›
›

Bài giảng Kiến trúc máy tính - Phần 1 - Chương 1: Các kiến thức cơ bản về tin học

Download
Nội dung chính  
1.1. Máy tính điện tử  
1.2. Thông tin và xử lý thông tin  
1.3. Hệ đếm  
1.4. Biểu diễn thông tin trong máy tính  
1.5. Cấu trúc cơ bản của máy tính  
1.6. Phần mềm máy tính  
1.7. Mạng và internet  
2
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.1 Máy tính điện tử  
Máy tính điện tử là một thiết bị điện tử có khả năng xử lý dữ  
liệu dưới sự điều khiển của các chỉ thị được được lưu trữ trong  
bộ nhớ của máy một cách tạm thời hay vĩnh viễn.  
3
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Phân loại máy tính  
Máy tính  
Siêu máy  
tính  
Máy tính  
lớn  
Máy tính  
mini  
Máy vi  
tính  
Thiết bị  
cầm tay  
Máy tính  
nhúng  
Desktop  
Laptop  
4
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Siêu may tính (Supercomputer)  
Là loại mạnh nhất, nhanh nhất và đắt nhất.  
Được sử dụng cho các lĩnh vực quan trọng để giải những bài  
toán cần xử lý dữ liệu lớn và tính toán phức tạp (nghiên cứu năng  
lượng hạt nhân, khai thác dầu khí, thiết kế tên lửa, thiết kế máy  
bay…).  
Titan - Siêu máy tính  
nhanh nhất thế giới có  
khả năng thực hiện 20  
triệu tỷ phép tính/giây.  
Titan gồm 18.688 nút.  
Mỗi nút đều được tích  
hợp bộ vi xử lý AMD 16  
lõi 6274 Opteron và chip  
xử lý đồ họa Tesla K20  
GPU cùng bộ nhớ 700  
Terabyte.  
5
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Máy tính lớn (Mainframe)  
Là loại máy tính có kích thước lớn được sử dụng chủ yếu bởi  
các công ty lớn như các ngân hàng, các hãng bảo hiểm...  
Máy tính lớn dùng để chạy các ứng dụng lớn xử lý khối  
lượng lớn dữ liệu như kết quả điều tra dân số, thống kê khách  
hàng và doanh nghiệp, và xử lý các giao tác thương mại…  
Máy tính lớn IBM System z9  
6
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Máy tính mini  
Là máy tính với kích cỡ, tốc độ và khả năng tầm trung. Nó  
thuộc lớp máy tính đa người dùng, nằm trong khoảng giữa máy  
tính lớn và máy tính cá nhân.  
Máy tính mini thường được dùng trong các doanh nghiệp  
vừa và nhỏ.  
7
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Máy vi tính (PC – Personal Computer )  
Có kích thước nhỏ, phù hợp cho cá nhân sử dụng. PC được  
sử dụng rộng rãi ở khắp mọi nơi.  
Có nhiều loại máy vi tính khác nhau: Desktop, Laptop, máy  
tính bảng, thiết bị cầm tay và hệ thống nhúng.  
8
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.2 Thông tin và xử lý thông tin  
Dữ liệu - Là tập hợp những thứ mà chúng ta thu thập được  
chưa qua xử lý hay tổ chức theo một chủ đích rõ ràng.  
Thông tin - Là dữ liệu đã được xử lý, được tổ chức, có ý  
nghĩa và hữu dụng đối với con người hoặc với một đối tượng  
nào khác.  
Dữ liệu (đầu vào) được máy tính xử lý thành thông tin (đầu  
ra). Chúng được lưu trữ trong bộ nhớ để sử dụng trong tương lai.  
Dữ liệu  
Xử lý  
Thông tin  
9
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Đơn vị đo lường thông tin  
Đơn vị nhỏ nhất để biểu diễn thông tin gọi là bit. Một bit  
tương ứng với một sự kiện có 1 trong 2 trạng thái của các bóng  
bán dẫn trong bộ nhớ máy tính là đóng (0) hoặc mở (1).  
Bit là chữ viết tắt của Binary digital và được ký hiệu là b.  
