Tin Đại cương

THCB.1
Tin học đại cương
60 tiết
Biên soạn: Quách Tuấn Ngọc
Giảng bài:
Trường Đại học Bách khoa HN
Khoa Công nghệ Thông tin
(Tham khảo)
THCB.3
Phần 1: Các vấn đề căn bản
của tin học

Chương 1: Thông tin và biểu diễn thông tin

Chương 2: Hệ thống máy vi tính

Chương 3: Phần mềm và thuật giải
THCB.4
Ch­¬ng 1
Th«ng tin vµ biÓu diÔn th«ng tin

I. Th«ng tin vµ d÷ liÖu

II. BiÓu diÔn th«ng tin trong m¸y tÝnh
THCB.5


I. Th«ng tin vµ d÷ liÖu

1. Kh¸i niÖm vÒ th«ng tin


2. D÷ liÖu

3. Xö lÝ th«ng tin

4. Xö lÝ th«ng tin b»ng m¸y tÝnh

5. Kh¸i niÖm phÇn cøng vµ phÇn mÒm

6. Chu tr×nh xö lÝ th«ng tin
THCB.6

I. Thông tin và dữ liệu

1. Khái niệm về thông tin

Thông tin là một khái niệm trừu tư
ợng mô tả tất cả những gì đem lại
hiểu biết, nhận thức của con người và
các sinh vật sống khác.

Định lượng thông tin: đo độ bất định
của hành vi, trạng thái. Xác suất xuất
hiện một tin càng thấp thì lượng tin
càng cao vì độ bất ngờ của nó càng
lớn.
THCB.7
•
§Þnh nghÜa l­îng tin cña Shannon, 1948
•
VÝ dô 1: Gieo con xóc x¾c H=2.58 bit

•
VÝ dô 2: Gieo ®ång xu H=1 bit
H p p
i i
i
n
= −
=
∑
.log ( )
2
1
THCB.8

2. D÷ liÖu
•
D÷ liÖu (d÷ kiÖn) cã thÓ hiÓu n«m
na lµ vËt liÖu th« mang th«ng tin.
•
D÷ liÖu ®­îc tËp hîp l¹i vµ ®­îc
xö lÝ sÏ cho ta th«ng tin.
•
=> D÷ liÖu lµ nguån gèc, lµ vËt
mang th«ng tin, lµ vËt liÖu s¶n xuÊt
ra th«ng tin.
THCB.9

D÷ liÖu trong thùc tÕ cã thÓ lµ
•
TÝn hiÖu vËt lÝ (Physical signal)

•
C¸c sè liÖu (number)
•
KÝ hiÖu (symbol)
ThÝ dô 1: NhiÖt ®é ch¸u bÐ 39
o
C ...
ThÝ dô 2: 28, 27, 30, 32, 27 ... ?
ThÝ dô 3: TÝnh qui ­íc biÓu diÔn th«ng tin
I lµ ch÷ c¸i i hay lµ sè I La m ?·
THCB.10

Dữ liệu có nguồn gốc tự nhiên như tín
hiệu vật lí (tiếng nói, hình ảnh, nhiệt độ cơ
thể ...) thì thông tin vốn là bản chất nội tại
của vật thể. Các dữ liệu loại này không có
tính qui ước trước. Con người phải tìm
hiểu, khám phá về cách biểu diễn thông
tin của nó.

Những dữ liệu nhân tạo để mã hoá thông
tin thì ta phải có qui ước về cách biểu diễn
thông tin.

Data ? Information
THCB.11

3. Xử lí thông tin

lọc lấy thông tin cần thiết

truyền tin: nhanh, chính xác ...

lọc nhiễu

lưu trữ

tìm kiếm, lấy ra

sao chép

mã hoá bảo mật

...
THCB.12

4. Xö lÝ th«ng tin b»ng m¸y tÝnh
•
Khi th«ng tin Ýt, cã thÓ lµm thñ c«ng.
•
Khi th«ng tin nhiÒu lªn, ®ßi hái m¸y
mãc tù ®éng lµm thay, ®Æc biÖt lµ m¸y
tÝnh ®iÖn tö.
•
¦u ®iÓm cña m¸y tÝnh: Lµm nhanh,
kh«ng biÕt ch¸n, chÝnh x¸c ...
THCB.13
¤i, lµm sao b©y giê ?
THCB.14

5. Khái niệm phần cứng và phần mềm

Phần cứng (Hardware) là toàn bộ thiết bị
điện tử, cơ khí.

Phần mềm (Software) là các chương trình
máy tính điều khiển máy chạy.

Phần cứng là thể xác, phần mềm là linh
hồn.

Công sức đầu tư phần cứng: 9 tháng 10
ngày, phần mềm: 18 năm.
THCB.15

6. Chu tr×nh xö lÝ th«ng tin
Vµo d÷ liÖu
(Input)
Vµo d÷ liÖu
(Input)
Xö lÝ
(Processing)
Xö lÝ
(Processing)
Ra d÷ liÖu
(Output)
Ra d÷ liÖu
(Output)
L­u tr÷ (Storage)
THCB.16

Ch­¬ng 1
Th«ng tin vµ biÓu diÔn th«ng tin

I. Th«ng tin vµ d÷ liÖu

II. BiÓu diÔn th«ng tin trong m¸y tÝnh
THCB.17

II. Biểu diễn thông tin trong máy tính

1. Hệ đếm cơ số 10 - Hệ thập phân

2. Hệ đếm cơ số a

3. Hệ đếm cơ số hai - Hệ nhị phân

4. Hệ đếm Hexa-decimal và hệ tám

5. Chuyển đổi từ hệ a sang hệ thập phân

6. Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ a

7. Các phép tính số học cơ bản nhị phân

8. Các phép tính logic cho số nhị phân

9. Mệnh đề logic

10. Biểu diễn thông tin trong máy tính

11. Bảng m ASCIIã

12. Tín hiệu điện của m nhị phânã

13. Dữ liệu của máy tính
THCB.18
Đặt vấn đề

Dữ liệu có nhiều loại: văn bản (text),
chữ viết (character), số liệu (number),
âm thanh (sound), hình ảnh (image), đồ
hoạ (graphic) ...

