Bài giảng Tin học đại cương - Chương I: Các kiến thức cơ bản về tin học

Nội dung chính
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật2
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
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.
1.1 Máy tính điện tử
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật3
Phân loại máy tính
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật4
Máy tính
Siêu máy 
tính
Máy tính 
lớn
Máy tính 
mini
Máy vi 
tính
Desktop Laptop
Thiết bị 
cầm tay
Máy tính 
nhúng
Siêu may tính (Supercomputer)
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật5
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.
Máy tính lớn (Mainframe)
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật6
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
Máy tính mini
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật7
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.
Máy vi tính (PC – Personal Computer )
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật8
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.
1.2 Thông tin và xử lý thông tin
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật9
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 Thông tinXử lý
Đơn vị đo lường thông tin
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật10
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:
Kilobyte (KB) 1 KB = 1024 B = 2 B
Megabyte (MB) 1 MB = 1024 KB
Gigabyte (GB) 1 GB = 1024 MB
Terabyte (TB) 1 TB = 1024 GB
Petabyte (PB) 1 PB = 1024 TB
Exabyte (EB) 1 EB = 1024 PB
Zettabyte (ZB) 1 ZB = 1024 EB
Yottabyte (YB) 1 YB = 1024 ZB
1.3 Hệ đếm
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật11
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
Một số quy tắc biểu diễn trong số La Mã
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật12
- 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
lần. Ví dụ: = 1000*1000 = 1000000 = 10
1.3.2 Hệ đếm cơ số b
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật13
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 b
n + dn-1 b
n-1 +...+ d0 b
0 + 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*2
4+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
1.3.2 Hệ đếm cơ số b
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật14
- 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.
Bảng 16 giá trị đầu của một số hệ đếm cơ bản
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật15
Hệ thập phân Hệ nhị phân Hệ bát phân Hệ thập lục phân
0 0000 00 0
1 0001 01 1
2 0010 02 2
3 0011 03 3
4 0100 04 4
5 0101 05 5
6 0110 06 6
7 0111 07 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
10 1010 12 A
11 1011 13 B
12 1100 14 C
13 1101 15 D
14 1110 16 E
15 1111 17 F
1.3.3 Chuyển đổi các hệ đếm sang hệ thập phân
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật16
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 12B sang hệ thập phân:
1*16 + 2*16 + 11*16 = 256 + 32 +11 = 299
Vậy 12B = 299
Ví dụ 2: Chuyển đổi số nhị phân 110.11 sang hệ thập phân:
1*2 + 1*2 + 0*2 + 1*2 + 1*2 = 4+2+0+0.5+0.25 = 6.75
1.3.4 Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ đếm khác
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật17
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
1816
139
128
11
16
116
2
Ví dụ : Đổi số thập phân 299 sang hệ 16.
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 12B
1.3.4 Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ đếm khác
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật18
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
1.3.4 Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ đếm khác
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật19
Ví dụ: Chuyển đổi số thập phân 26.625 sang hệ nhị phân.
26 2
1326
0
2
12 6
1
2
36
0
2
12
1
Đổi phần nguyên Đổi phần thập phân
0.625
*2
1.0
1.25
0.25
*2
0.5
*2
Vậy số thập phân 26.625 biểu diễn ở hệ nhị phân là: 11010.101
1.3.5 Tính toán trên số nhị phân
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật20
- Cộng :
- Trừ :
1.3.5 Tính toán trên số nhị phân
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật21
- Nhân :
- Chia :
1.4 Biểu diễn thông tin trong máy tính
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật22
Máy tính sử dụng hệ đếm nhị phân để biểu diễn tất cả các loại
thông tin.
Biểu diễn số nguyên
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật23
A. Số nguyên không dấu
Để biểu diễn ta đổi số nguyên sang hệ nhị phân. Nếu số
lượng bit của nó nhỏ hơn N (N thường là 4, 8, 16, 32, 64) thì
cần thêm vào các bit trái của nó các bit 0 cho đủ N bits.
Ví dụ : Biểu diễn số 7 trong máy tính sử dụng 8 bits như sau:
B. Số nguyên có dấu
Có nhiều cách được sử dụng để biểu diễn số nguyên trong
máy tính: Phương pháp dấu lượng, bù 1, bù 2 
Các máy tính hiện nay hầu hết đều sử dụng phương pháp
biểu diễn số bù 2. Tuy nhiên, trong vài tình huống, các phương
pháp khác vẫn có thể được sử dụng.
