01-Thong Tin Va Bieu Dien Thong Tin (1)

39
1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG Bài 1: Thông tin và biểu diễn thông tin Nội dung 1.1. Thông tin và Tin học 1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm 1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính 2 Nội dung 1.1. Thông tin và Tin học 1.1.1. Thông tin và xử lý thông tin 1.1.2. Máy tính điện tử (MTĐT) 1.1.3. Tin học và các ngành liên quan 1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm 1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính 3 Nội dung 1.1. Thông tin và Tin học 1.1.1. Thông tin và xử lý thông tin 1.1.2. Máy tính điện tử (MTĐT) 1.1.3. Tin học và các ngành liên quan 1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm 1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính 4

description

Tin Dai Cuong

Transcript of 01-Thong Tin Va Bieu Dien Thong Tin (1)

  • 1

    TRNG I HC BCH KHOA H NIVIN CNG NGH THNG TIN V TRUYN THNG

    TIN HC I CNGBi 1: Thng tin v biu din thng tin

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    2

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.1.1. Thng tin v x l thng tin

    1.1.2. My tnh in t (MTT)

    1.1.3. Tin hc v cc ngnh lin quan

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    3

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.1.1. Thng tin v x l thng tin

    1.1.2. My tnh in t (MTT)

    1.1.3. Tin hc v cc ngnh lin quan

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    4

  • 2

    D liu, Tn hiu, Thng tin

    Thng tin(ngha rng): s phn nh s vt, s vic, hin tng ca th gii khch quan. Mang li nhn thc cho con ngi v th gii khch quan

    D liu: nhng gi tr nh tnh v nh lng ca s vt, hin tng c xc nh thng qua cc php o c Cha ng thng tin

    Khng c nng lng

    Tn hiu: s vt (hoc thuc tnh vt cht, hin tng) phn nh, kch thch vo mt s vt, hin tng khc. Cha ng thng tin

    C nng lng

    Truyn ti thng tin t vt ny sang vt khc

    5

    X l d liu (Data processing)

    Thng tin nm trong d liu Cn phi x l d liu thu c thng tin cn thit, hu ch phc v cho con ngi

    Qu trnh x l d liu

    NHP(INPUT)

    X L(PROCESSING)

    XUT (OUTPUT)

    LU TR (STORAGE)

    Khi d liu t, c thlm th cng

    Khi d liu nhiu ln,cc cng vic lp ilp li ???

    S dng my tnhin t h tr chovic lu tr, chn lcv x l d liu.

    7

    X l d liu (2) Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.1.1. Thng tin v x l thng tin

    1.1.2. My tnh in t (MTT)

    1.1.3. Tin hc v cc ngnh lin quan

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    8

  • 3

    1.1.2. My tnh in t

    My tnh in t (Computer):

    Lm vic khng bit chn

    Tit kim rt nhiu thi gian, cng sc

    Tng chnh xc trong vic t ng ha mt phn hay ton phn ca qu trnh x l d liu.

    9

    My tnh in t c mt khp ni

    10

    a. Biu din thng tin trong MTT

    Trong my tnh mi thng tin u c biu din bng s nh phn

    a d liu vo cho my tnh, cn phi m ho n v dng nh phn.

    Vi cc kiu d liu khc nhau cn c cch m ho khc nhau.

    11

    a. Biu din thng tin trong MTT (2)

    n v nh nht biu din thng tin gi l bit.

    BIT l ch vit tt ca BInary digiT.

    Mt bit c 2 trng thi: 0 hoc 1

    0 = OFF ; 1 = ON

    12

    OFF ON

  • 4

    a. Biu din thng tin trong MTT (3)

    Tn gi K hiu Gi tr

    Byte

    KiloByte

    MegaByte

    GigaByte

    TeraByte

    Petabyte

    Exabyte

    B

    KB

    MB

    GB

    TB

    PB

    EB

    8 bit

    210 B = 1024 Byte

    220 B = 1024 KB

    230 B = 1024 MB

    240 B = 1024 GB

    250 B = 1024 TB

    260 B = 1024 PB

    13

    Cc n v biu din thng tin ln hn:

    b. Phn loi MTT

    Theo kh nng s dng chung:

    My tnh ln/Siu my tnh (Mainframe/SuperComputer)

    My tnh tm trung (Mini Computer)

    My vi tnh ( Micro Computer)

    14

    i. My tnh ln/Siu my tnh

    Phc tp, c tc rt nhanh

    S dng trong cc cng ty ln/vin nghin cu

    Gii quyt cc cng vic ln, phc tp

    Rt t (hng trm ngn ~ hng triu USD).

