Bài giảng Các kiến thức cơ bản về tin học - Nguyễn Dũng

CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ TIN HỌC 
Nguyễn Dũng 
Khoa Công nghệ Thông tin 
Nội dung 
 Khái niệm về tin học và máy tính điện tử 
 Hệ đếm và biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử 
 Cấu trúc cơ bản của máy tính 
 Khái niệm về phần cứng và phần mềm 
 Thuật toán và lưu đồ thuật toán 
2 Khoa Công nghệ Thông tin 
Tin học là gì? 
 Tin học: 
 Là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, các quá 
trình xử lý thông tin một cách tự động dựa trên máy tính điện 
tử 
 Khía cạnh nghiên cứu 
 Các phương pháp xử lý thông tin tự động 
 Kỹ thuật phần cứng và kỹ thuật phần mềm 
 Ứng dụng: giáo dục, an ninh quốc phòng, y học, văn học nghệ 
thuật, giải trí, 
3 Khoa Công nghệ Thông tin 
Máy tính điện tử là gì? 
 Máy tính điện tử (MTĐT): 
 Là công cụ cho phép lưu trữ và xử lý thông tin một cách tự 
động theo một chương trình được xác định trước mà không 
cần sự can thiệp của con người. 
 Chương trình: 
 là tập hợp các chỉ thị (do con người soạn ra theo một ngôn 
ngữ mà máy tính hiểu được) để hướng dẫn cho máy tính thực 
hiện đúng công việc được đề ra. 
 Chương trình sẽ thay thế con người điều khiển máy tính làm 
việc 
4 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Hệ đếm: 
 Là tập các ký hiệu và quy tắc sử dụng tập ký hiệu đó để biểu 
hiện và xác định giá trị các số 
 Mỗi hệ đếm có một số ký số hữu hạn (digits) và tổng số ký số 
của mỗi hệ đếm gọi là cơ số (base hoặc radix). 
 Trong ngành toán – tin phổ biến 4 hệ đếm sau: 
5 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Hệ nhị phân 
 Dùng 2 ký số là: 0, 1. 
 Mỗi ký số là 1 bit (BInary DigiT) 
 Ký hiệu: 2 hoặc b 
 Ta kết hợp nhiều ký số với nhau để biễu diễn số lơn hơn 
Ví dụ: 
Như vậy: 11101.11(2) = 16 + 8 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0.25 = 29.75 (10) 
Số nhị phân 1 1 1 0 1 . 1 1 
Số vị trí 4 3 2 1 0 -1 -2 
Trị vị trí 24 23 22 21 20 2-1 2-2 
Hệ 10 1x16=16 1x8=8 1x4=4 0x2=0 1x1=1 . ½=0.5 ¼=0.2
5 
6 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Hệ bát phân (octal number system) 
 Dùng 8 ký số là: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 
 Ký hiệu cơ số: 8 hoặc o 
 Ta dùng tập 3 bit để biểu diễn 8 trị số khác nhau: 
 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 
Ví dụ: 
Như vậy: 235.64(8) = 128 + 24 + 5 + 0.75 + 0.0625 = 157.8125(10) 
Số bát phân 2 3 5 . 6 4 
Số vị trí 2 1 0 -1 -2 
Trị vị trí 82 81 80 8-1 8-2 
Hệ 10 2x64=12
8 
3x8=24 5x1=5 . 6/8=0.75 4/64=0.0625 
7 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Hệ thập lục phân (hexa-decimal number system) 
 Dùng 16 ký số là: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F 
 Ký hiệu cơ số: 16 hoặc h 
 Ta dùng tập 4 bit để biểu diễn 16 trị số khác nhau: 
0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111 
Như vậy: 34F5C.C(16) = 196608 + 16384 + 3840 + 80 + 12 + 0.75 = 216924.75 (10) 
Số hexa 3 4 F 5 C . C 
Số vị trí 4 3 2 1 0 -1 
Trị vị trí 164 163 162 161 160 16-1 
Hệ 10 3x65536
=196608 
4x4096
=16384 
15x256
=3840 
5x16=80 12x1=12 . 12/16=0.75 
8 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Hệ thập phân (decimal number system) 
 Dùng 10 ký số là: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 
 Ký hiệu cơ số: 10 hoặc d 
 Để chuyển số nguyên hệ 10 sang các hệ số 2, 8, 16 ta làm 
như sau: 
 Chia số hệ 10 cho 2 hoặc 8 hoặc 16 tương ứng với hệ muốn 
chuyển. 
 Thương của phép chia trước là số bị chia của phép chia sau. 
