Part_1.pptx

TIN HỌC CƠ SỞ 2
PHẦN LÝ THUYẾT

GIỚI THIỆU
Trưng tâm Máy tính, Trường Đại học
Công nghệ, ĐHQGHN

Thông tin về giảng viên
• Họ và tên: Nguyễn Việt Anh
• Email: vietanh@vnu.edu.vn
• Số điện thoại:0985134734
• Nơi công tác: Trường Đại học Công nghệ

Mục tiêu môn học
• Trang bị kiến thức cơ bản về công nghệ
thông tin, hiểu rõ về các chức năng và
cách làm việc với máy tính trong công
việc thông thường.
• Trang bị kiến thức cơ bản về cơ sở dữ
liệu quan hệ và hệ quản trị cơ sở dữ liệu
quan hệ.

Thông tin môn học
• Đề cương môn học

Học liệu
• Giáo trình:
Đào Kiến Quốc, Bùi Thế Duy, Giáo trình Tin
học cơ sở, Nhà Xuất Bản ĐHQGHN, 2006.
• Slides/Handout/Câu hỏi
-
http://uet.vnu.edu.vn/~vietanh/teaching_thcs.ht
m

Tổ chức học tập
• Lý thuyết: 15 tiết/ 5 buổi
• Nghe giảng trên lớp: 5 buổi
• Kiểm tra giữa kỳ: 2 tiết/ buổi cuối cùng

Kiểm tra, đánh giá
• Bài kiểm tra giữa kỳ + chuyên cần (10%)
• Thi cuối kỳ (30%):
• Phần thực hành (60%)

Để học tốt môn học này cần …
• Học với phương châm tự nghiên cứu
• Chuẩn bị bài trước ở nhà
• Tìm kiếm thông tin nhiều nguồn
• Tích cực làm các bài tập

BÀI 1.THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN

Nội dung
• Khái niêm thông tin và các đặc trưng của
thông tin
• Mã hoá và lượng hoá thông tin
• Xử lý thông tin bằng máy
• Khái niệm về tin học và công nghệ thông
tin
• Câu hỏi và bài tập

THÔNG TIN LÀ GÌ
Mùi thức ăn cho
biết món gì
Báo cho biết tin
hàng ngày
Lời nói
Tin tứctrên TV
Tin tức từ Internet
Thông tin
(Information)
Là tất cả những gì
đem lai hiểu biết,
là nguồn gốc của
nhận thức
Lưu ý tính mới của thông tin. Giá trị của thông tin
không chỉ phụ thuộc vào nội dung mà phụ thuộc cả
vào sự hiểu biết của chủ thể nhận thức. Thông tin
có thể vô giá trị nếu đã được biết
Một bức tranh

ĐẶC TRƯNG CỦA THÔNG TIN
Dữ liệu là hình thức thể
hiện trong mục đích xử lý
lưu trữ và truyền tin
Ý nghĩa mà thông tin
chuyển tải
Ngữ nghĩa (semantic)
Hình thức vật lý
Tín hiệu (Signal)
Âm thanh, hình ảnh, mùi,
vị, nhiệt độ…
Nơi chứa
Giá mang (support)
Giấy, băng từ, đĩa CD…
Thông tin
Tri thức(Knowledge)
có tính khái quát hơn
thông tin. Nó chỉ những
nhận thức có được từ
nhiều thông tin trong
một lĩnh vực nào đó
có tính hướng mục đích.
Tri thức là mục đích
của nhận thức
Đặc tính liên tục hay rời rạc – miền giá trị thể hiện
của nó là liên tục hay rời rạc (kể ra được)

MÃ HOÁ
• Mã hoá có mục đích biểu diễn các đối tượng mà vẫn phân biệt được
đối tượng khác nhau. Đối với thông tin rời rạc luôn có thể mã hoá
được
• Các mã hoá thường dùng là mã hoá trên một tập hợp hữu hạn các kí
hiệu (symbol) mà ta gọi là bảng chữ (alphabet). Một từ (word) là
một chuỗi hữu hạn các kí hiệu. Để mã hoá, mỗi đối tượng được gán
một từ khác nhau. Tính chất này đảm bảo khi biết mã có thể tìm
được đối tượng một cách duy nhất.
• Ví dụ đánh số báo danh các thí sinh của một kỳ thi: bảng chữ là tập
các chữ số, mỗi thí sinh được mã hoá bằng một số nhiều chữ số. Đặt
tên người không phải là một phép mã hoá vì tính không đơn trị của
phép đặt tên
• Mã hoá là con đường làm dữ liệu