    Nhiu ngi dng ng thi (100 500)

    15

    S

    u

    p

    e

    r

    C

    o

    m

    p

    u

    t

    e

    r

  • 5

    ii. My tnh tm trung (Mini computer)

    Cng ging nh cc my Mainframe

    S khc bit chnh:

    H tr t ngi dng hn (10 100)

    Nh hn v r hn (vi chc nghn USD)

    17

    iii. My vi tnh (Micro computer)

    S dng vi x l

    Nh, r, hiu nng cao,

    Ph hp cho nhiu i tng ngi dng, s dng nhiu trong cng nghip v gii tr: My tnh c nhn Personal Computer (PC)

    My tnh nhng Embedded Computer

    Cc thit b cm tay nh in thoi di dng, my tnh b ti

    ...

    18

    My tnh c nhn (Personal Computer PC)

    My tnh bn Desktop Computer

    My tnh di ng Portable Computer

    My tnh xch tay (Laptop Computer)

    My tnh b ti (PDA - Personal Digital Assistant)

    My tnh bng Tablet Computer

    My tnh bn

    Laptop

    My tnh bng

    PDA

    My tnh nhng (Embedded computer)

    L my tnh chuyn dng (special-purpose computer)

    Gn trong cc thit b gia dng, my cng nghip

    Gip con ngi dng s dng thit b hiu qu hn

    20

  • 6

    c. Cc th h my tnh

    S pht trin v cng ngh S pht trin v my tnh

    21

    i. Th h u (1950 1958)

    1930s: Bng n c s dng lm cc bng mch tn hiu iu khin (electric circuits or switches)

    iu khin bng tay, kch thc rt ln22

    Bng n chn khng (vacumm tube)

    ENIAC

    My tnh in t u tin vi cng ngh bng chn khng:

    Kch thc: di 10m, rng 3m, cao 3m

    Trong 1 giy thc hin c 3 php ton23

    ENIAC -Electronic Numerical Integrator and Calculator

    UNIVAC 1

    L my tnh thng mi u tin

    Thc hin 30000 php ton / 1 giy24

    UNIVAC I -UNIVersal Automatic Computer

  • 7

    ii. Th h th hai (1958 1964)

    1947: Bng bn dn c pht minh ti Bell Laboratories

    Bng bn dn c s dng thay bng n chn khng25

    Cng ngh bn dn (diodes, transistors)

    TRADIC

    26

    My tnh u tin s dng hon ton bng bn dn:

    8000 transistors

    Nhanh hn

    Nh hn

    R hn.

    TRADIC - TRAnsistorized Airborne DIgital Computer

    iii. Th h th ba (1965 1974)

    27

    1959 thit k ra vi mch u tin da trn cng ngh silicon (silicon chip or microchip)

    Trn 1 vi mch tch hp hng triu transitor

    Cng ngh mch tch hp (IC integrated circuit)

    Vi mch Integrated Circuit

    28

    Nh hn,

    R hn,

    Hiu qu hn

  • 8

    IBM 360

    29

    Thit k trn cng ngh IC

    Tc tnh ton: 1000 t php ton trong 1 giy

    iv. Th h th t (1974 nay)

    30

    Microprocessor = Central Processing Unit (CPU) thit k trong 1 vi mch n

    1971 : Intel 4004

    Vi x l (Microprocessor)

    1975 Altair 8800

    31

    My tnh c nhn u tin Altair 8800

    Vi x l (Microprocessor)

    32

  • 9

    1981 IBM PC

    33

    Th h my tnh c nhn mi vi kin trc m IBM

    1984 Apple Macintos

    34

    1990 - Personal Computers

    35

    Tc vi x l tng nhanh:

    CPU 1 li,

    CPU a li

    Kin trc t thay i

    Th h th t (tip)

    L

    a

    p

    t

    o

    p My

    tnh

    bn

    Pocket

  • 10

    Pentium

    Th h th t (tip)

    37

    More Pentium

    Pro

    III

    IV

    38

    Itanium

    64-bit Intel

    Microprocessors

    39

    Th h th t (tip)

    39

    Th h th t (tip)

    N

    e

    t

    w

    o

    r

    k

  • 11

    e. Th h 5 (1990 - nay)

    Artificial Intelligence (AI)

    Cng ngh vi in t vi tc tnh ton cao v x l song song.