 Dừng lại khi thương của phép chia là 0 
 Số cần tìm là dư số của các phép được viết liên tiếp theo thứ tự 
ngược lại 
9 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Để chuyển số lẻ nhỏ hơn 1 hệ 10 sang các hệ số 2, 8, 16 
ta làm như sau: 
 Nhân số lẻ hệ 10 cho 2 hoặc 8 hoặc 16 tương ứng với hệ muốn 
chuyển. 
 Phần lẻ của tích số trước là thừa số của phép nhân sau. 
 Dừng lại khi phần lẻ của tích số bằng 0. 
 Số cần tìm là phần nguyên của các tích số được viết liên tiếp 
theo thứ tự thuận 
 Chú ý: Trong quy tắc này quá trình nhân có thể không bao giờ 
dừng (phần lẻ của các tích số khác 0), khi đó ta phải làm tròn kết 
quả 
10 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Các phép toán cơ bản trên hệ nhị phân 
 Phép cộng: 
Số thứ nhất Số thứ hai Kết quả 
0 0 0 
1 0 1 
0 1 1 
1 1 0 nhớ 1 
11 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Các phép toán cơ bản trên hệ nhị phân 
 Phép trừ: 
 Ví dụ: 1001 – 11 =X 
Số thứ nhất Số thứ hai Kết quả 
0 0 0 
1 0 1 
0 1 1 mượn 1 
1 1 0 
12 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Các phương pháp biểu diễn số âm 
 Phương pháp lượng dấu: Dùng bít xa nhất (tức là bit trái nhất) 
làm bit dấu. 
 0: dương 
 1: âm 
 Thường sai sót trong tính toán khi sử dụng quy định này 
 Phương pháp số bù 1: đảo các bit của chính số đó 
10011110  01100001 
 Phép trừ lúc đó chỉ đơn giản là cộng số bù 1 của số trừ 
 Tuy nhiên, sau khi cộng ta phải lấy kết quả cộng với 1 để có 
được kết quả của phép trừ 
13 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Ví dụ: 0010 – 0001 = X 
Bù 1 của 0001 là 1110 
Nhị phân Thập phân 
 0010 2 
 + 1110 - 1 
 =1 0000 = 0 (sai) 
 + 1 + 1 
 = 0001 = 1 (đúng) 
14 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Phương pháp số bù 2: lấy số bù 1 của số đó cộng với 1 
10011110  01100001 (số bù 1) 
01100001 + 1 = 01100010 (số bù 2) 
 Phép trừ lúc đó chỉ đơn giản là cộng số bù 2 của số trừ 
15 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Ví dụ: 0010 – 0001 = X 
Bù 1 của 0001 là 1110 
Bù 2 của 0001 là 1111 
Nhị phân Thập phân 
 0010 2 
 + 1111 - 1 
 =1 0001 = 1(đúng) 
16 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Phép nhân 
Số thứ nhất Số thứ hai Kết quả 
0 0 0 
1 0 0 
0 1 0 
1 1 1 
17 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Ví dụ: 1001 x 101 = X 
Phép nhân 
 1 0 0 1 
 x 1 0 1 
1 0 0 1 
0 0 0 0 
1 0 0 1 
= 1 0 1 1 0 1 
18 Khoa Công nghệ Thông tin 
Hệ đếm 
 Phép chia: thực hiện giống trên hệ thập phân 
 Ví dụ: 
1001 : 10 = X 
19 Khoa Công nghệ Thông tin 
Biểu diễn thông tin trên MT 
 Thông tin có nhiều loại: chữ số, chữ cái, các ký hiệu đặc 
biệt, âm thanh, hình ảnh, 
 Thiết bị điện tử chỉ có hai trạng thái: On/Off 
 Vì vậy người ta dùng 2 ký tự 0 và 1 để lưu trữ và xử lý 
thông tin. Mỗi ký tự gọi là bit (BIt digiT), 8 bit lập thành 
1 byte. 
