Chương 1: Máy tính đa năng và các con số được sử dụng

Phần 1: Giới thiệu về Máy tính và Hệ điều hành
Phần 1.1: Mục lục
Chương 1: Máy tính đa năng và các con số được sử dụng

Máy tính là một máy điện tử được tạo thành từ nhiều thành phần để xử lý và lưu trữ dữ liệu. Dữ liệu có thể dẫn đến văn bản, hình ảnh, âm thanh hoặc video.

1.1 Các thành phần vật lý bên ngoài của máy tính đa năng

Hình dưới đây thể hiện bản vẽ của một máy tính đa năng với các thành phần được sử dụng nhiều nhất:

Nhân vật. 1.1 Máy tính đa năng

Bàn phím, chuột và micro là thiết bị đầu vào. Loa và màn hình (màn hình) là thiết bị đầu ra. Đơn vị hệ thống, được gọi là máy tính trong sơ đồ, là bộ phận thực hiện tất cả các tính toán. Thiết bị đầu vào và thiết bị đầu ra được gọi là thiết bị ngoại vi.

Sơ đồ trước là hệ thống máy tính tháp hay đơn giản là máy tính tháp. Để làm được điều đó, đơn vị hệ thống ở trạng thái thẳng đứng. Ngoài ra, bộ phận hệ thống có thể được thiết kế để nằm phẳng trên bàn làm việc (bàn) và màn hình được đặt lên trên nó. Một hệ thống máy tính như vậy được gọi là hệ thống máy tính để bàn hoặc đơn giản là máy tính để bàn.

Hình dưới đây là sơ đồ của một chiếc máy tính xách tay cùng tên các thành phần bên ngoài:

Hình 1.2 Máy tính xách tay

Khi một người ngồi xuống, máy tính xách tay có thể được đặt trên đùi để làm việc. Ổ đĩa quang trong sơ đồ là ổ đĩa CD hoặc DVD. Bàn di chuột là vật thay thế cho chuột. Đơn vị hệ thống có bàn phím.

1.2 Đánh máy

Vì mọi tầng lớp thượng lưu ở bất kỳ nơi nào trên thế giới ngày nay đều được mong đợi có thể sử dụng máy tính, nên mọi tầng lớp thượng lưu đều phải học cách gõ bàn phím. Các lớp học đánh máy có thể được trả phí hoặc miễn phí trên Internet. Nếu không có tiền hoặc phương tiện cho các lớp học, người đọc phải sử dụng những lời khuyên sau để biết cách gõ:

Trên bàn phím tiếng Anh, một trong các hàng giữa có phím F và K. Phím F ở bên trái, nhưng không ở đầu bên trái của hàng. Phím J ở bên phải nhưng không ở cuối bên phải.

Trên mỗi bàn tay của con người đều có ngón cái, ngón trỏ, ngón giữa, ngón đeo nhẫn và ngón út. Trước khi gõ, ngón trỏ của bàn tay trái phải ở phía trên phím F. Ngón giữa phải ở phía trên phím tiếp theo di chuyển về phía bên trái. Ngón đeo nhẫn phải theo sau phím tiếp theo và ngón út phía trên phím tiếp theo, tất cả đều hướng về bên trái. Trước khi gõ, ngón trỏ của bàn tay phải phải ở phía trên phím J. Ngón giữa của bàn tay phải phải ở phía trên phím tiếp theo di chuyển về phía bên phải. Ngón đeo nhẫn phải ở phía trên phím tiếp theo và ngón út phải ở phía trên phím tiếp theo, tất cả đều hướng về bên phải.

Với cách thiết lập của bàn tay, bạn nên sử dụng ngón tay gần nhất để nhấn phím gần nhất dự định trên bàn phím. Lúc đầu, tốc độ gõ của bạn sẽ chậm. Tuy nhiên, tốc độ gõ của bạn sẽ nhanh hơn theo tuần và tháng.

Đừng bao giờ từ bỏ thái độ này khi tốc độ gõ phím tăng lên. Ví dụ, đừng bao giờ từ bỏ việc sử dụng đúng ba ngón cuối cùng của bàn tay trái. Nếu bỏ đi, sẽ rất khó để quay lại cách gõ đúng. Do đó, tốc độ gõ sẽ không được cải thiện nếu không sửa lỗi.