    M phng cc hot ng ca no b v hnh vi con ngi

    C tr khn nhn to vi kh nng t suy din pht trin cc tnh hung nhn c

    Xu hng ngy nay

    Nhanh hn

    Nh hn

    R hn

    D s dng hn

    42

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.1.1. Thng tin v x l thng tin

    1.1.2. My tnh in t (MTT)

    1.1.3. Tin hc v cc ngnh lin quan

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    43

    1.1.3. Tin hc v cc ngnh lin quan

    Tin hc (Computer Science/Informatics)

    Cng ngh thng tin (Information Technology - IT)

    Cng ngh thng tin v truyn thng (Information and Communication Technology ICT).

  • 12

    1957, Karl Steinbuch ngi c xng trong 1 bi bo c thut ng "Informatik "

    1962, Philippe Dreyfus ngi Php gi l informatique "

    Phn ln cc nc Ty u, tr Anh u chp nhn. Anh ngi ta s dng thut ng computer science, hay computing science,

    1966, Nga cng s dng tn informatika45

    a. Tin hc (Informatics) a. Tin hc (2)

    Tin hc c xem l ngnh khoa hc nghin cu cc phng php, cng ngh v k thut x l thng tin mt cch t ng.

    Cng c ch yu s dng trong tin hc l my tnh in t v mt s thit b truyn tin khc.

    Ni dung nghin cu ca tin hc ch yu gm 2 phn:

    K thut phn cng (Hardware engineering)

    K thut phn mm (Software engineering)

    46

    Xut hin Vit nam vo nhng nm 90 ca th k 20.

    CNTT x l vi cc my tnh in t v cc phn mm my tnh nhm chuyn i, lu tr, bo v, truyn tin v trch rt thng tin mt cch an ton.

    (Information Technology Association of America)

    47

    b. Cng ngh thng tin

    Mt ngnh s dng h thng cc thit b v my tnh, bao gm phn cng v phn mm cung cp mt gii php x l thng tin cho cc c nhn, t chc c yu cu

    C nh hng v c ng dng trong nhiu ngnh ngh khc nhau ca x hi

    Cc ng dng ngy nay ca IT:

    Qun tr d liu

    Qun l h thng thng tin

    Thit k sn phm

    ng dng khoa hc

    48

    b. Cng ngh thng tin (2)

  • 13

    Information and Communication Technology

    Truyn thng my tnh l s kt ni mt s lng my tnh vi nhau

    L thut ng mi, nhn mnh s khng th tch ri hin nay ca CNTT vi cng ngh truyn thng trong thi i tt c u ni mng

    Internet - Mng my tnh ton cu

    49

    c. Cng ngh thng tin v truyn thng (ICT) Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.2.1. H m

    1.2.2. Chuyn i c s

    1.2.3. i s Boolean

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    50

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.2.1. H m

    1.2.2. Chuyn i c s

    1.2.3. i s Boolean

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    51 52

    L tp hp cc k hiu v qui tc biu din v xc nh gi tr cc s.

    Mi h m c mt s k t/s (k s) hu hn. Tng s k s ca mi h m c gi l c s (base hay radix), k hiu l b.

    V d: Trong h m c s 10, dng 10 k t l: cc ch s t 0 n 9.

    1.2.1. H m

  • 14

    53

    V mt ton hc, ta c th biu din 1 s theo h m c s bt k.

    Khi nghin cu v my tnh, ta quan tm n cc h m sau y:

    H thp phn (Decimal System) con ngi s dng

    H nh phn (Binary System) my tnh s dng

    H m bt phn (Octal System), h mi su (Hexadecimal System) dng vit gn s nh phn

    1.2.1. H m (2)

    54

    H m thp phn hay h m c s 10 bao gm 10 k s theo k hiu sau:

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

    Dng n ch s thp phn c th biu din c 10n gi tr khc nhau:

    00...000 = 0

    ....