MÃ HOÁ NHỊ PHÂN
• Nếu bộ chữ chỉ có hai ký hiệu thì phép mã hoá trên đó gọi là mã
hoá nhị phân. Ví dụ mã Moorse với hai ký hiệu chấm  và vạch ___
là mã nhị phân được biết sớm nhất
• Trong tin học sử dụng bảng chữ nhị phân với hai kí hiệu là {0,1}
• Nếu sử dụng mã nhị phân có không quá k kí hiệu thì có thể biểu
diễn 2k đối tượng khác nhau. Ví dụ với k = 3 có thể có 3 mã 000 001
010 011 100 101 110 111. Ngược lại nếu có n đối tượng thì phải
dùng không quá [log2 k] + 1 ký hiệu đê có đủ mã phân biệt các đối
tượng
• Mỗi chữ số nhị phân trong một hệ thống mã nhị phân mang một
lượng tin nào đó về đối tượng và được lấy làm đơn vị đo lượng tin.
Đơn vị đo lượng tin là bit có nguồn gốc từ Binary DigiT cũng có
nghĩa là “chữ số nhị phân”

CÁC ĐƠN VỊ ĐO LƯỢNG TIN
Đơn vị Viết tắt Lượng tin
bít b
byte B 8 bít
Kilô byte KB 210 B = 1024 B
Mega byte MB 210 KB
Giga byte GB 210 MB
Tera byte TB 210 GB

ĐƠN VỊ ĐO LƯỢNG THÔNG TIN
• Biết thông tin có nghĩa là loại trừ sự “mù mờ”. Có
một lượng tin có nghĩa là giảm “độ bất định” hay
độ “mù mờ”
• Trong một không gian các đối tượng, độ mù mờ
sẽ tăng nếu số đối tượng nhiều và khả năng xác
định của một đối tượng là nhỏ. Khả năng xác
định đối tượng đo bằng xác xuất - tỉ lệ xuất hiện
của đối tượng.

LÀM RÕ THÊM ĐƠN VỊ “BIT”
• Định nghĩa chính xác: bít là lượng tin cần thiết để xác định
một đối tượng trong không gian có hai trạng thái đồng xác
xuất (1/2).
• Trong trường hợp có 128 cán bộ, không gian cán bộ cần
được mã hoá bởi 7 chữ số nhị phân (128 = 27)
• Trong trường hợp có 8 cán bộ, không gian cán bộ cần được
mã hoá bởi 3 chữ số nhị phân (128 = 23)
• Vì thế số chữ số nhị phân cần thiết để mã hoá có thể coi là
độ bất định của không gian đối tượng và độ đo của lượng
tin chính là lượng bít loại trừ được. Chính vì lý do này mà
đơn vị đo tin lấy là bít với ý nghĩa gốc là chữ số nhị phân.

XỬ LÝ THÔNG TIN
• Xử lý thông tin là tìm ra những thể hiện mới
của thông tin phù hợp với mục đích sử dụng.
• Xử lý thông tin không làm tăng lượng tin mà
chỉ hướng hiểu biết vào những khía cạnh có
lợi trong hoạt động thực tiễn. Mục đích của
xử lý thông tin là tri thức.

001101001100100
100100100010101
110100110010101
XỬ LÝ THÔNG TIN BẰNG MÁY
• Thông tin vào máy cần
đựơc mã hoá để máy có
thể hiểu được
• Kịch bản xử lý phải được
cung cấp trước. Máy
không tự hiểu được phải
làm gì và làm như thế nào
• Kết quả máy tạo ra cũng
là mã (nhị phân) 001101001100100
100100100010101
110100110010101

XỬ LÝ THÔNG TIN BẰNG MÁY
MÃ
HOÁ
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ, THỦ CÔNG
001101
100100
110100
GIẢI
MÃ
001101
100100
110100
CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH

TIN HỌC (INFORMATICS)
Khoa học xử lý thông tin tự động, mà công cụ ngày nay là MTĐT
Khía cạnh phương pháp thể
hiện qua phần mềm
(software)
Các giải pháp tính toán có
hiệu quả, kinh tế, phương
pháp luận về làm phần mềm
Khía cạnh thiết bị
(hardware)
Các công nghệ chế tạo máy
tính và các thiết bị có hiệu
năng cao, giá thành giảm,
các hệ thống tích hợp
Trong tương lai, có thể có các máy tính tự động theo nguyên lý sinh học hay lượng tử

CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
Computer Science
Khoa học máy tính
Computer
Máy tính
Information Processing
Xử lý thông tin
Informatics
Tin học
Computer
Điện toán
Nghị quyết 49-CP: "Công nghệ
Thông tin 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 và khai thác và sử dụng
có hiệu quả nguồn tài nguyên thông
tin rất phong phú và tiềm tàng trong
mọi lĩnh vực hoạt động của con người
và xã hội... Công nghệ thông tin được
phát triển trên nền tảng phát triển của
các công nghệ Tin học-Điện tử- Viễn
thông và Tự động hoá".
Computing
Tính toán bằng máy tính
Luật Công nghệ Thông tin định nghĩa CNTT như sau:
Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, công nghệ và công cụ kỹ
thuật hiện đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập, xử lý, lưu trữ và trao đổi thông tin số -
thông tin được tạo lập bằng phương pháp dùng tín hiệu số.

TỔNG KẾT
• Thông tin: tất cả những gì mang lại hiểu biết, thông tin là nguồn
gốc của nhận thức. Thông tin thể hiện qua các hình thức vật lý là tin
hiệu
• Thông tin có thể được mã hoá, được biểu diễn theo mục đích sủ
dụng. Thông thường với mục đích xử lý bằng máy nó có biểu diễn nhị
phân.
• Dữ liệu là hình thức biểu diễn của thông tin, có ý nghĩa phụ thuộc vào
hoàn cảnh sử dụng. Mã hoá là con đường làm dữ liệu
• Xử lý thông tin có mục đích phát hiện những thể hiện của thông tin
hướng vào các hoạt động thực tiễn. Xử lý thông tin không làm tăng
lượng tin. Mục đích của xử lý thông tin là tri thức.
• Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, công
nghệ và công cụ kỹ thuật hiện đại để sản xuất, truyền đưa, thu thập,
xử lý, lưu trữ và trao đổi thông tin số - thông tin được tạo lập bằng
phương pháp dùng tín hiệu số.

CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Hãy làm rõ mối liên hệ giữa các khái niệm thông tin, tin hiệu, dữ liệu ?
2. Tìm một ví dụ minh hoạ có thông tin nghĩa là giảm độ bất đinh.
3. Một lớp có 48 sinh viên trong đó có 36 nam và 12 nữ. Trong một cuộc thi
học sinh giỏi tin học của trường một sinh viên của lớp được giải nhất.
Người ta muốn biết người đó là ai. Sau đó người ta được thông báo
thêm, người đoạt giải cũng đã từng nhận giải nhì trong một cuộc thi cắm
hoa của nữ sinh tổ chức nhân ngày 8/3. Tính lượng tin nhận được trong
thông báo trên.
4. Đơn vị đo tin là bít. Nhưng bít chính lại là chữ viết tắt của cụm từ chữ số
nhị phân "Binary Digit". Hãy lý giải mối liên hệ giữa hai điều này.
5. Tại sao nói xử lý thông tin không làm tăng lượng tin
6. Hãy nêu vai trò của thông tin trong cuộc sống .

HẾT BÀI 1. HỎI VÀ ĐÁP

BÀI 2. CẤU TẠO VÀ CÁC
THIẾT BỊ CỦA MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

NỘI DUNG
• Cấu trúc nguyên lý của máy
• Bộ nhớ
• Các thiết bị vào
• Các thiết bị ra
• Tổng kết
• Câu hỏi và bài tập

CÁC CHỨC NĂNG TRONG TÍNH TOÁN
Chức năng nhập thông tin
Chức năng xuất thông tin
Chức năng điều khiển
Chức năng nhớ
Chức năng tính toán

Khu vực trung tâm
Bộ xử lý
KIẾN TRÚC CHỨC NĂNG CỦA
MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ
Bộ nhớ
Bộ số học và logic
Bộ điều khiển
Bộ nhớ trong
Bộ nhớ ngoài
Thiết bị đưa vào Thiết bị đưa ra
Khu vực ngoại vi

Bộ xử lý (CPU)
GIẢI PHẪU MỘT MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ
Bộ nhớ (memory)
Bộ số học và logic
Bộ điều khiển
Bộ nhớ trong
Bộ nhớ ngoài
Thiết bị đưa vào
(input device)
Thiết bị đưa ra
(output device)

BỘ NHỚ TRONG
Bộ nhớ xuyến ferrit
Bộ nhớ bán dẫn
Đặc tính của bộ nhớ trong
1. Tốc độ truy xuất thông tin nhanh
2. Nói chung, không giữ được thông
tin khi không có nguồn nuôi
3. Giá thành lưu trữ cao
Bộ nhớ trong là nơi lưu trữ
thông tin tạm thời trong
quá trình làm việc của máy
tính. CPU truy xuất dữ liệu
trực tiếp từ bộ nhớ trong.

