm nó sẽ l
àm đ
ổi m
àu các đi
ểm t
rên lo
ại

gi
ấy đặc biệt tạo n
ên các ký t
ự cần in. Tốc độ máy in t
ương đ
ối
nhanh và ít t
ốn điện, nh
ưng ph
ải d
ùng lo
ại
gi
ấy in nhiệt
-
thermal paper
. Ð
ể khắc phục nh
ư
ợc điểm phai m
àu c
ủa máy in
nhi
ệt, ng
ư
ời ta d
ùng công ngh
ệ máy in truyền mực bằng nhiệt
-
the

rmal fusion printer. Ð
ầu in loại n
ày c
ũng l
à ma tr
ận các kim
nhi
ệt đ
ư
ợc nung nóng nhanh bằng các xung tín hiệu thích hợp
c
ủa mạch điện tử trong máy. Hai loại n
ày dùng ph
ổ biến trong
máy in xách tay vì ít t
ốn điện.
Máy in phun m
ực
-
inkfet printer:
c
ũng l
à
lo
ại máy in
không gõ,
đ
ồng thời đầu in cũng không tiếp xúc giấy in, nó thực
hi
ện thao tác in bằng cách phun các giọt mực l

ên các h
ạt mực li
ti t
ạo n
ên b
ản in. Trong máy in phun ng
ày nay thi
ết bị phun
dùng tinh th
ể áp điện
-
nó dao đ
ộng c
ơ h
ọc với tần số cố
đ
ịnh
25
khi có đi
ện áp điều khiển tác động v
ào. Khi đ
ặt trong ống dẫn
m
ực nó đẩy mực ra khỏi ống v
à hút thêm m
ực khác v
ào
-
như
m

ột máy b
ơm. M
ột h
ình thái khác c
ủa máy in phun l
à máy in
phun bong bóng
-
bubbe jet printer: dùng ph
ần tử nung nóng
thay cho tinh
th
ể áp điện, b
ơm tinh th
ể có thể đóng mở tần số
5kHz nên có th
ể cho phép tốc độ in nhanh h
ơn. Lo
ại n
ày b
ị hạn
ch
ế bởi tốc độ in, do các phần tử in phải có thời gian nguội nếu
không s
ẽ gây nhiều vấn đề phức tạp khác, nh
ưng ưu đi
ểm d
ùng
đi
ện áp thấp từ 24V

đ
ến 50V l
àm cho nó ti
ện dụng h
ơn. Do tính
ch
ất in phun nh
ư v
ậy, n
ên lo
ại máy n
ày có th
ể d
ùng v
ới mọi
lo
ại giấy, độ nét v
à đ
ộ mịn của bản in có chất l
ư
ợng cao, đôi khi
r
ất khó phân biệt với loại máy in laser. Loại máy in phun rẻ h
ơn
laser nhi
ều nh
ưng chi ph
í in cao hơn.
Máy in laser:
dùng công ngh

ệ in tĩnh điện
(electrostatic
-
ES)
là phương pháp in t
ạo h
ình ký t
ự bằng cách tạo ra điện tích
t
ĩnh điện v
à làm ch
ảy mực l
ên gi
ấy nhờ quá tr
ình nung nóng.
V
ậy khác ho
àn toàn v
ới các loại máy in tr
ư
ớc d
ùng đ
ầu in để
in,
lo
ại máy in n
ày t
ạo sản phẩm thông qua một quá tr
ình ph
ức tạp.

Quá trình in t
ĩnh điện thực hiện trong hệ thống tạo h
ình
-
image
formation system (IFS) có các bư
ớc: xóa trống nhạy sáng để gạt
b
ỏ các hạt mực c
òn trên
đó, và làm tr
ống trở n
ên trung hòa
đ
i
ện
tích. N
ạp điện l
ên b
ề mặt trống bằng điện áp âm rất lớn (khoảng
5000V)
-
s
ẵn s
àng ghi hình. Máy in gi
ải m
ã tín hi
ệu theo từng
dòng máy tính
đưa sang và xây d

ựng bản đồ bit của trang in,
dùng chùm tia sáng ghi hình b
ản đồ n
ày lên m
ặt trống. Mực
đư
ợc phu
n vào m
ặt trống đang quay v
à b
ị hút v
ào các đi
ểm
đư
ợc chiếu sáng v
à nhi
ễm điện tích âm
-
phương pháp ghi h
ình
đen. C
òn n
ếu mực đ
ư
ợc phun v
ào các đi
ểm không đ
ư
ợc chiếu
sáng g

ọi l
à phương pháp ghi h
ình tr
ắng, cách n
ày hình
đen hơn,
dày hơn. Gi
ấy đ
ư
ợc đ
ưa qua
m
ột bộ phận nạp điện tích d
ương
trư
ớc khi đi qua trống để hút điện tích âm l
à các h
ạt mực. Sau
đó qua h
ệ thống ép nhiệt nóng 180
o
C làm h
ạt mực chảy ra v
à
dính luôn vào gi
ấy. Với ph
ương pháp đó, có th
ể tốc độ in l
ên
đ

