Chuong i

TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG(39+6+15)

Giáo viên:

Mục tiêu của môn học

Mục tiêu chung Môn học trang bị cho sinh viên những kiến thức đại cương

về tin học.

Mục tiêu cụ thể Cung cấp cho sinh viên kiến thức đại cương về máy tính

điện tử, hệ điều hành (MS-DOS, Window ) mạng máy tính và ngôn ngữ lập trình Pascal.

Thái độ, chuyên cần Sinh viên cần tham gia đầy đủ giờ lý thuyết và thực hành,

làm các bài tập theo yêu cầu của giáo viên.

Môn học: Tin học đại cương

Yêu cầu, đánh giá của môn học

Yêu cầu Có mặt ít nhất 80% thời gian lên lớp

Thang điểm: 10

Đánh giá kết quả học tập Kiểm tra, thảo luận: 20%

Chuyên cần: 10%

Thi hết học phần: 70%

Liên hệ: [email protected]


Tài liệu học tập

Tham khảo[1] Hồ Sỹ Đàm, Lê Khắc Thành - Giáo trình Tin học Tập 1 - NXB ĐHQGHN, 2000

[2] Bùi Thế Tâm - Giáo trình Tin học cơ sở - NXB Giao thông vận tải, 2006

…

Tài liệu điện tử [1] http://www.computerhistory.org

[2] http://www.ebook.net.vn


Chương II. Hệ điều hành cho máy tính điện tử

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

Chương I. Những khái niệm cơ bản của Tin học

Chương III. Ngôn ngữ lập trình Pascal

HP2. Lập trình Pasal

HPI. NHẬP MÔN TIN HỌC


Chương IV. Lập trình Pascal


Thông tin trong máy tính điện tử

Tin học



Máy tính điện tử

Thuật toán và ngôn ngữ lập trình

1. Khái niệm chung về thông tin

Thông tin (Information): là một khái niệm trừu tượng để

chỉ những gì mang lại hiểu biết, nhận thức về các sự kiện,

hiện tượng, mối quan hệ diễn ra trong tự nhiên, xã hội,

kinh tế... thông qua giao tiếp, đo lường, phân tích, lý giải.

I. Thông tin trong máy tính điện tử

2. Xử lý thông tin

Dữ liệu (Data): là những dạng thức cụ thể để biểu thị thông tin

• Số

• Chữ viết

• Văn bản

• Âm thanh

• Hình ảnh

• Màu sắc

• Tín hiệu vật lý bất kỳ…

Các dạng dữ liệu:


Dữ liệu có thể được xử lý bằng cách: sắp xếp, phân loại, phân tích, tổng hợp, tính toán,...

Bản chất của việc xử lý thông tin chính là xử lý dữ liệu.

Nguồn gốc của dữ liệu:

Tự nhiên: màu sắc, nhiệt độ,...

Quy ước



Mô hình tổng quát của quá trình xử lý thông tin cơ bản:

Nhập dữ liệu(Input)

Xử lý dữ liệu(Processing)

Xuất thông tin(Output)

Lưu trữ thông tin(Storage)



Những vấn đề xử lý thông tin bằng MTĐT:

Thông tin là kết quả của nhiều quá trình xử lý các dữ liệu

Thông tin có thể trở thành dữ liệu mới trong một quá trình xử lý dữ

liệu khác

Có thể lưu trữ thông tin qua tranh vẽ, giấy, sách báo, hình ảnh

trong phim, băng từ,... và hiện nay là máy tính điện tử (Computer).

Máy tính điện tử giúp tiết kiệm thời gian, công sức và tăng độ

chính xác cao trong việc tự động hóa một phần hay toàn phần của

quá trình xử lý dữ liệu hay thông tin.

Máy tính điện tử là một công cụ hỗ trợ cho việc lưu trữ, chọn lọc

và xử lý thông tin



3. Biểu diễn thông tin trong MTĐT

Biểu diễn số trong các hệ đếmHệ đếm cơ số b (b ≥ 2, b là số nguyên dương) có các tính chất sau:

• Có b ký số để thể hiện giá trị số. Ký số nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là b-1.

• Giá trị vị trí thứ n trong một số của hệ đếm bằng bn

• Số N(b) trong hệ đếm cơ số (b) được biểu diễn bởi:

N(b) = anan-1an-2...a1a0a-1a-2…a-m

trong đó, số N(b) có n+1 ký số biểu diễn cho phần nguyên và m ký số lẻ biểu diễn cho phần b_phân, và có giá trị là:

N(b)=an.bn+an-1.bn-1+…+a1.b1+a0.b0+a-1.b-1+a-2.b-2+…+a-m.b-m

N(b)=

n

mi

iiba


Hệ đếm thập phân (Decimal system, b=10)

Hệ đếm nhị phân (Binary system, b=2)

Hệ đếm bát phân (Octal system, b=8)

Hệ đếm thập lục phân (Hexa-decimal system, b=16)



Mã hóa thông tin:

Đổi một số nguyên từ hệ thập phân sang hệ b

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

Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử (sử dụng các bảng mã như BCD, EBCDIC, ASCII, Unicode,…)



Đơn vị đo thông tin:

BIT (BInary digiT): là một tín hiệu vật lý và được mã hóa bằng một chữ số nhị phân.