BỘ NHỚ TRONG
RWM (Read Write Memory), bộ
nhớ ghi, xoá được. Do trước khi
ghi/đọc, ô nhớ được định vị
trước nên tốc độ truy nhập
không phụ thuộc vào vị trí các ô
nhớ trong bộ nhớ. Chính vì thế
RWM còn gọi là bộ nhớ truy
nhập ngẫu nhiên (Random
Access Memory) Người ta
thường gọi bộ nhớ loại này là
RAM và ít gọi là RWM)
ROM (read only memory): chỉ
đọc, chương trình không ghi
được, phải ghi trước bằng các
phương tiện chuyên dụng.
EPROM có thể xoá và ghi lại
bằng các thiết bị chuyên dụng

TỔ CHỨC CỦA BỘ NHỚ TRONG
0 1 1 0 0 1 1 0
0 0 0 1 1 0 1 1
1 1 0 1 1 0 0 1
1 0 1 1 1 1 0 1
0 1 1 0 0 0 1 1
0 1 1 0 0 1 1 0
0 0 0 1 1 0 1 1
1 1 0 1 1 0 0 1
Ô nhớ 8 bit 7 6 5 4 3 2 1 0
Địa chỉ 0
Địa chỉ 1
Địa chỉ 2
Địa chỉ 3
Địa chỉ n-1
Một ô nhớ
Một ngăn nhớ

BỘ NHỚ NGOÀI
• Có khả năng lưu trữ không cần
nguồn nuôi (giữ các tài liệu dùng
nhiều lần)
• Lưu trữ với khối lượng lớn (ví dụ
hồ sơ của một ngân hàng)
• Lưu trữ với giá thành rẻ
Các công nghệ lưu trữ
Vật liệu tử (đĩa mềm, đĩa
cứng, băng từ, đĩa quang
từ MO)
Vật liệu quang (đĩa CD)
Bán dẫn (Flash driver)

ĐĨA CỨNG (HARD DISK)
• Sức chứa hay dung lượng tính
theo GB. Từ năm 2006 đã xuất
hiện các đĩa cứng có sức chứa
tới terabyte (một nghìn tỉ
byte).
• Thời gian truy nhập: thời gian
trung bình để đặt được đầu từ
vào vị trí đọc (khoảng 10 ms).
• Độ tin cậy thường tính bằng
khoảng thời gian trung bình
giữa hai lần lỗi. Khoảng thời
gian trung bình có một lỗi của
đĩa cứng lên tới hàng chục
nghìn giờ
Đĩa cứng thường là một bộ đĩa
bằng hợp kim nhôm có phủ vặt
liệu từ xếp thành chồng, đồng
trục. Mỗi đĩa cũng quy định các
đường ghi, các cung tương tự
như đĩa mềm.

ĐĨA QUANG
Pit
Land
 Bằng bicarbonat phủ phim nhôm
phản xạ.
 Ghi bằng cách ép khuôn hay dùng tia
laser cường độ cao để khắc thành các
vùng lõm (pit).
 Đọc bằng tín hiệu phản xạ từ một
nguồn laser. Khi gặp vùng lõm tín hiệu
sẽ không thu được, khi gặp vùng nổi
(land) sẽ thu được tín hiệu.
 Đĩa quang có dung lượng rất cao và
rẻ tiền

BỘ NHỚ FLASH
Bộ nhớ dùng công nghệ bán dẫn
kiểu flash. Giao tiếp qua cổng USB
hay các thiết bị đọc có thiết kế khe
để cắm thẻ.
Ưu điểm rất nhỏ gọn, tiện dùng và rẻ
tiền
Nhược điểm dung lượng chưa thật
lớn. Tới đầu năm 2006 đã có thẻ
dung lượng tới 16 GB. Dung lượng
đang tiếp tục được cải thiện