ến 10 trang văn bản trong một giây. Một
h
ộp mực ti
êu chu
ẩn
26
cho máy in thông thư
ờng có thể in đ
ư
ợc từ 200
-
5000 b
ản in t
ùy
đ
ộ phức tạp h
ình
ảnh.
M
ột kỹ thuật mới thay thế tia laser trong cách ghi h
ình
ảnh
là dùng thanh nhi
ều đ
èn hay dãy nhi
ều cửa đóng mở nguồn
sáng đèn hu
ỳnh quang bằng tinh thể l
ỏng để chiếu sáng v
ào m

ặt
tr
ống
Ðó là lo
ại
máy in di
-
ốt phát quang
-
light emitting diode
printer
và
máy in c
ửa sập tinh thể lỏng
-
liquid crystal shutter
printer.
Máy in màu
:
ho
ạt động dựa tr
ên nguyên t
ắc các điểm m
àu
cơ b
ản li ti xen kẽ nhau tạo n
ên n
hi
ều m
àu s

ắc phong phú.
Ð
ể
th
ể hiện m
àu s
ắc theo nguy
ên t
ắc n
ày có nhi
ều ph
ương pháp
ph
ối m
àu khác nhau.
Ki
ểu RGB
-
t
ức l
à Red
-
Green
-
Blue (Ð
ỏ, Xanh lá cây, Xanh
dương)
gi
ống nh
ư cách t

ạo m
àu c
ủa tivi v
à màn hi
ển thị máy
tính. Cách này dùng ba màu Ð
ỏ, Xanh
lá cây, Xanh dương làm
màu căn b
ản, từ đó tạo ra các m
àu khác.
Ki
ểu HSB
-
t
ức dựa
trên các y
ếu tố
Hue
-
Saturation
-
Brightnes
t
ức l
à s
ắc m
àu, lư
ợng
màu, đ

ộ sáng.
Ki
ểu CMYK
s
ử dụng tỷ lệ pha trộn các m
àu
Cyan
-
xanh dương sáng l
ợt
,
Magenta
-
h
ồng tím, Yellow
-
vàng,
black
-
đen
. Trong ngành in
ấn chế bản th
ì g
ọi m
àu
C
-
cyan là
xanh, M
-

magenta là đ
ỏ, Y
-
yellow là vàng, K
-
black là đen
.
Vì màu s
ắc l
à m
ột sự cảm nhận nhạy cảm ngay cả với con
ngư
ời, n
ên đ
ối với máy in m
àu, vi
ệc thể hiện m
àu ph
ụ thuộc rất
nhi
ều v
ào thi
ết bị. Có thể một loại m
àu nhưng m
ỗi máy mỗi
khác, b
ạn có thể in thử c
ùng m
ột ảnh m
àu trên các máy in khác

nhau s
ẽ nhận đ
ư
ợc kết quả in khác nhau về sắc thái m
àu. Ð
ể tối
ưu hóa vi
ệc in m
àu cho chu
ẩn xác, ng
ư
ời ta đ
ưa ra h
ệ thống hợp
màu
pantone (pantone co
lor matching system)
không ph
ụ thuộc
thi
ết bị. Ng
ư
ời thiết kế sẽ chọn một m
àu t
ừ sổ tay kỹ thuật m
àu
s
ắc, xác định m
àu đó b
ằng phần mềm thích hợp, in bằng một

máy in có thi
ết kế cho chuẩn pantone. Kiểu h
òa màu CMYK
thích h
ợp cho khả năng hỗ trợ hệ m
àu pant
one. Vì v
ậy cách in
theo ch
ế độ m
àu CMYK là phương pháp in chu
ẩn nhất tr
ên máy
27
tính
-
và là phương án in màu duy nh
ất đối với các máy in sách
báo hi
ện nay tr
ên th
ế giới. Những máy in m
àu hi
ện nay d
ùng
trong các văn ph
òng c
ơ quan hay gia đ
ình th
ư

ờng l
à lo
ại
máy in
phun màu, máy in thăng hoa màu hay máy in truy
ền sáp nhiệt
.
Các lo
ại máy in n
ày có giá th
ấp ph
ù h
ợp khả năng t
ài chính c
ủa
m
ọi ng
ư
ời, thông th
ư
ờng th
ì t
ừ 300 đến 2000 USD. Các thế hệ
máy in phun màu m
ới hiện nay có khả năng in với độ phân giải
trên
1000 dpi s
ẽ l
àm cho hình
ảnh mịn h

ơn và đ
ẹp gần nh
ư
ảnh
th
ật. C
òn lo
ại máy in laser m
àu không đư
ợc phổ biến lắm do giá
khá cao, và thư
ờng chỉ trang bị cho các công ty thiết kế tạo
m
ẫu.
Hi
ện nay c
òn có máy v
ẽ
-
plotter là m
ột họ máy anh em với
máy in phun.
Do k
ỹ thuật in phun ra đời n
ên ranh gi
ới giữa máy
in phun màu kh
ổ lớn v
à máy v
ẽ rất khó phân biệt. Loại máy in

này h
ầu nh
ư ch
ỉ d
ùng ngôn ng
ữ in postscript có thể d
ùng đ
ể in
các b
ản vẽ thiết kế, h
ình
ảnh, bản đồ lớn với khổ giấy A
0
và
thích h
ợp với nhiều l
o
ại giấy. Với ngôn ngữ in cao cấp v
à các
thi
ết kế phun mực ti
ên ti
ến, h
ình
ảnh in từ loại máy in n
ày có
ch
ất l
ư
ợng khá cao.