0 0 0 0 0 1 1 1
Phương pháp dấu lượng
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật24
Dùng 1 bit ngoài cùng bên trái làm bit dấu (sign bit) theo quy
ước: Nếu bit dấu là 1 thì số là số âm, còn bit dấu là 0 thì số là số
dương. Các bit còn lại được dùng để biểu diễn độ lớn của số.
Ví dụ : Biểu diễn số +7 và số -7 trong máy tính sử dụng 8 bits:
+7
-7
0 0 0 0 0 1 1 1
1 0 0 0 0 1 1 1
Phương pháp bù 1
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật25
Phương pháp bù 1 biểu diễn số theo cách sau:
 Bit dấu là 0 nếu số là số dương, và 1 nếu số là số âm.
 Số dương được biểu diễn như số nguyên không dấu.
 Để biểu diễn số âm ta sử dụng toán tử thao tác bit là NOT để
đảo tất cả các bit của số nhị phân dương để biểu diễn số âm
tương ứng.
Ví dụ: Biểu diễn số +7 và -7 theo phương pháp bù 1 như sau:
7
+7
-7
0 0 0 0 0 1 1 1
0 0 0 0 0 1 1 1
1 1 1 1 1 0 0 0
Phương pháp bù 2
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật26
Trong phương pháp bù 2, các số âm được biểu diễn giống
như phương pháp bù 1, tuy nhiên, phải cộng thêm 1 vào kết quả
(ở hệ nhị phân).
Ví dụ: Biểu diễn số +7 và -7 theo phương pháp bù 2 như sau:
Bù 1: +7
-7
Bù 2: +7
-7
0 0 0 0 0 1 1 1
1 1 1 1 1 0 0 0
0 0 0 0 0 1 1 1
1 1 1 1 1 0 0 1
So sánh các cách biểu diễn
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật27
Biểu diễn số thực
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật28
A. Biểu diễn dạng dấu phẩy tĩnh
Trong N bits dùng để biểu diễn thì bit đầu tiên bên trái dùng
làm bit dấu, còn lại một số bit để biểu diễn phần nguyên và số
khác biểu diễn phần thập phân.
B. Biểu diễn dạng dấu phẩy động
Mỗi số thực sẽ được đưa về dạng như sau: N = M*R
Trong đó:
 M - Phần định trị;
 R – Là cơ số của hệ đếm hiện thời;
 E – Phần số mũ.
Ví dụ: 101001000000000000000000000000.00 = 1.01001*2

Biểu diễn kí tự
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật29
Người ta sử dụng một bảng mã để biểu diễn kí tự. Mỗi kí tự
sẽ được gán với một mã nhị phân duy nhất. Có nhiều loại bảng
mã khác nhau:
 BCD - Sử dụng 6 bits và biểu diễn được 2 = 64 kí tự;
 ASCII – Ban đầu sử dụng 7 bits, về sau mở rộng ra 8 bits;
 UNICODE – Là bảng mã toàn cầu chứa tất cả các kí tự của
các nước trên thế giới. Nó sử dụng 16 bits và biểu diễn được
2 = 65536 kí tự.
1.5 Cấu trúc cơ bản của máy tính
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật30
Hệ thống nhớ
Bộ vi xử lýThiết bị nhập Thiết bị xuất
Thiết bị nhập
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật31
Bàn phím
Track ball
Track pad Bút cảm ứng
Cần điều khiển game Webcam
Thiết bị đọc mã vạch Microphone
Thiết bị xuất
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật32
Màn hình
Máy chiếu LoaMáy in
Máy vẽ (Plotter)
Thiết bị nhập/xuất
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật33
Màn hình cảm ứng Máy Fax Modem
Hệ thống nhớ
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật34
Bộ nhớ máy tính dùng để lưu trữ các dữ liệu và các chỉ thị 
được đưa vào máy. Bộ nhớ được chia làm hai loại :
 Bộ nhớ trong :
• Bộ nhớ đệm (Cache Memory);
• Bộ nhớ chính (Main Memory) bao gồm :
− RAM (Random access memory);
− ROM (Read Only Memory).