Ngoài ra người ta còn sử dụng byte (ký hiệu là B và 1B=8b)  
và bội của byte để đo thông tin, trong đó:  
1 KB = 1024 B = 2ꢀꢁ B  
1 MB = 1024 KB  
1 GB = 1024 MB  
1 TB = 1024 GB  
1 PB = 1024 TB  
1 EB = 1024 PB  
1 ZB = 1024 EB  
1 YB = 1024 ZB  
Kilobyte (KB)  
Megabyte (MB)  
Gigabyte (GB)  
Terabyte (TB)  
Petabyte (PB)  
Exabyte (EB)  
Zettabyte (ZB)  
Yottabyte (YB)  
10  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3 Hệ đếm  
Hệ đếm xác định phương pháp biểu diễn các con số sử dụng  
những ký hiệu khác nhau .  
1.3.1 Hệ đếm La Mã  
Số La Mã là một hệ thống chữ số có nguồn gốc từ Roma  
(tức La Mã) cổ đại.  
Hệ thống chữ số La Mã dùng trong thời cổ đại đã được  
người ta chỉnh sửa sơ vào thời Trung Cổ để biến nó thành dạng  
mà chúng ta sử dụng ngày nay.  
Hệ đếm La Mã sử dụng các ký hiệu ứng với các giá trị như  
sau:  
I = 1 ; V = 5 ; X = 10 ; L = 50 ;C = 100 ; D = 500 ; M = 1000  
11  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Một số quy tắc biểu diễn trong số La Mã  
- Các chữ số I, X, C được lặp liên tục tối đa 3 lần. Chữ M được  
tối đa 4 lần. Các chữ số V, L, D không lặp liên tục quá một lần.  
Ví dụ: III = 3*1 = 3, MMMM = 4*1000 = 4000  
- Hai ký hiệu đứng cạnh nhau, nếu ký hiệu nhỏ đứng sau thì  
giá trị của chúng sẽ là tổng số của 2 giá trị ký hiệu. Ngược lại sẽ  
là số lớn hơn trừ số bé hơn.  
Ví dụ: Số 700 biểu diễn là DCC  
Số 3986 được biểu diễn là: MMMCMLXXXVI  
- Để biểu thị những số lớn hơn 4999 ( MMMMCMXCIX),  
hệ La Mã dùng những vạch ngang đặt trên đầu ký tự. Một vạch  
ngang tương đương với việc nhân giá trị của ký tự đó lên 1000  
ꢄ
ꢃ
lần. Ví dụ: ꢂ= 1000*1000 = 1000000 = 10  
12  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3.2 Hệ đếm cơ số b  
Một số N trong hệ đếm cơ số b được biễu diễn tổng quát là :  
N = dnd n-1 d n-2... d 1 d 0. d -1 d -2... d -m  
Khi đó giá trị của N được tính theo công thức :  
N = dn bn + dn-1 bn-1 +...+ d0 b0 + d-1 b-1 +... + d-m b-m  
Trong các trường hợp cần thiết, để phân biệt số được biểu  
diễn ở hệ đếm nào người ta viết cơ số làm chỉ số cho số đó.  
Ví dụ:  
10011.1012 = 1*24+0*23+0*22+1*21+1*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3  
= 16+0+0+2+1+0.5+0+0.125 = 19.62510  
13  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3.2 Hệ đếm cơ số b  
- Hệ thập phân (Decimal System) – Là hệ đếm cơ số 10  
được phát minh bởi người Ả Rập cổ. Nó sử dụng 10 ký số  
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 để biểu diễn các số.  
- Hệ nhị phân (Binary Number System) – Là hệ đếm cơ số  
2 và sử dụng 2 chữ số là 0 và 1 để biểu diễn các giá trị.  
- Hệ bát phân (Octal Number System) – Là hệ đếm cơ số 8  
và sử dụng các chữ số 0,1,2,3,4,5,6,7 để biểu diễn các giá trị.  
- Hệ thập lục phân ( Hexa-decimal Number System) - Là  
hệ đếm cơ số 16 sử dụng các chữ số 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 và các  
chữ cái A, B, C, D, E, F để biểu diễn các giá trị trong đó: A = 10,  
B = 11, C = 12, D = 13, E = 14, F = 15.  