THIẾT BỊ VÀO
Con chuột (mouse)
Bàn phím (keyboard)
Máy quét (scanner)

THIẾT BỊ VÀO – BÀN PHÍM
• Phím chữ, phím số và các dấu
• Phím soạn thảo như điều khiển con trỏ màn hình soạn
thảo, lật trang, xoá phía trước hoặc phía sau con trỏ
• Bàn phím có các phím điều khiển như lập chế độ chữ
thường chữ hoa, lập chế độ chữ số hay phím soạn thảo,
phím thoát Esc và phím ghi nhận Enter
• Bàn phím có các phím chức năng F1, F2... mà chức năng của
nó được xác định trong các ứng dụng cụ thể

CHUỘT (MOUSE)
• Chuột dùng để chuyển một dịch chuyển cơ học thành tín hiệu điện đưa vào
máy tính để điều khiển một điểm gọi là con trỏ (cursor) trên màn hình.
• Với chuột cơ, khi di chuyển bi bị quay tròn và truyền chuyển động sang hai
trục khác, một trục xoay theo dịch chuyển theo chiều đứng và một trục theo
chiều ngang. Nhờ một cơ chế biến chuyển động của trục thành các xung điện
chuyển cho máy tính để di chuyển con trỏ.
• Chuột quang chụp ảnh bề mặt phía dưới và so hai ảnh liên tiếp để phát hiện
hướng và độ dài dịch chuyển. Chuột quang nhạy hơn và đỡ bị ảnh hưởng bới
bụi bẩn hơn chuột cơ Trưng tâm Máy tính, Trường Đại học

MÁY QUÉT (SCANNER)
Máy quét dùng để đọc một ảnh đưa vào
máy tính.
Một số đặc tính của máy quét
• Độ phân giải đo băng dpi ; dot per inch,
số điểm ảnh trên một inch
• Độ sâu màu: mức tinh tế của màu đo
bằng số bít để mã hoá một điểm màu
• Tốc độ quét (thời gian quét cho trang
ảnh ở một độ phân giải nhất định)
• Chế độ nạp giấy (từng tờ hay hàng loạt)

BỘ ĐỌC MÃ VẠCH (BAR CODE READER)
• Mã vạch được sử dụng
phổ biến trên nhãn hàng
hoá, thẻ để có thể đọc
bằng máy
• Mã vạch cũng được dùng
trong các thẻ cá nhân để
điểm danh chấm công
hay xác nhận người khi
mượn sách ở thư viện

BỘ ĐỌC THẺ (CARD READER)
• Thẻ từ dùng một vạch phủ từ tính và đọc và
ghi bằng các đầu từ
• Thẻ thông minh có chứa chip để ghi và đọc
thông tin trong thẻ. Thẻ đọc bằng tiếp xúc
trực tiếp
• Gần đây có thẻ đọc bằng sóng radio RFID
(radio frequency identification). Trong mỗi
thẻ có một anten và một chíp. Máy đọc phát
sóng radio, thẻ nhận sóng và sử dụng năng
lượng cảm ứng phát từ máy đọc để gửi trả
lại dữ liệu.
• Hiện nay thẻ được sử dụng
rất rộng rãi vì sự tiện lợi và
rẻ tiền
Thẻ từ và bộ
đọc thẻ từ
Thẻ thông
minh gắn
chip nhớ
Thẻ RFID có chip thu
phát và nhớ dữ liệu, giao
tiếp với máy đọc nhờ
năng lượng cảm ứng thu
được từ máy đọc

THIẾT BỊ RA : MÀN HÌNH CRT
Đặc tính của màn hinh
• Độ phân giải
• Độ sâu màu
• Chu kỳ làm tươi
• Chế độ tiết kiệm năng lượng
• Dùng súng bắn điện tử tương tự như màn hình TV màu
• Chữ và hình vẽ được tạo từ những điểm ảnh gọi là pixel (picture
element)
• Có một bộ phận điều khiển việc hiển thị có thể tích hợp trong
bản mạch chủ của máy tính (main board) hoặc bản mạch đồ hoạ
độc lập (graphic card)

MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG LCD
Sử dụng các diodetinh thể lòng
(Liquid Crystal Diode) có thể
phát sáng khi được đặt vào một
điện áp, Các diode này được xếp
thành ma trận và được kích hoạt
độc lập làm thành một lưới lọc
màu.
Ánh sáng từ nền được chiếu lên
tạo thành ảnh để người dùng có
thể nhìn được.
Ảnh và chữ được tạo từ các
điểm ảnh Trưng tâm Máy tính, Trường Đại học