    99...999 = 10n-1

    a. H m thp phn

    55

    Gi s mt s A c biu din di dng:

    A = an an-1 a1 a0 . a-1 a-2 a-m Gi tr ca A c hiu nh sau:

    1 1 0 11 1 0 110 10 ... 10 10 10 ... 10

    10

    n n mn n m

    ni

    ii m

    A a a a a a a

    A a

    a. H m thp phn (2)

    56

    V d: S 5246 c gi tr c tnh nh sau:

    5246 = 5 x 103 + 2 x 102 + 4 x 101 + 6 x 100

    V d: S 254.68 c gi tr c tnh nh sau:

    254.68 = 2 x 102 + 5 x 101 + 4 x 100 + 6 x 10-1 + 8 x 10-2

    a. H m thp phn (3)

  • 15

    57

    C b k t th hin gi tr s. K s nh nht l 0 v ln nht l b-1.

    S N(b) trong h m c s (b) c biu din bi:

    N(b)=anan-1an-2a1a0.a-1a-2a-m

    b. H m c s b (vi b 2, nguyn) b. H m c s b (2)

    Trong biu din trn, s N(b) c n+1 k s biu din cho phn nguyn v m k s l biu din cho phn l, v c gi tr l:

    58

    59

    S dng 2 ch s: 0,1

    Ch s nh phn gi l bit (binary digit)

    V d: Bit 0, bit 1

    Bit l n v thng tin nh nht

    c. H m nh phn

    60

    Dng n bit c th biu din c 2n gi tr khc nhau:

    00...000 (2) = 0 (trong h thp phn)

    ...

    11...111 (2) = 2n - 1 (trong h thp phn)

    VD: Dng 3 bit th biu din c cc s t 0 n 7 (trong h thp phn)

    c. H m nh phn (2)

  • 16

    61

    Gi s c s A c biu din theo h nh phn nh sau:

    A = an an-1 a1 a0 . a-1 a-2 a-m

    Vi ai l cc ch s nh phn, khi gi tr ca A l:

    1 1 0 1 21 1 0 1 22 2 ... 2 2 2 2 ... 2

    2

    n n mn n m

    ni

    ii m

    A a a a a a a a

    A a

    c. H m nh phn (3)

    62

    V d:

    S nh phn 1101001.1011 c gi tr:

    1101001.1011(2) = 26 + 25 + 23 + 20 + 2-1

    + 2-3 + 2-4

    = 64 + 32 + 8 + 1 + 0.5 + 0.125 + 0.0625 = 105.6875(10)

    c. H m nh phn (4)

    63

    Php cng:

    1+0=0+1=1;

    0+0=0;

    1+1=10;

    Php tr:

    0-1=1; (vay 1)

    1-1=0;

    0-0=0;

    1-0=1

    Tnh ton trong h nh phn

    64

    1 0 1

    + 1 1 1

    ---------

    1 1 0 0

    Tnh ton trong h nh phn V d

  • 17

    65

    1 1 0 0

    - 1 1 1

    --------------------

    0 1 0 1

    Tnh ton trong h nh phn V d

    66

    S dng cc ch s: 0,1,2,3,4,5,6,7

    Dng n ch s c th biu din c 8n

    gi tr khc nhau:

    00...000 = 0 (trong h thp phn)

    ...

    77...777 = 8n -1 (trong h thp phn)

    d. H m bt phn (Octal System b=8)

    67

    Gi s c s A c biu din theo h nh phn nh sau:

    A = an an-1 a1 a0 . a-1 a-2 a-m Vi ai l cc ch s trong h bt phn, khi

    gi tr ca A l:

    d. H m bt phn (2)

    1 1 0 1 21 1 0 1 28 8 ... 8 8 8 8 ... 8

    8

    n n mn n m

    ni

    ii m

    A a a a a a a a

    A a

    68

    V d:

    235 . 64 (8) c gi tr nh sau:

    235 . 64 (8) = 2x82 + 3x81 + 5x80 + 6x8-1

    + 4x8-2

    = 157. 8125 (10)

    d. H m bt phn (3)

  • 18

    69

    S dng 16 k s: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

    Cc ch in:

    A, B, C, D, E, F

    biu din cc gi tr s tng ng (trong h 10) l 10, 11, 12, 13, 14, 15

    e. H m 16, Hexadecimal, b=16

    70

    Gi s c s A c biu din theo h thp lc phn nh sau:

    A = an an-1 a1 a0 . a-1 a-2 a-mVi ai l cc ch s trong h thp lc phn, khi gi tr ca A l:

    1 1 0 1 21 1 0 1 216 16 ... 16 16 16 16 ... 16

    16

    n n mn n m

    ni

    ii m

    A a a a a a a a

    A a

    e. H m 16 (2)

    71

    V d: 34F5C.12D(16) c gi tr nh sau:

    34F5C.12D(16)= 3x164 + 4x163 + 15x162 + 5x161

    + 12x160 +?