1.3 Bo mạch chủ

Bo mạch chủ là một bo mạch rộng và nó nằm trong đơn vị hệ thống. Nó có mạch điện tử với các linh kiện điện tử trên đó. Các mạch trên bo mạch chủ như sau:

Bộ vi xử lý
Ngày nay, đây là một thành phần. Nó là một mạch tích hợp. Nó có các chân để kết nối với các mạch còn lại trên bo mạch chủ

Bộ vi xử lý thực hiện tất cả các phân tích và tính toán lõi cho bo mạch chủ và toàn bộ hệ thống máy tính.

Mạch ngắt phần cứng
Giả sử rằng máy tính hiện đang chạy một chương trình (ứng dụng) và một phím trên bàn phím được nhấn. Bộ vi xử lý phải bị gián đoạn để nhận mã khóa hoặc thực hiện những gì nó dự kiến ​​​​sẽ làm khi nhấn một phím cụ thể.

Việc ngắt phần cứng như vậy có thể được thực hiện theo hai cách: hoặc bộ vi xử lý có một chân cho tín hiệu ngắt cho mỗi thiết bị ngoại vi có thể hoặc bộ vi xử lý có thể chỉ có khoảng hai chân và có một mạch ngắt đi trước hai chân này về phía bộ vi xử lý cho tất cả các tín hiệu có thể có. thiết bị ngoại vi. Mạch ngắt này có các chân cho tín hiệu ngắt từ tất cả các thiết bị ngoại vi có thể làm gián đoạn bộ vi xử lý.

Mạch ngắt thường là một mạch tích hợp nhỏ, cùng với một số linh kiện điện tử nhỏ, gọi là cổng.

Truy cập bộ nhớ trực tiếp
Mỗi máy tính có Bộ nhớ chỉ đọc (ROM) và Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM). Kích thước của ROM nhỏ và nó chỉ lưu giữ một lượng thông tin nhỏ vĩnh viễn, ngay cả khi máy tính đã tắt. Kích thước của RAM lớn nhưng không lớn bằng kích thước của ổ cứng.

Khi bật nguồn (máy tính đã được bật), RAM có thể chứa rất nhiều thông tin. Khi máy tính tắt (tắt nguồn) thì mọi thông tin trong RAM đều không còn tồn tại.

Khi một mã ký tự đơn phải được chuyển từ bộ nhớ sang thiết bị ngoại vi hoặc ngược lại, bộ vi xử lý sẽ thực hiện công việc đó. Điều này có nghĩa là bộ vi xử lý phải hoạt động.

Đôi khi một lượng lớn dữ liệu phải được chuyển từ bộ nhớ sang đĩa hoặc ngược lại. Có một mạch trên bo mạch chủ được gọi là mạch Truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA). Điều này thực hiện việc chuyển giao, giống như bộ vi xử lý.

DMA chỉ hoạt động khi lượng dữ liệu được truyền giữa bộ nhớ và thiết bị đầu vào/đầu ra (ngoại vi) ở mức cao. Khi điều đó xảy ra, bộ vi xử lý có thể tự do tiếp tục công việc khác – và đó là ưu điểm chính của việc có mạch truy cập bộ nhớ trực tiếp.

Mạch DMA thường là một IC (Mạch tích hợp), cùng với một số linh kiện điện tử nhỏ gọi là cổng.

Mạch điều hợp bộ hiển thị trực quan
Để dữ liệu di chuyển từ bộ vi xử lý đến màn hình, nó phải đi qua Mạch điều hợp bộ hiển thị hình ảnh trên bo mạch chủ. Điều này là do các ký tự hoặc tín hiệu từ bộ vi xử lý không phù hợp trực tiếp với màn hình.

Mạch khác
Các mạch khác có thể nằm trên bo mạch chủ. Ví dụ, mạch âm thanh cho loa có thể nằm trên bo mạch chủ. Mạch âm thanh cũng có thể là mạch card âm thanh được lắp vào một khe trên bo mạch chủ.

Với mục đích của chương này, chỉ cần biết sự hiện diện của các mạch đã đề cập trước đó là đủ, ngay cả khi không có mạch âm thanh.

Bộ vi xử lý còn được gọi là Bộ xử lý trung tâm viết tắt là CPU. Bộ vi xử lý được viết tắt là µP. CPU có nghĩa tương tự như µP. CPU và µP được sử dụng nhiều trong phần còn lại của khóa học nghề nghiệp trực tuyến này với nghĩa là bộ vi xử lý hoặc bộ xử lý trung tâm, cả hai đều giống nhau.