1Byte = 8 Bit

1KiloByte (1KB) = 210 Byte = 1024 Byte

1MegaByte (1MB) = 210 KB = 220 Byte

1GigaByte (1GB) = 210 MB = 220 KB = 230 Byte

1TeraByte (1TB) = 210 GB = 220 MB = 230 KB = 240 Byte

…





Tin học




Tin học

II. Tin học

Tin học (Informatics): là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và các kỹ thuật xử lý thông tin một cách tự động.

Các lĩnh vực nghiên cứu của Tin học:

Kỹ thuật phần cứng (Hardware Engineering): Nghiên cứu chế tạo các thiết bị, linh kiện điện tử, công nghệ vật liệu mới…

Kỹ thuật phần mềm (Software Engineering): Nghiên cứu phát triển các hệ điều hành, ngôn ngữ lập trình, mô phỏng, điều khiển tự động, tổ chức dữ liệu và quản lý hệ thống thông tin.

1. Khái niệm chung về tin học

II. Tin học

Tự động hóa công tác văn phòng

Thống kê

Giáo dục

Quản trị kinh doanh

An ninh quốc phòng

Thư viện điện tử

E-Learning

Thương mại điện tử

Chính phủ điện tử

…

2. Ứng dụng của tin học

II. Tin học

Công nghệ thông tin (Information Technology): là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kỹ thuật hiện đại - chủ yếu là kỹ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức, khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội.

3. Công nghệ thông tin



Tin học





III. Máy tính điện tử

Máy tính điện tử bắt đầu hình thành từ thập niên 1950 và trải qua 5 thế hệ:

Thế hệ 1 (1950 - 1958): sử dụng bóng đèn điện tử chân không; tốc độ 300-3000 phép tính/s (EDVAC, BESM,…)

Thế hệ 2 (1958 - 1964): sử dụng bóng đèn bán dẫn; tốc độ 10000-100000 phép tính/s (IBM-1070, MINSK); Có chương trình dịch Cobol, Fortran và hệ điều hành đơn giản.

Thế hệ 3 (1965 - 1974): bộ vi xử lý bằng vi mạch điện tử cỡ nhỏ; tốc độ 100000-1triệu phép tính/s (IBM-360, EC); Có hệ điều hành đa chương trình, nhiều người đồng thời hoặc phân chia thời gian, có thể in ra trực tiếp từ máy in

1. Các thế hệ phát triển của MTĐT

Máy tính điện tử bắt đầu hình thành từ thập niên 1950 và trải qua 5 thế hệ:

Thế hệ 4 (1974 - nay): sử dụng vi mạch đa xử lý; tốc độ từ chục triệu đến hàng tỷ phép tính/s; Đã có 2 loại máy tính: PC, Laptop và các loại máy tính chuyên nghiệp thực hiện đa chương trình, đa xử lý; Mạng máy tính; Các ứng dụng đa phương tiện.

Thế hệ 5 (1990 - nay): có các nghiên cứu chế tạo máy tính mô phỏng các hoạt động của não bộ và hành vi con người.


1. Các thế hệ phát triển của MTĐT

Phần cứng (Hardware): bao gồm toàn bộ các thiết bị điện tử và cơ khí của máy tính. Phần cứng bao gồm các thành phần chính:

Bộ nhớ (Memory)

Bộ xử lý (Central Processing Unit)

Các thiết bị vào/ra (Input/Output)


2. Sơ đồ cấu tạo



Các thiết bị nhập(Input

devices)

Bộ xử lý trung tâm (CPU)

Các thiết bị xuất

(Output devices)

Bộ nhớ trong và Bộ nhớ ngoài (Auxiliary storage)

Các thanh ghi(Registers)

Bộ điều khiển

(Control Unit)

Bộ tính toán số học và logic (ALU)

Phần mềm (Software): bao gồm các chương trình điều khiển sự hoạt động của máy tính và điều khiển việc xử lý thông tin.



Bộ nhớ (Memory): là thiết bị lưu trữ thông tin trong quá trình máy tính xử lý. Bộ nhớ bao gồm:

Bộ nhớ trong (ROM + RAM)

Bộ nhớ ngoài (Đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa flash, CD,…)

3. Các thành phần chức năng


Bộ nhớ trong (ROM + RAM): là loại bộ nhớ chứa chương trình và số liệu, gắn liền với CPU để CPU có thể làm việc được ngay.

Đặc điểm:

Tốc độ trao đổi thông tin với CPU rất lớn.

Dung lượng bộ nhớ không cao.



ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chỉ đọc

RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên



Bộ nhớ ngoài: có khả năng lưu trữ thông tin lâu dài với dung lượng lớn kể cả khi máy tính không làm việc.

Đặc điểm:

Tốc độ trao đổi thông tin với CPU thấp hơn bộ nhớ trong.

Dung lượng bộ nhớ cao.