    = 216294(10) + ?

    e. H m 16 (3) Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.2.1. H m

    1.2.2. Chuyn i c s

    1.2.3. i s Boolean

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    72

  • 19

    73

    1.2.2. Chuyn i c s

    Trng hp tng qut, mt s N trong h thp phn (N(10)) gm phn nguyn v phn thp phn.

    Chuyn 1 s t h thp phn sang 1 s h c s b bt k gm 2 bc:

    i phn nguyn (ca s ) t h thp phnsang h b

    i phn thp phn (ca s ) t h thpphn sang h c s b

    74

    a. Chuyn i phn nguyn

    Bc 1:Ly phn nguyn ca N(10) chia cho b, ta c thng l T1 s d d1.

    Bc 2: Nu T1 khc 0, Ly T1 chia tip cho b, ta c thng s l T2 , s d l d2

    (C lm nh vy cho ti bc th n, khi ta c Tn =0)

    Bc n: Nu Tn-1 khc 0, ly Tn-1 chia cho b, ta c thng s l Tn =0, s d l dn

    Kt qu ta c s N(b) l s to bi cc s d (c vit theo th t ngc li) trong cc bc trn

    Phn nguyn ca N(10) = dndn-1d1 (b)

    75

    a. Chuyn i phn nguyn (2)

    V d: Cch chuyn phn nguyn ca s 12.6875(10) sang s trong h nh phn:

    Dng php chia cho 2 lin tip, ta c mt lot cc s d nh sau

    76

    b. Chuyn i phn thp phn

    Bc1: Ly phn thp phn ca N(10)nhn vi b, ta c mt s c dng x1.y1(x l phn nguyn, y l phn thp phn)

    Bc 2: Nu y1 khc 0, tip tc ly 0.y1nhn vi b, ta c mt s c dng x2.y2

    (c lm nh vy cho n khi yn=0)

    Bc n: Nu yn-1 khc 0, nhn 0.yn-1 vi b, ta c xn.0

    Kt qu ta c s sau khi chuyn i l:

    Phn thp phn ca N(10) = 0.x1x2xn (b)

  • 20

    77

    b. Chuyn i phn thp phn (2)

    V d: Cch chuyn phn thp phn ca s 12.6875(10) sang h nh phn:

    78

    V d: Chuyn t thp phn sang nh phn

    12.6875(10) = 1100.1011 (2)

    69.25(10) = ?(2)

    Cch 2: Tnh nhm

    Phn tch s thnh tng cc ly thaca 2, sau da vo cc s m xcnh dng biu din nh phn

    Nhanh hn.

    V d: 69.25(10) = 64 + 4 + 1+

    = 26 + 22 + 20 + 2-2

    = 1000101.01(2)

    79 80

    Mt s v d

    Nh phn Hexa: 11 1011 1110 0110(2) = ?

    11 1011 1110 0110(2) = 3BE6(16) Hexa Nh phn: AB7(16) = ?

    AB7(16) = 1010 1011 0111(2) Hexa Thp phn: 3A8C ?

    3A8C (16) = 3 x 163 + 10 x 162 + 8 x 161

    +12 x 160

    = 12288 + 2560 + 128 + 12

    = 14988(10)

  • 21

    81

    Mt s v d (tip)

    Thp phn Hexa: 14988 ?

    14988 : 16 = 936 d 12 tc l C

    936 : 16 = 58 d 8

    58 : 16 = 3 d 10 tc l A

    3 : 16 = 0 d 3

    Nh vy, ta c: 14988(10) = 3A8C(16)

    Bi tp

    Chuyn sang h nh phn

    124.75

    65.125

    82

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.2.1. H m

    1.2.2. Chuyn i c s

    1.2.3. i s Boolean

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    83 84

    i s Boolean

    a NOT a

    0 1

    1 0

    Cc php ton logic vi tng bit nh phn:

  • 22

    85

    i s Boolean (tip)

    a b a AND b a OR b a XOR b

    0 0 0 0 0

    0 1 0 1 1

    1 0 0 1 1

    1 1 1 1 0

    Cc php ton logic vi cp bit nh phn:

    86

    i s Boolean (tip)

    Thc hin cc php ton logic vi 2 s nh phn:

    Kt qu l 1 s nh phn khi thc hin cc php ton logic vi tng cp bit ca 2 s nh phn

    Cc php ton ny ch tc ng ln tng cp bit m khng nh hng n bit khc.