 Bộ nhớ ngoài : Ổ cứng, thẻ nhớ, đĩa CD, DVD
Bộ vi xử lý trung tâm (CPU)
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật35
CPU (Central Processing Unit) – Thực thi các chương trình
và điều khiển mọi hoạt động của máy tính.
Các thành phần của CPU bao gồm:
 Khối điều khiển CU (Control Unit);
 Khối tính toán ALU (Arithmetic Logic Unit);
 Các thanh ghi (Registers).
1.6 Phần mềm máy tính
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật36
Phần mềm máy tính (Software) - Là một chương trình tập hợp 
các chỉ thị được sắp xếp theo một trình tự có logic để chỉ dẫn cho 
máy tính giải quyết các vấn đề cụ thể nào đó.
Phần mềm được chia thành 2 loại :
 Phần mềm hệ thống - Dùng để vận hành máy tính và các
phần cứng máy tính (hệ điều hành, driver, firmware, bios 
 Phần mềm ứng dụng - Để người sử dụng có thể hoàn
thành một hay nhiều công việc nào đó.
Một số phần mềm ứng dụng phổ biến.
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật37
 Bộ phần mềm văn phòng Microsoft Office: Gồm có Word,
Excel, PowerPoint, Access, Visio,...
 Phần mềm hỗ trợ học tập : Matlab, MathType, các phần mềm 
từ điển,...
 Phần mềm thiết kế đồ họa: AutoCAD, Photoshop, Paint...
 Phần mềm hỗ trợ trao đổi thông tin: Trình duyệt web (IE,
Firefox, Chrome, Safari, Opera), Yahoo Messenger, Skype,...
 Phần mềm giải trí: Game, Windows media player, JetVideo...
 Phần mềm thiết kế, xử lý audio và video : XMediaRecode,
Proshow Producer, Adobe After Effect,...
1.7 Mạng máy tính.
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật38
Mạng máy tính (Computer network) là sự kết hợp các máy
tính lại với nhau thông qua các thiết bị nối kết mạng và phương tiện
truyền thông (giao thức mạng, môi trường truyền dẫn) theo một cấu
trúc nào đó và các máy tính này trao đổi thông tin qua lại với nhau.
Mạng máy tính gồm các loại sau :
LAN (Local Area Network) còn gọi là mạng cục bộ - Là
mạng tư nhân trong một toà nhà, một khu vực có cỡ chừng
vài mét đến 1km.
 MAN (Metropolitan Area Network) hay mạng đô thị -
Là mạng có cỡ lớn hơn LAN, phạm vi vài km.
WAN (Wide Area Network) còn gọi là mạng diện rộng –
Là mạng dùng trong vùng địa lý lớn thường cho quốc gia
hay cả lục địa.
Internet
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật39
Internet là một hệ thống thông tin toàn cầu có thể được truy
nhập công cộng gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau
thông qua giao thức liên mạng đã được chuẩn hóa TCP/IP.
Bài tập 
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật40
Bài 1: Hãy kể tên các loại máy tính ?
Bài 2: Phân biệt hai khái niệm thông tin và dữ liệu ?
Bài 3: Thực hiện chuyển đổi sau: 15GB = ?MB = ?KB .
Bài 4: Giả sử mỗi bài hát MP3 có dung lượng 3.5MB. Hỏi một ổ 
đĩa cứng có dung lượng 500GB chứa được khoảng bao nhiêu bài 
hát trên ?
Bài 5: Biểu diễn các số sau ở hệ La Mã: 2014; 97666190; 7952.
Bài 6: Chuyển đổi các số sau sang hệ chỉ định:
1. 110101 => Hệ 10 và hệ 16.
2. 2014 => Hệ 2, hệ 8 và hệ 16.
3. 5FA.5 => Hệ 10.
4. 52.125 => Hệ 2.
5. - 28 => Hệ 2 theo phương pháp bù 2 sử dụng 8 bits.
Bài tập 
Khoa CNTT - Bài giảng THDC - Khối ngành kỹ thuật41
Bài 7: Kể tên các thiết bị nhập, thiết bị xuất, thiết bị nhập xuất ?
Bài 8: Bộ nhớ là gì ? Có bao nhiêu loại bộ nhớ ?
Bài 9: Các thành phần chính của CPU là gì?
Bài 10: Phân biệt phần mềm hệ thống và phần mềm ứng dụng ?
Bài 11: Nêu một số tiện ích của internet đối với cuộc sống và học
tập ?