1.4 Đếm theo các căn cứ khác nhau

Đếm có nghĩa là thêm 1 vào chữ số hoặc số đứng trước. Sau đây là mười chữ số, trong đó có số 0 để đếm trong cơ số 10:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Một tên khác của cơ sở là cơ số. Cơ số hoặc cơ số là số chữ số riêng biệt trong phép đếm cơ số. Cơ số mười có mười chữ số không có số mười gồm hai chữ số. Sau khi cộng 1 với 9, 0 được viết và số 1 được viết ngay trước 0 để có số 10. Trong thực tế, không có (một) chữ số nào cho bất kỳ cơ số (cơ số) nào. Lưu ý rằng không có chữ số nào cho số mười. Mười có thể được viết là 1010, được đọc là cơ số mười một không.

Cơ số mười sáu có mười sáu chữ số, trong đó có số 0, đó là:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

Trong cơ số mười sáu, các số mười, mười một, mười hai, mười ba, mười bốn, mười lăm lần lượt là A, B, C, D, E và F. Chúng cũng có thể được viết bằng chữ thường như: a, b, c, d, e, f. Lưu ý rằng không có chữ số nào cho số 16.

Trong cơ số mười sáu, sau khi cộng 1 vào F, 0 được viết ra và số mang của 1 được viết ngay trước 0 để có 1016 được đọc là cơ số mười sáu một không.

Cơ số tám có tám chữ số, trong đó có số 0, đó là:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Lưu ý rằng không có chữ số cho số tám.

Trong cơ số tám, sau khi cộng 1 với 7, 0 được viết ra và số mang của 1 được viết ngay trước 0 để có 108 được đọc là cơ số tám một không.

Cơ số hai có hai chữ số, trong đó có số 0, đó là:

0, 1

Lưu ý rằng không có chữ số cho hai.

Trong cơ số hai, sau khi cộng 1 với 1, 0 được viết ra và số mang của 1 được viết ngay trước 0 để có 102 được đọc là cơ số 2 một không.

Trong bảng sau đây, việc đếm được thực hiện từ một đến một không cơ số mười sáu. Các số tương ứng trong cơ số mười, cơ số tám và cơ số hai cũng được cho trong mỗi hàng:

Hãy nhớ rằng đếm có nghĩa là thêm 1 vào chữ số hoặc số đứng trước. Đối với bất kỳ dãy số đếm cơ sở nào, số 1 tiếp tục di chuyển sang trái. Khi những con số lớn hơn xuất hiện, nó sẽ mở rộng ra.

Số nhị phân và bit
Một số bao gồm các ký hiệu. Một chữ số là bất kỳ một trong những ký hiệu trong số. Số cơ sở 2 được gọi là số nhị phân. Một chữ số cơ bản 2 được gọi là BIT, thường được viết dưới dạng bit như một thuật ngữ ngắn cho DigiT nhị phân

1.5 Chuyển đổi một số từ cơ số này sang cơ số khác

Chuyển đổi một số từ cơ số này sang cơ số khác được trình bày trong phần này. Máy tính hoạt động cơ bản ở cơ sở 2.

Chuyển đổi sang cơ sở 10
Vì mọi người đều đánh giá cao giá trị của một số trong cơ số 10 nên phần này giải thích cách chuyển đổi một số không phải cơ số 10 thành cơ số 10. Để chuyển một số thành cơ số 10, hãy nhân từng chữ số trong số cơ số đã cho với cơ số nâng lên vào chỉ mục vị trí của nó và thêm kết quả.

Mỗi chữ số của số bất kỳ trong cơ số bất kỳ đều có vị trí chỉ số bắt đầu từ 0 và từ đầu bên phải của số đó, di chuyển sang trái. Bảng sau hiển thị vị trí chỉ số chữ số của D76F16, 61538, 10102 và 678910:

Chỉ số – > 3 2 1 0
Chữ số -> D 7 6 F16

Chỉ số – > 3 2 1 0
Chữ số -> 6 1 5 38

Chỉ số – > 3 2 1 0
Chữ số -> 1 0 1 02

Chỉ số – > 3 2 1 0
Chữ số -> 6 7 8 910

Việc chuyển đổi D76F16 sang cơ số 10 như sau:

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160

Lưu ý: Bất kỳ số nào được nâng lên chỉ số 0 sẽ trở thành 1.