    87

    V d

    VD: A = 1010 1010 v B = 0000 1111

    AND OR XOR NOT

    1010 1010 01010101

    0000 1111 11110000

    00001010 10101111 10100101

    Php dch

    Dch tri logic

    88

    Dch phi logic

    Dch phi s hc

  • 23

    Php quay

    Quay tri khng nh

    89

    Quay phi khng nh

    Quay tri c nh

    Quay phi c nh

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    1.3.1. Nguyn l chung

    1.3.2. Biu din s nguyn

    1.3.3. Biu din s thc

    1.3.4. Biu din k t

    90

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    1.3.1. Nguyn l chung

    1.3.2. Biu din s nguyn

    1.3.3. Biu din s thc

    1.3.4. Biu din k t

    91 92

    1.3.1. Nguyn l chung

    Mi d liu khi a vo my tnh u phic m ha thnh s nh phn

    Cc loi d liu:

    D liu nhn to: Do con ngi quy c

    D liu t nhin:

    Tn ti khch quan vi con ngi.

    Ph bin l cc tn hiu vt l nh m thanh, hnhnh,

  • 24

    93

    a. Nguyn tc m ha d liu

    M ha d liu nhn to:

    D liu s: M ha theo cc chun quy c

    D liu k t: M ha theo b m k t

    M ha d liu t nhin:

    Cc d liu cn phi s ha trc khi avo my tnh

    Theo s m ha v ti to tn hiu vt l

    94

    S m ha v ti to tn hiu vt l

    V d: MODEM: MOdulator and DEModulator

    (iu ch v Gii iu ch)

    95

    b. Cc loi d liu trong my tnh

    D liu c bn

    S nguyn: M nh phn thng thng(khng du) v m b hai (c du)

    S thc: S du chm ng

    K t: B m k t

    D liu c cu trc

    L tp hp cc loi d liu c bn c cuthnh theo mt cch no .

    V d: Kiu d liu mng, xu k t, tp hp,bn ghi,

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    1.3.1. Nguyn l chung

    1.3.2. Biu din s nguyn

    1.3.3. Biu din s thc

    1.3.4. Biu din k t

    96

  • 25

    97

    1.3.2. Biu din s nguyn

    Dng 1 chui bit biu din.

    i vi s nguyn c du, ngi ta sdng bit u tin(Most significant bit) biu din du - v bit ny gi l bit du.

    * di t d liu:

    L s bit c s dng m ha loi d liutng ng

    Trong thc t, di t d liu thng l bis ca 8.

    98

    a. S nguyn khng du

    Dng tng qut: gi s dng n bit biu din cho mt s nguyn khng du A:

    an-1an-2...a3a2a1a0 Gi tr ca A c tnh nh sau:

    Di biu din ca A:

    T 0 n 2n-1

    1 2 1 01 2 1 0

    1

    0

    2 2 ... 2 2

    2

    n nn n

    ni

    ii

    A a a a a

    A a

    V d 1

    Biu din cc s nguyn khng du sau y bng 8 bit:

    A = 45 B = 156

    Gii:

    A = 45 = 32 + 8 + 4 + 1 = 25 + 23 + 22 + 20

    A = 0010 1101(2)

    B = 156 = 128 + 16 + 8 + 4 = 27 + 24 + 23 + 22

    B = 1001 1100 (2)

    99

    V d 2

    Cho cc s nguyn khng du X, Y c biu din bng 8 bit nh sau:

    X = 0010 1011

    Y = 1001 0110

    Gii:

    X = 0010 1011 = 25 + 23 + 21 + 20

    = 32 + 8 + 2 + 1 = 43

    Y = 1001 0110 = 27 + 24 + 22 + 21

    = 128 + 16 + 4 + 2 = 150100

  • 26

    101

    Trng hp c th: vi n = 8 bit

    Di biu din l [0, 255]

    0000 0000 = 0

    0000 0001 = 1

    0000 0010 = 2

    0000 0011 = 3

    .....