MÁY CHIẾU (PROJECTOR)
LCD projector sử dụng một ma
trận các diod tinh thể lỏng để
tạo mầu trên từng pixel. Sau
đó dùng một nguồn sáng cực
mạnh phía sau để chiếu toàn
bộ lên một màn ảnh lớn
DLP (Digital Lighting Processpor)
projector thì dùng công nghệ vi guơng
(micro mirror) rất tinh xảo. Vi gương là
một linh kiện quang bán dẫn chứa hàng
triệu gương nhỏ xíu có thể điều khiển
được. Ấnh sáng từ một nguồn sáng được
chiếu qua một bộ lọc màu phản xạ qua
một vi gương để chiếu lên màn hình

MÁY IN
• Máy in dòng: (Iine printer)
• Máy in kim (matrix printer hay dot printer)
• Máy in laser (laser printer)
• Máy in phun (ink jet printer)

MÁY IN KIM
• Đầu in của máy là một hàng kim, các kim
chỉ có thể đập vào băng mực để in ra
một chấm trên giấy .
• Các chữ hay ảnh đều do các chấm tạo
thành nên gọi là dot printer hay matrix
printer
• Chất lượng in thấp. Tốc độ chậm
• Tuy nhiên để in các tài liệu nhiều liên
(hoá đơn) thì không có máy in nào thay
thế được.

MÁY IN LASER
• Máy dùng công nghệ laser để tạo ảnh
cần in trên một trống tĩnh điện.
• Một gương lục lăng xoay tròn để quét
tia laser theo đường sinh của trống,
còn trống thì quay. Tia laser sẽ tạo nên
một bức ảnh tĩnh điện (theo địên áp
của các điểm trên trống). Mực in sẽ
bám vào trống theo “hình ảnh tĩnh
điện”và được làm nóng chảy dính vào
giấy
• Máy in laser cho chất lượng in rất cao,
tốc độ thoả đáng và khá kinh tế. Máy
in laser được sử dụng rất rộng rãi

MÁY IN PHUN (JET INK PRINTER)
• Máy tạo từng điểm ảnh bằng cách
phun những tia mực vô cùng nhỏ nhờ
những máy bơm mực rất tinh xảo
• Hai công nghệ thường được sử dụng là
dùng tinh thể áp điện (một loại vật liệu
khi đặt một điện áp vào hai mặt thì vật
liệu này sẽ bị co hay giãn. Một công
nghệ khác là đốt nóng đầu in mực đột
ngột để sinh ra bong bóng mực. Khi
bong bóng vỡ sẽ bắn ra tia mực qua
đầu in.
• Máy in phun thường dùng in ảnh chất
lượng cao nhưng mực đắt tiền.

CÁC CỔNG GIAO TIẾP
Cổng cắm bàn phím
Cổng 1394 dùng để
cắm các thiết bị video
Cổng cắm chuột
Cổng song song dùng
cho máy in
Cổng cho màn hình
Các cổng audio
(tai nghe, ghi âm)
4 cổng USB với đầu
cắm tiêu chuẩn
Cổng đầu ra cho video
Cổng cáp quang cho
thiết bị âm thanh
Cổng RJ45 để cắm
dây mạng
Cổng USB với loại
đầu cắm nhỏ

CARD MỞ RỘNG
Socket
Card
Một số card thông dụng
• Network Card
• Video Card
• Sound Card
• TV Card
• Modem Card
• GPS Card
Một cách mở rộng ngoại vi là các
bản mạch mở rộng (extention
card). Trong máy tính thường có
sẵn những khe cắm (slot) các bản
mạch này

TỔNG KẾT
• Ngoài các chức năng như nhớ, vào-ra, tính toán, MTĐT có
một chức năng đặc thù đảm bảo khả năng tính toán tự
động là chức năng điều khiển
• Máy tính có bộ nhớ để nhớ dữ liệu làm việc. Bộ nhớ được
phân cấp thành bộ nhớ trong và bộ nhớ ngoài
• Giao tiếp với môi trường bên ngoài thông qua các thiết bị
ngoại vi. Các thiết bị vào cho phép chuyển dữ liệu từ môi
trường ngoài vào máy. Các thiết bị ra cho phép chuyển dữ
liệu từ máy ra môi trường ngoài.
• Các thiết bị ngoại vi có thể kết nối qua các cổng giao tiếp
có sẵn hoặc chế tạo trên các card mở rộng để cẳm vào các
khe cắm dự phòng trong máy tính.

