Bài giảng Tin học Lớp 8 Sách Kết nối tri thức - Chương trình cả năm

CHỦ ĐỀ 1 
MÁY TÍNH VÀ CỘNG ĐồNG 
BÀI 1 
Lược SỬ CÔNG CỤ TÍNH TOÁN 
Công cụ tính toán đầu tiên 
Các phép tính đầu tiên được con người thực hiện bằng cách nào? 
Các phép tính đầu tiên được con người thực hiện bằng cách sử dụng 10 ngón tay. Cho đến nay, hệ thống ghi số thập phân (cách ghi số sử dụng các chữ số từ 0 đến 9) vẫn là cách ghi số phổ biến hơn cả. Trong tiếng Anh, từ “chữ số” (digit) có nguồn gốc từ chữ digitus (trong tiếng Latin có nghĩa là ngón tay). 
Công cụ tính toán đầu tiên 
Bàn tính 
Hơn 2000 năm trước Công nguyên, con người đã biết làm các phép tính số học. Một trong những công cụ tính toán sớm nhất là bàn tính. 
1. MÁY TÍNH Cơ KHÍ 
Hoạt động 1 
Sự ra đời của máy tính 
Hầu hết mọi người nghĩ về máy tính như một thiết bị điện tử, có khả năng x ử lí dữ liệu đa dạng với tốc độ cao và có dung lượng lưu trữ lớn. Em hãy tìm hiểu và cho biết: 
1.	Tên của một trong những chiếc máy tính đầu tiên. 
2.	Chiếc máy đó có thể làm được những gì? 
3.	Ý tưởng nào đ ã thúc đẩy sự phát minh ra máy tính? 
Ý tưởng cơ giới hoá việc tính toán đóng vai trò quan trọng tr ong lịch sử phát triển của máy tính. 
Năm 1642, nhà bác học người Pháp Blaise Pascal, khi đó chưa đầy 20 tuổi, đ ã cho ra đời chiếc máy tính cơ khí Pascaline (Hình 1.2) để giúp đ ỡ cha trong việc tính thuế. 
Blaise Pascal 
N hà Toán học người Đức Gottfried Leibniz đ ã cải tiến và thêm phép tính nhân, chia vào máy tính c ủ a Pascal để nó thực hiện được c ả bốn phép tính số học. 
Gottfried Leibniz 
Máy tính stepped drum còn được sử dụng vào những năm 1970 
Bánh xe Leibniz hay còn được gọi là trống bước (stepped drum) 
Dự án máy tính của Babbage 
Nguyên lí thiết kế máy tính của Babbage giống như máy tính ngày nay. Đó là loại máy đa năng, thực hiện tính toán tự động và có những ứng dụng ngoài tính toán thuần tuý. Vì vậy, mặc dù dự án của ông không được hoàn thành do hạn chế về công nghệ, ông vẫn được coi là cha đẻ của công nghệ máy tính. 
•	 Ý tưởng cơ giới hoá việc tính toán đóng vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển của máy tính. Năm 1642, nhà bác học Blaise Pascal đã sáng chế ra chiếc máy tính cơ khí Pascaline. 
•	Năm 1833, nhà Toán học Charle Babbage đã thiết kế máy tính đa năng , tính toán tự động tương tự như máy tính ngày nay. 
Máy tính trong dự án của Babbage có những đặc điểm gì? 
A.	Máy tính cơ học, thực hiện tự động. 
B.	Máy tính có những ứng dụng ngoài tính toán thuần tuý. 
C . Có thiết kế giống với máy tính ngày nay. 
D. Cả ba đặc điểm trên. 
2.	MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ 
Máy tính điện - cơ 
Năm 24 tuổi, Claude Shannon đã nghĩ rằng có thể sử dụng các rơ le để thực hiện các thao tác tính toán trên các dây bit. Đó là nền tảng cho việc thiết kế các máy tính kĩ thuật số hiện đại. Thời kì đầu, các máy tính được thiết kế dựa trên các rơ le, còn được gọi là máy tính điện - cơ. 
Claude Shannon 
Máy tính điện - cơ 
N ăm 1943, Howard Aiken đã chế tạo thành công chiếc máy tính điều khiển tuần tự tự động (ASCC Automatic Sequence Controlled Calculator), một máy tính điện - cơ đa năng, có thể hoạt động với sự can thiệp tối thiểu của con người. Nó thực hiện phép tính cộng mất gần một giây và phép tính nhân mất khoảng 6 giây. 
Howard Aiken 
K iến trúc Von Neumann 
N ă m 1945, nhà Toán học người Mỹ gốc Hung-ga-ry John Von Neumann đã trình bày nguyên lí hoạt động của máy tính với khái niệm “chương trình được lưu trữ”. 
Howard Aiken 
K iến trúc Von Neumann 
C ác lệnh của chương trình được lưu trữ trong bộ nhớ giống như dữ liệu; 
Đ ể thực hiện nhiệm vụ nào, ch ỉ cần tải chương trình tương ứng vào bộ nhớ; 
C hương trình được nạp từ bộ nhớ vào bộ xử lí từng lệnh một và thực hiện xong mới nạp lệnh tiếp theo (tuần tự). 
K iến trúc Von Neumann 
Theo nguyên lí đó, máy tính cần được cấu tạo dựa trên kiến trúc Von Neumann, gồm bộ xử lí, bộ nhớ, các cổng kết nối với thiết bị vào - ra và đường truyền giữa các bộ phận đó như trong Hình 1.3. 
Thiết bị vào 
Thiết bị ra 
Bộ nhớ 
Bộ xử lí 
M áy tính điện tử có thể được phân chia thành năm thế hệ : 
1945 
- 
1955 
1965 
- 
1974 
1955 
- 
1965 
1974 
- 
1990 
1990 
- 
nay 
Thế hệ thứ nhất (1945 - 1955) 
Đặc điểm : 
Thành phần điện tử chính: đèn điện tử chân không. 
Bộ nhớ chính: trống từ. 
Kích thước: rất lớn (thường chiếm một căn phòng). 
Thiết bị vào - ra: máy đọc và tạo thẻ đục lỗ. 
ENIAC (1943) 
Thế hệ thứ hai (1955 - 1965) 
Đặc điểm : 
Thành phần điện tử chính: bóng bán dẫn. 
Bộ nhớ: lõi từ, băng từ. 
Kích thước: lớn (bộ phận xử lí và tính toán lớn như những chiếc tủ). 
Thiết bị vào - ra: máy đọc và in băng đục lỗ, máy đọc và in băng từ. 
Minsk 22 
Thế hệ thứ ba (1965- 1974) 
Đặc điểm : 
•	Thành phần điện tử chính: mạch tích hợp. 
•	Bộ nhớ: lõi từ lớn, băng từ, đĩa từ. 
•	Kích thước: lớn (tương đương 1 chiếc bàn làm việc). 
•	Thiết bị vào - ra: được bổ sung bàn phím, màn hình, máy in,... 
ENIAC (1943) 
Thế hệ thứ tư (1974 - 1990) 
Đặc điểm : 
•	Thành phần điện tử chính: mạch tích hợp cỡ rất lớn và bộ vi xử lí. 
•	Bộ nhớ: CD, RAM. ROM,