163 = 16 x 16 x 16;
162 = 16 x 16
161 = 16
160 = 1

Cũng lưu ý rằng trong toán học, => có nghĩa là “điều này ngụ ý điều đó” và ∴ có nghĩa là do đó.

Trong một biểu thức toán học, tất cả các phép nhân phải được thực hiện trước khi cộng; đây là từ chuỗi BODMAS (Dấu ngoặc đầu tiên, tiếp theo là Của vẫn là phép nhân, sau đó là Phép chia, Nhân, Cộng và Trừ). Vì vậy, các ví dụ như sau:

D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 16 x16 x 16 + 7 x 16 x16 + 6 x 16 + F x 160
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = D x 4096 + 7 x 256 + 6 x 16 + F x 1
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 53248 + 1792 + 96 + 15
=> D x 163 + 7 x 162 + 6 x 161 + F x 160 = 55151

∴ D76F16 = 5515110

Chuyển đổi 61538 sang cơ số 10 như sau:

6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80

Lưu ý: Bất kỳ số nào được nâng lên chỉ số 0 sẽ trở thành 1.

83 = 8 x 8 x 8;
82 = 8 x 8
81 = 8
80 = 1

Cũng lưu ý rằng trong toán học, => có nghĩa là “điều này ngụ ý điều đó” và ∴ có nghĩa là do đó.

Trong một biểu thức toán học, tất cả các phép nhân phải được thực hiện trước khi cộng; đây là từ trình tự BODMAS. Vì vậy, ví dụ trình diễn như sau:

6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 8 x 8 x 8 + 1 x 8 x 8 + 5 x 8 + 3 x 80
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 6 x 512 + 1 x 64 + 5 x 8 + 3 x 1
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3072 + 64 + 40 + 3
=> 6 x 83 + 1 x 82 + 5 x 81 + 3 x 80 = 3179

∴ 61538 = 317910

Chuyển đổi 10102 sang cơ số 10 như sau:

1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20

Lưu ý: Bất kỳ số nào được nâng lên chỉ số 0 sẽ trở thành 1.

23 = 2 x 2 x 2;
22 = 2 x 2
21 = 2
20 = 1

Cũng lưu ý rằng trong toán học, => có nghĩa là “điều này ngụ ý điều đó” và ∴ có nghĩa là do đó.

Trong một biểu thức toán học, tất cả các phép nhân phải được thực hiện trước khi cộng; đây là từ trình tự BODMAS. Vì vậy, ví dụ trình diễn như sau:

1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 2 x 2 x 2 + 0 x 2 x 2 + 1 x 2 + 0 x 10
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 1 x 8 + 0 x 4 + 1 x 2 + 0 x 1
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 8 + 0 + 2 + 0
=> 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 = 10

∴ 10102 = 1010

Chuyển đổi từ Base 2 sang Base 8 và Base 16
Nói chung, việc chuyển đổi từ cơ số 2 sang cơ số 8 hoặc cơ số 2 sang cơ số 16 đơn giản hơn việc chuyển đổi từ cơ số khác sang cơ số khác. Ngoài ra, số cơ sở 2 được đánh giá cao hơn ở cơ số 8 và cơ số 16.

Chuyển đổi từ Cơ sở 2 sang Cơ sở 8
Để chuyển từ cơ số 2 sang cơ số 8, hãy nhóm các chữ số cơ số 2 thành ba chữ số, tính từ đầu bên phải. Sau đó, đọc từng nhóm trong cơ số tám. Bảng 1.1 (Đếm theo các cơ số khác nhau), có sự tương ứng giữa cơ số 2 và cơ số tám cho tám số đầu tiên, có thể được sử dụng để đọc các nhóm số cơ số 2 thành cơ số tám.

Ví dụ:
Chuyển đổi 1101010101012 sang cơ số 8.

Giải pháp:
Việc nhóm thành ba phần, từ bên phải, sẽ cho kết quả sau:

| 110 | 101 | 010 | 101 |

Từ Bảng 1.1 và đọc từ bên phải ở đây, 1012 là 58 và 0102 là 28, bỏ qua số 0 ở đầu. Khi đó, 1012 vẫn là 58 và 1102 là 68. Vì vậy, trong cơ số 8, các nhóm trở thành:

| 68 | 58 | 28 | 58 |

Và với mục đích viết thông thường:

1101010101012 = 65258

Một vi dụ khac:

Chuyển đổi 011000101102 sang cơ số 8.