14  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Bảng 16 giá trị đầu của một số hệ đếm cơ bản  
Hệ thập phân  
Hệ nhị phân  
0000  
0001  
0010  
0011  
Hệ bát phân  
Hệ thập lục phân  
0
1
00  
01  
02  
03  
04  
05  
06  
07  
10  
11  
12  
13  
14  
15  
16  
17  
0
1
2
2
3
3
4
0100  
0101  
0110  
4
5
5
6
6
7
0111  
7
8
1000  
1001  
1010  
1011  
8
9
9
10  
11  
12  
13  
14  
15  
A
B
C
D
E
F
1100  
1101  
1110  
1111  
15  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3.3 Chuyển đổi các hệ đếm sang hệ thập phân  
Để chuyển đổi các số từ 1 hệ đếm bất kỳ sang hệ thập phân  
ta sử dụng cách tính như đã trình bày ở đầu mục (trang 13).  
Ví dụ 1: Chuyển đổi số 12Bꢀꢄ sang hệ thập phân:  
1*16ꢅ + 2*16ꢀ + 11*16ꢁ = 256 + 32 +11 = 299  
Vậy 12Bꢀꢄ = 299ꢀꢁ  
Ví dụ 2: Chuyển đổi số nhị phân 110.11ꢅ sang hệ thập phân:  
1*2ꢅ + 1*2ꢀ + 0*2ꢁ + 1*2ꢆꢀ + 1*2ꢆꢅ = 4+2+0+0.5+0.25 = 6.75  
16  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3.4 Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ đếm khác  
A. Đối với số nguyên  
Để chuyển một số nguyên thập phân N sang hệ b, ta lấy N  
chia cho b sau đó tiếp tục lần lượt chia các kết quả thu được cho  
b cho đến khi nào kết quả nhỏ hơn b thì mới dừng lại. Sau đó ta  
viết kết quả và các số dư của các phép chia trên theo chiều  
ngược lại, kết quả thu được chính là số hệ b cần chuyển đổi.  
299 16  
Ví dụ : Đổi số thập phân 299 sang hệ 16.  
16  
16  
1
18  
Ta thực hiện các phép chia như hình bên, các  
số dư thu được theo thứ tự là 11, 2, 1 (ở hệ 16 là  
B) vì vậy số 299 viết ở hệ 16 là 12Bꢀꢄ  
16  
2
139  
128  
11  
17  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3.4 Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ đếm khác  
B. Đối với số thực  
Để chuyển một số thực từ hệ thập phân sang hệ cơ số b ta sẽ  
chuyển đổi riêng phần nguyên và phần thập phân của nó.  
Để chuyển đổi phần thập phân 0.F của số N, ta lấy 0.F nhân  
với cơ số b, tích nhận được có dạng D1.F1, lưu lại phần nguyên  
D1. Sau đó, lại tiếp tục lấy 0.F1 nhân với cơ số b, tích nhận được  
có dạng D2.F2, lưu lại phần nguyên D2. Cứ tiếp tục quá trình  
này cho đến khi phần thập phân Fn bằng 0 thì dừng. Nếu trường  
hợp lặp vô hạn thì ta lấy kết quả gần đúng tùy theo yêu cầu. Kết  
quả thu được ở hệ đếm cơ số b có dạng là: 0.D1D2D3...Dn  
18  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3.4 Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ đếm khác  
Ví dụ: Chuyển đổi số thập phân 26.625 sang hệ nhị phân.  
Đổi phần nguyên  
Đổi phần thập phân  
2
26  
0.625  
*2  
1.25  
0.25  
*2  
2
6
6
0
26 13  
2
12  
1
0
3 2  
2
1
1
0.5  
*2  
1.0  
Vậy số thập phân 26.625 biểu diễn ở hệ nhị phân là: 11010.101ꢇ  
19  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
1.3.5 Tính toán trên số nhị phân  
- Cộng :  
- Trừ :  
20  
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 41 trang yennguyen 09/04/2022 5840
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính - Phần 1 - Chương 1: Các kiến thức cơ bản về tin học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_kien_truc_may_tinh_chuong_1_cac_kien_thuc_co_ban_v.pdf