Làm thế nào để biểu diễn thông tin
trong máy tính ?

Ta phải dùng m nhị phânã !

Mã nhị phân là gì ? Tại sao ? Làm
cách nào ?
THCB.19
1. Hệ đếm cơ số 10 - Hệ thập phân

Gồm 10 chữ số (digit) 0..9

Khi đếm đến 10 thì chuyển 1 sang hàng bên trái

Thí dụ: Số 1983.25 cần được hiểu là
= 1*10
3

+9*10
2
+8*10
1
+3*10
0
+2*10
-1
+5*10
-2
2. Hệ đếm cơ số 2 - Hệ nhị phân

Gồm 2 chữ số (digit) 0..1 Bit: Binary digit

Khi đếm đến 2 thì chuyển 1 sang hàng bên trái

Thí dụ: Số 1010.01 cần được hiểu là
= 1*2
3
+0*2
2
+1*2
1
+0*2
0
+0*2
-1
+1*2
-2
= 10.25

THCB.20
3. HÖ ®Õm hexa-decimal, 16
•
Gåm 16 ch÷ sè ‘0’..’9’, ‘A’, ‘B’, ‘C’, ‘D’, ‘E’, ‘F’
•
Ph¶i dïng ch÷ c¸i thay cho sè 10, 11, .. 15
•
Mét sè hexa = 4 ch÷ sè nhÞ ph©n.
•
Sè F12A
= F*16
3
+1*16
2
+7*16
1
+A*16
0
= 15*16
3
+1*16
2
+2*16
1
+10*16
0
=61818
 1 ch÷ sè Hexa = 4 ch÷ sè nhÞ ph©n
F=1111, 1=0001, 7=0111, A=1010
THCB.21

ChuyÓn ®æi sè gi÷a c¸c hÖ
•
ThÝ dô: HÖ 10 sang hÖ 2: 10.25
•
PhÇn nguyªn: nguyªn t¾c chia 2
10 2
0 5 2
1 2 2
0 1 KÕt qu¶: 1010
2
=A
16
•
PhÇn ph©n: nguyªn t¾c nh©n 2
0.25 * 2=0.5 ®­îc 0, tiÕp 0.5
0.5 * 2 = 1.0 ®­îc 1, hÕt.
KÕt qu¶: 0.01
THCB.22
Bảng m ASCIIã
Americain Standard Code for
Information Interchange
Dùng 1 byte để m hoá nên có 256 ô kí tự.ã

26 chữ cái latin a..z, 26 chữ cái hoa

10 chữ số thập phân 0..9

Các dấu chấm câu ...

Các kí tự điều khiển

128 kí tự đầu tiên là chuẩn quốc tế

128 kí tự sau (128..255) thay đổi theo nước
THCB.23
Chương 2
Hệ thống máy tính

I. Các bộ phận cơ bản

II. Khối xử lí trung tâm CPU

III. Bộ nhớ trong

IV. Bộ nhớ ngoài

V. Các thiết bị vào - ra

VI. Modem

VII. Khái niệm về mạng máy tính
THCB.24

I. Các bộ phận cơ bản của máy tính

Khối xử lí trung tâm CPU

Bộ nhớ trong

Bộ nhớ ngoài

Các thiết bị vào

Các thiết bị ra
THCB.25
Sơ đồ khối máy tính
Các thiết bị
Vào
Input devices
Khối xử lí
trung tâm
CPU
Các thiết bị
Ra
Output devices
Bộ nhớ ngoài
auxiliary storage
Đĩa cứng, đĩa mềm
Bộ nhớ trong
Main memory
RAM+ROM
E s c
F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F 8 F 9 F 1 0 F 1 1 F 1 2
~
`
!
1
@
2
$

4
%
5
^
6
&
7
*
8
(
9
)
0
+
=
#
3
Q W
E R T
Y
A S
D
F
G
H
Z X
C
V
B
U I O

P
J K
L
N M
{
[
}
]
:
;
"
'
<
,
>
.
?
/
T a b
S h if t
C t rl A lt
C a p s
L o c k
A l t C t r l
S h if t
E n te r
B a c k s p a c e
In s e rt H o m e P a g e
U p
D e le t e

E n d
P a g e
D o w n
|
\
7 8 9
4 5 6
1 2 3
0
.
N u m
L o c k
H o m e P g U p
E n d P g D n
In s
D e l
E n te r
/
*
+
P ri n t
S c r e en
S c r o ll
L o c k
P a u s e
S cr o l l
L o c k
C a p s
L o ck
N u m

L o ck
THCB.26
Khèi xö lÝ Trung t©m
CPU: Central Processing Unit
Khèi ®iÒu khiÓn
Control Unit
Khèi tÝnh to¸n
ALU
C¸c thanh ghi
T¹o xung nhÞp víi tÇn sè ... MHz
C¸c khèi bªn trong CPU