Giải pháp:

011010001102 = | 01 | 101 | 000 | 110 |
=> 011010001102 = | 18 | 58 | 08 | 68 |
∴ 011010001102 = 15068

Lưu ý rằng các số 0 đứng đầu trong mỗi nhóm sẽ bị bỏ qua. Nếu tất cả các chữ số trong một nhóm đều là số 0 thì tất cả chúng đều được thay thế bằng số 0 trong cơ số mới.

Chuyển đổi từ Cơ sở 2 sang Cơ sở 16
Để chuyển từ cơ số 2 sang cơ số 16, hãy nhóm 2 chữ số cơ số thành bốn, tính từ đầu bên phải. Sau đó, đọc từng nhóm trong cơ số mười sáu. Bảng 1.1 (Đếm theo các cơ số khác nhau), có sự tương ứng giữa cơ số 2 và cơ số mười sáu đối với mười sáu số đầu tiên, có thể được sử dụng để đọc các nhóm số cơ số 2 thành cơ số mười sáu.

Ví dụ:
Chuyển đổi 1101010101012 sang cơ số 16.

Giải pháp:
Nhóm thành bốn, từ bên phải, cho kết quả sau:

| 1101 | 0101 | 0101 |

Từ bảng 1.1 và đọc từ bên phải ở đây, 01012 là 58 bỏ qua số 0 đứng đầu, 01012 vẫn là 58 bỏ qua số 0 đứng đầu và 11012 là D16. Vì vậy, trong cơ sở 16, các nhóm trở thành:

D16 | 516 | 516 |

Và với mục đích viết thông thường:

1101010101012 = D5516

Một vi dụ khac:
Chuyển đổi 11000101102 sang cơ số 16.

Giải pháp:

11010001102 = | 11 | 0100 | 0110 |
=> 11010001102 = | 316 | 416 | 616 |
∴ 11010001102 = 34616

Lưu ý rằng các số 0 đứng đầu trong mỗi nhóm sẽ bị bỏ qua. Nếu tất cả các chữ số trong một nhóm đều là số 0 thì tất cả chúng đều được thay thế bằng số 0 trong cơ số mới.

1.6 Chuyển đổi từ Cơ sở 10 sang Cơ sở 2

Phương thức chuyển đổi là chia liên tục số thập phân (trong cơ số 10) cho 2. Sau đó, đọc kết quả từ dưới lên, như bảng minh họa sau đây, cho số thập phân 529:

Đọc từ dưới lên, đáp án là 1000010001. Đối với bất kỳ bước chia nào, có số bị chia cho số chia để ra thương. Thương số luôn có số nguyên và số dư. Phần còn lại có thể bằng không. Khi chuyển sang cơ số 2, thương số cuối cùng luôn bằng 0, dư 1.

1.7 Vấn đề

Người đọc nên giải quyết tất cả các vấn đề trong một chương trước khi chuyển sang chương tiếp theo.

1. a) Liệt kê ba thiết bị đầu vào của đơn vị hệ thống của máy tính đa năng.
b) Liệt kê danh sách hai thiết bị đầu ra của khối hệ thống của máy tính đa năng.

2. Bạn có lời khuyên nào dành cho người muốn học đánh máy nhưng không có tiền và phương tiện để tham gia các lớp đánh máy chuyên nghiệp?

3. Kể tên bốn mạch (thành phần) chính của bo mạch chủ của máy tính đa năng và giải thích ngắn gọn vai trò của chúng.

4. Lập bảng đếm cơ số mười, mười sáu, tám, hai cơ số có cơ số mười sáu từ 116 đến 2016.

5. Chuyển đổi các số sau như trong lớp toán:
a) 7C6D16 đến cơ số 10
b) 31568 đến cơ số 10
c) 01012 đến cơ số 10

6. Hãy chuyển các số sau sang cơ số 8 như trong lớp toán:
a) 1101010101102
b) 011000101002

7. Hãy chuyển các số sau sang cơ số 8 như trong lớp toán:
a) 1101010101102
b) 11000101002

8. Đổi 102410 sang cơ số hai.