 Bảng mã ASCII: 
 Được dùng để biểu diễn, xử lý thông tin trên máy tính 
 Bảng mã chuẩn do Mỹ tạo ra 
 Gồm 256 ký tự, mỗi ký tự được mã hóa bằng 1 dãy 8 bit 
 Bảng mã Unicode: dùng để thay thế bảng mã ASCII 
(dùng chung cho các ngôn ngữ khác nhau trên thế giới) 
20 Khoa Công nghệ Thông tin 
Biểu diễn thông tin trên MT 
 Bảng đơn vị thông tin bội số của byte 
21 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
22 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Thiết bị nhập (Input): 
 Bàn phím (keyboard) 
 Chuột (Mouse) 
 Máy quét (Scanner) 
  
23 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Thiết bị xuất: 
 Màn hình (Monitor): 
 Đơn sắc(monochrome) 
 Màu (color) 
 Máy in (Printer): 
 In kim (dot matrix) 
 Laser 
 Phun mực (ink-jet) 
  
24 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Bộ nhớ trong (main 
memory): chứa chương 
trình và dữ liệu. Có 2 
loại: 
 Bộ nhớ RAM (Random 
access memory): lưu 
chương trình và dữ liệu 
của người sử dụng khi máy 
đang hoạt động. Có thể ghi, 
đọc dữ liệu dễ dàng. Dữ 
liệu bị mất khi tắt máy 
25 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Bộ nhớ trong (main 
memory): chứa chương 
trình và dữ liệu. Có 2 
loại: 
 Bộ nhớ ROM (Read Only 
Memory): lưu chương 
trình và dữ liệu của nhà 
sản xuất thiết bị. Chỉ có thể 
đọc dữ liệu từ ROM. Dữ 
liệu không bị mất khi tắt 
máy 
26 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Bộ nhớ ngoài: chứa 
chương trình và dữ liệu 
của người sử dụng. Đặc 
điểm: 
 Dung lượng lớn hơn nhiều 
so với bộ nhớ trong 
 Thông tin không bị mất khi 
tắt máy 
 Tốc độ truy suất chậm hơn 
RAM 
27 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Bộ nhớ ngoài: chứa 
chương trình và dữ liệu 
của người sử dụng. Đặc 
điểm: 
 Có nhiều loại: 
 Đĩa mềm (FDD – Flopy 
disk drive) 
 Đĩa cứng (HDD – Hard 
disk drive) 
 USB (Universal serial bus) 
 Đĩa compac (Compac 
disk): DVD, CD 
 28 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Đơn vị xử lý trung tâm 
(CPU – Central 
processing unit): 
 là phần quan trọng nhất 
của máy tính, giúp máy 
tính tính toán, xử lý dữ liệu 
theo mọi chương trình 
được lưu trữ trong bộ nhớ. 
Gồm 3 phần chính: 
29 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
ALU 
CU 
Registers 
30 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Khối tính toán số học và 
logic (ALU: Arithmetic 
logic unit): thực hiện hầu 
hết các phép toán: 
 Phép tính số học (+, - , x, /) 
 Các phép logic (And, or, 
not, xor) 
 Các phép quan hệ (>, >=, 
<, <=, =) 
ALU 
CU 
Registers 
31 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Khối điều khiển: tạo ra 
các tín hiệu điều khiển 
để quyết định dãy các 
thao tác cần làm. 
ALU 
CU 
Registers 
32 Khoa Công nghệ Thông tin 
Cấu trúc cơ bản của MT 
 Các thanh ghi: làm bộ 
nhớ trung gian. Có tốc 
độ truy suất cực nhanh, 
dung lượng hạn chế 
ALU 
CU 
Registers 
33 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
Hardware 
Software 
34 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
 Phần cứng: 
 Toàn bộ thiết bị điện tử của 
máy tính là phần cứng. 
 Là vật vô tri, vô giác 
 Hoạt động được là nhờ vào 
phần mềm 
Hardware 
Software 
35 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
Hardware 
Software 
36 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
 Các chương trình chạy 
trên máy tính là phần 
mềm. Có thể phân 
thành 4 loại 
Hardware 
Software 
37 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
Hệ điều hành 
Phần mềm ứng dụng 
Chương trình tiện ích 
Các ngôn ngữ lập 
trình 
Hardware 
Software 
38 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
Hệ điều hành 
Phần mềm ứng dụng 
Chương trình tiện ích 
Các ngôn ngữ lập 
trình 
 Tập các chương trình 
tạo ra môi trường giao 
tiếp giữa máy tính và 
con người được dễ 
dàng và hiệu quả. 
 Các hệ điều hành: MS-
Dos, Windows, Unix, 
Linux, MacOS, phổ 
biến nhất là Windows. 
39 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
Hệ điều hành 
Phần mềm ứng dụng 
Chương trình tiện ích 
Các ngôn ngữ lập 
trình 
 Phục vụ cho các mục 
đích cụ thể 
 MS Word: Soạn thảo văn 
bản 
 MS Excel: Xử lý bản tính, 
kế toán, thống kê. 