4.3.3.
Xu
ất ra âm thanh
Máy tính không ch
ỉ kết xuất ra những g
ì ch
ỉ để thấy m
à còn
xu
ất ra âm thanh để nghe nữa. Máy tính có thể phát ra c
ác ti
ếng
đ
ộng, âm nhạc hay bất cứ cái g
ì mà b
ạn muốn nghe. Những
máy tính ngày nay đ
ều có khả năng tổng hợp v
à xu
ất âm thanh.
Khác v
ới các máy tính đ
ơn thu
ần lúc tr
ư
ớc chỉ có thể phát ra
ti
ếng beep từ một loa nhỏ xíu của máy tính, bằng loại mạch
chuyên x
ử

lý âm thanh, máy tính có th
ể nhận v
ào hay xu
ất ra
nh
ững âm thanh tổng hợp đa chiều. V
à hi
ển nhi
ên đó là nh
ững
âm thanh s
ố hóa. Việc gắn th
êm bo m
ạch xử lý âm thanh
-
sound card ch
ỉ xảy ra với các máy t
ương thích IBM, các máy
MAC hi
ện nay th
ì ch
ức năng n
ày
đư
ợc thiết kế sẵn không cần
bo m
ạch hỗ trợ.
28
Hi
ển nhi

ên đ
ể âm thanh phát ra cần phải có th
êm m
ột hay
nhi
ều loa, ngo
ài ra máy tính có th
ể nối với bộ khuếch đại, bộ
l
ọc âm thanh, micro, v
à c
ũng có thể l
à m
ột cây đ
àn đi
ện tử có
chu
ẩn MIDI. Những máy tính ti
êu
bi
ểu hiện nay đều có gắn
thi
ết bị CD, với thiết bị n
ày, b
ạn có thể nghe nhạc, hay xem
phim v
ới h
ình
ảnh đẹp v
à âm thanh chu

ẩn xác vô c
ùng h
ấp dẫn.
Còn v
ới các ch
ương tr
ình d
ạy phát âm ngoại ngữ th
ì nghe nh
ư
ngư
ời thật phát âm b
ên tai b
ạn vậy.
Âm thanh tron
g máy tính hi
ện nay chia th
ành hai d
ạng
MIDI và Wave. Lo
ại âm thanh MIDI chỉ d
ùng đ
ể thể hiện âm
thanh c
ủa các loại nhạc cụ đ
ã
đư
ợc số hóa (các nhạc cụ điện tử)
theo m
ột bảng m

ã qui
đ
ịnh sẵn, do đó kích th
ư
ớc tập tin dạng
này nh
ỏ h
ơn d
ạng Wave với c
ùng th
ờ
i gian th
ể hiện. C
òn Wave
dùng đ
ể thể hiện mọi thứ âm thanh m
à ta có th
ể nghe v
à t
ổng
h
ợp đ
ư
ợc nh
ư ti
ếng hát, giọng nói, tiếng m
èo kêu, xe máy
4.3.4.
Làm vi
ệc với máy tính khác

Th
ế giới tin học hiện nay đang trong cuộc cách mạng
Internet và các gi
ải pháp mạng
. Và thi
ết bị không thể thiếu
trong vi
ệc nối kết Internet v
à m
ạng máy tính qua mạng truyền
thông là modem. Vì máy tính ho
ạt động với các tín hiệu số,
đư
ờng truyền điện thoại lại d
ùng các tín hi
ệu analog, do đó để
có th
ể truyền dữ liệu bằng đ
ư
ờng dây điện t
ho
ại nhất thiết phải
có thi
ết bị điều biến v
à gi
ải điều biến
–
Modulation
-
demodulation,

vi
ết tắt l
à modem, có th
ể gọi tắt l
à b
ộ điều biến.
Thông qua modem, b
ạn có thể truy cập dữ liệu từ một máy
ch
ủ khác ở n
ơi nào đó trên th
ế giới, với nguy
ên lý t
ương th
ụ,
b
ạn cũng có thể điều khiển đ
ư
ợc sự hoạt động của một máy tính
khác đ
ặt ở n
ơi khác
-
thao tác này thư
ờng gọi l
à đi
ều khiển truy
c
ập từ xa (remote access) bằng một ch
ương tr

ình chuyên bi
ệt.
Vi
ệc n
ày m
ở ra một khả năng to lớn v
à linh đ
ộng cho công tác
qu
ản
lý c
ủa bạn, với sự cấp quyền cho phép, bạn có thể vẫn
ho
ạt động tr
ên m
ột máy tính n
ào đó mà không c
ần có mặt thật
s
ự ở đó.