1. Hãy nêu kiến trúc chung của một máy tính.
2. Lý do của việc phân biệt khu vực trung tâm và khu vực
ngoại vi.
3. Phân biệt bộ nhớ ROM và RAM .
4. Tại sao cần bộ nhớ ngoài.
5. Tại sao nói RAM là bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên.
6. Tại sao nói đĩa là thiết bị truy nhập trực tiếp,
7. Thế nào là thiết bị ra, thế nào là thiết bị vào. Có thiết bị
nào có chức năng của cả thiết bị ra và cả thiết bị vào hay
không.
8. Kể một số thiết bị vào và ra.

BÀI 3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA
MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ

NỘI DUNG
• Bộ xử lý và hoạt động của bộ xử lý
• Pipeline và kiến trúc siêu vô hướng
• Nguyên lý Von Neumann

BỘ XỬ LÝ (CPU)
CPU là bộ não của máy tính.
CPU có chức năng phối hợp
các thiết bị của máy để điều
khiển máy tính thực hiện các
lệnh theo chương trình đã
định.
Ngoài bộ số học và logic và bộ
điều khiển, CPU còn có các
thanh ghi (register) với tư cách
là những bộ nhớ chuyên dụng
cho hoạt động xử lý lệnh.

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
[1064] 5
[1068] 7
………
[2B00]
………
[A001] A1 64 10 68 10
[A006] A2 70 10
[A009] A3 74 10
xxxxx xxxxx
Thanh ghi lệnh PC
Thanh ghi dữ liệu
Thanh ghi lệnh IR
xxxxx ALU
Bus điều khiển
Bus dữ liệu
Bus địa chỉ
BỘ NHỚ
CU
Thiết bị ngoại vi
CPU

THANH GHI
MÃ LỆNH THANH GHI
CẤU TRÚC LỆNH
ĐỊA CHỈ
MÃ LỆNH ĐỊA CHỈ
ĐỊA CHỈ
MÃ LỆNH
MÃ LỆNH
THANH GHI
MÃ LỆNH
ĐỊA CHỈ
MÃ LỆNH THANH GHI
Lệnh không có
thành phần địa chỉ
Lệnh 0 có thành
phần địa chỉ, dữ
liệu ở thanh ghi,
được thể hiện từ
mã lệnh
Lệnh 1 địa chỉ
Lệnh 2 địa chỉ
(ít được sử
dụng)
Lệnh có 1 thành
phần địa chỉ, 1
thành phần khác
ở thanh ghi,
được thể hiện từ
mã lệnh
Lệnh có 2 thành phần ở
thanh ghi, được thể hiện
từ mã lệnh

CHU TRÌNH LỆNH
Đọc một lệnh từ bộ nhớ (Instruction Fetch)
Đọc các dữ liệu (Data Fetch)
Giải mã lênh (Decode)
Thực hiện lệnh (Execute)

VÍ DỤ VỀ CHU TRÌNH LỆNH
ĐỐI VỚI MÁY HAI ĐỊA CHỈ GIẢ ĐỊNH
x = (b+ c).d [1064] .......... b
[1068] .......... c
[106C].......... a
[1070] .......... d
[1074] .......... x
[A001] A1 64 10 68 10 Cộng 2 số ở bộ nhớ, ghi kết
quả vào thanh ghi R1
[A006] A2 70 10 Nhân thanh ghi R1 với một số
ở bộ nhớ, ghi vào thanh ghi R1
[A009] A3 74 10 Lưu thanh ghi R1 vào ô nhớ
R1 ← b + c
R1 ← R1 x d
x ← R1

VÍ DỤ VỀ CHU TRÌNH LỆNH
[1064] 5
[1068] 7
………
[2B00]
………
[A001] A1 64 10 68 10
[A006] A2 70 10
[A009] A3 74 10
Thanh ghi lệnh PC
ADD Thanh ghi dữ liệu
Thanh ghi lệnh IR
ALU
Bus điều khiển
Bus dữ liệu
Bus địa chỉ
Fetch (Instruction)
[A001]
A1 64 10 68 10
5
[A006]
[1064]
7 12
A2 70 10
[1068]
MEMORY
Decode
Fetch (Data)
Execute
CU
[A001]