  
40 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
Hệ điều hành 
Phần mềm ứng dụng 
Chương trình tiện ích 
Các ngôn ngữ lập 
trình 
 Hỗ trợ thêm cho hệ điều 
hành, bằng cách cung cấp 
thêm một số dịch vụ mà 
hệ điều hành chưa có 
hoặc chưa tốt lắm 
41 Khoa Công nghệ Thông tin 
Phần cứng & phần mềm 
Hệ điều hành 
Phần mềm ứng dụng 
Chương trình tiện ích 
Các ngôn ngữ lập 
trình 
 Giúp cho người sử dụng 
lập ra các chương trình 
của chính mình. Có nhiều 
loại: 
 Ngôn ngữ máy 
 Hợp ngữ 
 Ngôn ngữ lập trình bậc cao: 
Pascal, C, C++, 
42 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Muốn giải một bài toán trên máy tính ta phải tạo ra 
chương trình hay phần mềm hướng dẫn máy tính thực 
hiện các thao tác cần thiết 
 Để viết các chương trình hay phần mềm ta cần hiểu các 
bước để giải một bài toán trên máy tính. Cụ thể 
 Xác định các giai đoạn giải một bài toán trên máy tính 
 Xác định thuật toán (Algorithm) 
43 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Ví dụ: Thuật toán để giải phương trình bậc nhất 
ax+b=0 
 Bước 1: Nhập vào các hệ số a, b 
 Bước 2: Kiểm tra xem a = 0 có thỏa hay không. Nếu thỏa thì 
chuyển sang bước 3, còn nếu không thì chuyển sang bước 4. 
 Bước 3: Kiểm tra xem b = 0 có thỏa hay không. Nếu thỏa thì 
thông báo phương trình có vô số nghiệm, còn nếu không thì 
thông báo phương trình vô nghiệm. Sang bước 5 
 Bước 4: Nghiệm của phương trình là –b/a 
 Bước 5: Dừng thuật toán 
44 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Các đặc trưng của thuật toán 
Tính xác 
định 
Tính kết 
thúc 
Tính 
đúng đắn 
Tính phổ 
dụng 
Tính hiệu 
quả 
45 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Tại mỗi bước của 
thuật toán, các thao 
tác phải rõ ràng, 
không gây ra sự nhập 
nhằng, lẫn lộn. 
Tính xác 
định 
Tính kết 
thúc 
Tính 
đúng đắn 
Tính phổ 
dụng 
Tính hiệu 
quả 
46 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Thuật toán bắt buộc 
phải dừng sau một số 
hữu hạn bước thực 
hiện. 
Tính xác 
định 
Tính kết 
thúc 
Tính 
đúng đắn 
Tính phổ 
dụng 
Tính hiệu 
quả 
47 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Tức là với dữ liệu vào 
cho trước, thuật toán 
thực hiện một số hữu 
hạn bước và cho kết 
quả đúng của bài 
toán. 
Tính xác 
định 
Tính kết 
thúc 
Tính 
đúng đắn 
Tính phổ 
dụng 
Tính hiệu 
quả 
48 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Thuật toán không chỉ 
giải một bài toán 
riêng lẻ mà là một lớp 
các bài toán có cùng 
cấu trúc với những dữ 
liệu cụ thể khác nhau 
và luôn dẫn đến kết 
quả mong muốn 
Tính xác 
định 
Tính kết 
thúc 
Tính 
đúng đắn 
Tính phổ 
dụng 
Tính hiệu 
quả 
49 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Được đánh giá dựa 
trên một số tiêu 
chuẩn: khối lượng 
tính toán, thời gian, 
không gian được sử 
dụng bởi thuật toán. 
Tính xác 
định 
Tính kết 
thúc 
Tính 
đúng đắn 
Tính phổ 
dụng 
Tính hiệu 
quả 
50 Khoa Công nghệ Thông tin 
Thuật toán 
 Các phương pháp biểu diễn thuật toán: 
 Ngôn ngữ tự nhiên (liệt kê từng bước) 
 Ngôn ngữ lưu đồ (sơ đồ khối) 
 Ngôn ngữ phỏng trình (mã giả) 
 Ngôn ngữ lập trình 
51 Khoa Công nghệ Thông tin 
Ngôn ngữ lưu đồ 
 Lưu đồ là hệ thống những nút có hình dạng khác nhau, 
thể hiện chức năng khác nhau và được nối với nhau bởi 
các cung 
 Nút giới hạn: Nút đầu và nút cuối của lưu đồ 
Bắt đầu Kết thúc 
52 Khoa Công nghệ Thông tin 
Ngôn ngữ lưu đồ 
 Nút thao tác: hình chữ nhật, trong đó ghi lệnh cần thực 
hiện 
X:=-b/a 
53 Khoa Công nghệ Thông tin 
Ngôn ngữ lưu đồ 
 Nút điều kiện: Hình thoi, bên trong ghi điều kiện cần 
kiểm tra 
a=0 
Đúng 
Sai 
54 Khoa Công nghệ Thông tin 
Ngôn ngữ lưu đồ 
 Ví dụ 
55 Khoa Công nghệ Thông tin 
Question 
56 Khoa Công nghệ Thông tin