Đĩa cứng (Hard Disk)

Đĩa mềm (Floppy Disk)

Đĩa Flash: thường được gọi là USB

Đĩa CD (Compact Disc)

Đĩa DVD (Digital Versatile Disc)



Bộ xử lý (CPU):

Bộ số học và logic (ALU): Thực hiện các phép toán số học và logic.

Bộ điều khiển (CU): Quyết định thứ tự thực hiện các thao tác, tạo sự đồng bộ bên trong máy tính

Các thanh ghi: được gắn vào CPU bằng các mạch điện tử làm nhiệm vụ bộ nhớ trung gian, tăng tốc độ trao đổi thông tin trong máy tính.



Các thiết bị vào/ra (Input/Output):

Các thiết bị vào (Input Devices)

• Bàn phím (Keyboard)

• Chuột (Mouse)

• …



Các thiết bị vào/ra (Input/Output):

Các thiết bị ra (Output Devices)• Màn hình (Monitor):

– Text Mode: Màn hình được chia thành 25 hàng và 80 cột.

– Graphic Mode: Màn hình được chia thành các lưới điểm, mỗi điểm được gọi là một điểm ảnh (pixel).

• Loa

• Máy in

• Máy chiếu





Tin học



Thuật toán và ngôn ngữ lập trìnhThuật toán và ngôn ngữ lập trình

Khái niệm: Thuật toán là một tập hợp hữu hạn, tuần tự các thao tác được sắp xếp theo một trình tự hợp lý để từng bước giải quyết từng phần và tiến tới giải quyết trọn vẹn một vấn đề hay một bài toán đã đặt ra.

1. Thuật toán

IV. Thuật toán và ngôn ngữ lập trình

VD: Giải phương trình bậc 2:ax2 + bx +c = 0 (a 0)

Tính: delta = b2 - 4a*c

Nếu delta < 0 thì phương trình vô nghiệm

Nếu delta > 0 thì phương trình có 2 nghiệm:

x1,2 = (-b sqrt(delta))/(2*a)

Nếu delta = 0 thì phương trình có nghiệm kép x = -b/(2*a)

Xác định các hệ số a, b, c

1. Thuật toán


Ba cách biểu diễn thuật toán:

Ngôn ngữ tự nhiên

Sơ đồ khối

Ngôn ngữ lập trình

1. Thuật toán


Sơ đồ khối

Bắt đầu

Nhập dữliệu

Xử lý

Điều kiện

Kết thúc

2. Sơ đồ khối


Sơ đồ khối

SS

Đ

Begin

a, b, cD = b2-4a*c

x1=(-b+sqrt(D))/(2*a)x2=(-b-sqrt(D))/(2*a)

x = -b/(2*a)

Vô nghiệm

End

D > 0 D = 0

Đ

2. Sơ đồ khối


Khái niệm: Phần mềm là các chương trình máy tính bao gồm tập hợp các phương pháp, cách thức tổ chức dữ liệu, tài liệu nhằm thực hiện, giải quyết các nhiệm vụ liên quan đến những lĩnh vực chuyên môn nào đó.

3. Chương trình và ngôn ngữ lập trình


Phân loại:

Chương trình hệ thống (Hệ điều hành - Operating System)

Chương trình ứng dụng (Application Software)

Chương trình tiện ích (Utility Program)



Chương trình = Thuật toán + CTDL



Ngôn ngữ lập trình là một ngôn ngữ đơn giản về mặt từ vựng, cú pháp.

Ngôn ngữ lập trình bao gồm các câu lệnh (câu lệnh chỉ có một nghĩa tương ứng với một lệnh). Các câu lệnh sẽ tác động và làm biến đổi dữ liệu.



Các cấp của ngôn ngữ lập trình• Ngôn ngữ lập trình bậc thấp: biểu diễn dưới dạng

mã máy (nhị phân) - máy tính có thể hiểu được trực tiếp (Assembly)

• Ngôn ngữ lập trình bậc cao: sử dụng những từ ngữ gần với ngôn ngữ tự nhiên (Pascal, C, C++,…). Ngôn ngữ lập trình bậc cao sử dụng chương trình dịch để chuyển các câu lệnh sang dạng mã máy. Có hai loại chương trình dịch:

– Chương trình dịch dạng biên dịch

– Chương trình dịch dạng thông dịch



Lập trình (Programming): Dùng ngôn ngữ lập trình để tạo ra các câu lệnh tương ứng với các bước của thuật toán - mã hoá thuật toán bằng ngôn ngữ lập trình.

4. Quy trình giải bài toán trên MTĐT


Các bước cơ bản trong lập trình:

• Tiếp cận vấn đề (bài toán)

• Phân tích, xây dựng các thuật toán

• Mã hóa chương trình (Chọn ngôn ngữ lập trình, biên tập chương trình)

• Dịch chương trình mã nguồn thành chương trình mã đích (trong khi dịch, nếu sai về mặt cú pháp sẽ được phát hiện để sửa).

• Chạy chương trình, thử và kiểm tra tính đúng đắn của chương trình.

• Bảo trì, nâng cấp.

4. Quy trình giải bài toán trên MTĐT


Education

Chuong i