NGUYÊN LÝ VON NEUMANN
• Nguyên lý điều khiển bằng chương trình: máy tính thực
hiện một công việc theo chương trình được đưa vào bộ
nhớ. Nguyên lý này đảm bảo khả năng thực hiện tự động
để giải quyết một bài toán của máy tính điện tử
• Nguyên lý truy cập qua địa chỉ: dữ liệu trong chương trình
không chỉ định bằng giá trị mà thông qua địa chỉ trong bộ
nhớ. Nguyên lý đảm bảo tính mềm dẻo của chương trình,
có thể thể hiện thuật toán không phụ thuộc vào các giá trị
phát sinh trong chương trình
• Kiến trúc Von-Neumann nói trên chính là kiến trúc máy
tính thực hiện phù hợp với nguyên lý Von Neumann

PIPELINE
• Trong các máy tính hiện đại, CPU được tổ chức để song
song hoá nhiều công đoạn trong một chu kỳ xử lý lệnh.
• Khối thanh ghi được tổ chức phân cấp và có khối lượng
lớn (gọi là cache). CPU không chỉ lấy từng lệnh ở bộ nhớ
mà lấy cả khối lệnh đặt sẵn trên cache để giảm thiểu thời
gian do truy cập bộ nhớ nhiều lần
• Khi nhiều lệnh đã được đưa lên cache thì trong khi đang
thực hiện một lệnh, có thể đồng thời đọc dữ liệu cho một
lệnh thứ hai và giải mã một lệnh thứ 3 theo thứ tự. Cơ
chế này gọi là pipeline (đường ống)

CƠ CHẾ ĐOÁN TRƯỚC RẼ NHÁNH
• Một lệnh rẽ nhánh bao giờ cũng liên quan tới một điều
kiện được kiểm tra. Nếu kết quả là đúng thì thực hiện
một khối lệnh này, sai thì thực hiện khối lệnh kia. Điều
không may là, đoạn lệnh được nạp vào trong cache lại
không phải đoạn lệnh sẽ phải thực hiện gây ra phải thay
thế cache
• Cơ chế dự đoán rẽ nhánh được phát triển gần đây cho
phép dự báo rẽ nhánh với xác xuất đúng trên 90% cho
phép giảm thiểu việc truy xuất từ bộ nhớ lên cache.

KIẾN TRÚC SIÊU VÔ HƯỚNG
• Trong kiến trúc siêu vô hướng (superscala), việc xử lý một
lệnh được cắt ra rất nhỏ và nhiều lệnh được xử lý đồng
thời miễn là không gây ra tranh chấp dữ liệu. Hai lệnh có
tranh chấp dữ liệu là lệnh này có sử dụng kết quả do lệnh
kia tạo ra. Trong trường hợp đó bắt buộc phải tôn trọng
thứ tự. Sau đó bộ xử lý sẽ liên kết kết quả các xử lý các
thành phần.
• Điều phức tạp nhất trong xử lý cả một dãy lệnh còn liên
quan tới việc “gọi nhầm” một dãy lệnh từ bộ nhớ lên
cache theo thứ tự bình thường do hiện tượng rẽ nhánh

TỔNG KẾT
• CPU là đầu não của máy tính, có khả năng
thực hiện lệnh và phối hợp sự hoạt động của
các thiết bị trong máy tính để xử lý đúng theo
chương trình đã định
• Một số các cải tiến như pipeline, kiến trúc
siêu hướng và dự đoán rẽ nhánh đã giúp cho
việc xử lý lệnh trong CPU được song song hoá
• Nguyên lý Von Neumann đảm bảo cho máy
tính có thể xử lý thông tin tự động

1. Chức năng của CPU và các thành phần trong CPU.
2. Nêu cấu trúc lệnh và tại sao có thể dùng các lệnh có 1 thành
phần địa chỉ trong khi nhiều phép toán thông thường có
nhiều đối tượng tham gia tính toán.
3. Mô tả hoạt động xử lý lệnh của CPU.
4. Pipeline là gì.
5. Thế nào là cơ chế siêu vô hướng.
6. Nêu ý nghĩa của nguyên lý điều khiển theo chương trình.
7. Nêy ý nghĩa của nguyên lý truy nhập theo địa chỉ.

Part_1.pptx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Part_1.pptx

Similar to Part_1.pptx (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Part_1.pptx