    1111 1111 = 255

    Trc s hc:

    Trc s hc my tnh:

    Vi n = 8 bit

    123 + 164 =?

    Ch trng hp php tnh vt qu di biu din

    1111 1111

    + 0000 0001

    1 0000 0000

    KQ sai: 255 + 1 = 0 ?(do php cng b nh ra ngoi)

    102

    Vi n = 16 bit, 32 bit, 64 bit

    n = 16 bit:

    Di biu din l [0, 65535]

    n = 32 bit:

    Di biu din l [0, 232-1]

    n = 64 bit:

    Di biu din l [0, 264-1]

    103 104

    b. Biu din s nguyn c du

    S dng bit u tin biu din du - v bit ny gi l bit du

    S dng s b hai biu din

  • 27

    i. Phn b l g?

    105

    U: Universal Set (Tp ton th)

    A U

    Ac = U \ A

    106

    ii. S b chn v s b mi (h thp phn)

    Gi s c 1 s nguyn thp phn A c biu din bi n ch s thp phn. Ta c: S b chn ca A = (10n 1) A

    S b mi ca A = 10n A

    NX: S b mi = S b chn + 1

    V d: Xt n = 4 ch s, A = 2874

    S b chn ca A = (104 1) 2874 = 7125

    S b mi ca A = 104 2874 = 7126

    iii. S b mt v s b hai (h nh phn)

    Gi s c 1 s nguyn nh phn c biu din bi n bit. Ta c:

    S b mt ca A = (2n - 1) A

    S b hai ca A = 2n A

    NX: S b hai = S b mt + 1

    V d

    Xt n = 4 bit, A = 0110

    S b mt ca A = (24 - 1) - 0110 = 1001

    S b hai ca A = 24 - 0110 = 1010

    107 108

    Nhn xt

    V d (c)

    Xt n = 4 bit, A = 0110

    S b mt ca A = (24 - 1) - 0110 = 1001

    S b hai ca A = 24 - 0110 = 1010

    C th tm s b mt ca A bng cch o ngc tt c cc bit

    S b hai = S b mt + 1

    A + S b hai ca A = 0 nu b qua bit nh ra khi bit cao nht

  • 28

    109

    iv. Biu din s nguyn c du

    Biu din s nguyn c du bng s b hai

    Dng n bit biu din s nguyn c du A

    Biu din s b 2 ca A (s dng n bit)

    V d: Biu din s nguyn c du sau y bng 8 bit: A = - 70(10)Biu din 70 = 0100 0110

    B 1: 1011 1001 (nghch o cc bit)

    + 1

    B 2: 1011 1010

    Vy: A = 1011 1010(2)

    110

    iv. Biu din s nguyn c du (2)

    Dng tng qut ca s nguyn c du A:

    an-1an-2...a2a1a0 Gi tr ca A c xc nh nh sau:

    Di biu din: [-2n-1, 2n-1-1]

    10000000

    .

    01111111

    Nhn xt: Vi s dng, s m?

    21

    10

    2 2n

    n in i

    i

    A a a

    111

    V d

    Xc nh gi tr ca cc s nguyn c du 8 bit sau y:

    A = 0101 0110

    B = 1101 0010

    Gii:

    A = 26 + 24 + 22 + 21 = 64 + 16 + 4 + 2 = +86

    B = -27 + 26 + 24 + 21 =

    = -128 + 64 + 16 + 2 = -46

    Trng hp c th: vi n = 8 bit

    Di biu din l [-128, 127]

    0000 0000 = 0

    0000 0001 = +1

    0000 0010 = +2

    .......

    01111111 = +127

    10000000 = -128

    10000001 = -127

    .......

    1111 1110 = -2

    1111 1111 = -1

    Trc s hc my tnh

  • 29

    113

    v. Tnh ton s hc vi s nguyn

    Cng/ tr s nguyn khng du:

    Tin hnh cng/tr ln lt tng bt t phi qua tri.

    Khi cng/tr hai s nguyn khng du n bit ta thu c mt s nguyn khng du n bit.

    Nu tng ca hai s ln hn 2n-1 th khi s trn s v kt qu s l sai.

    Tr s khng du th ta ch tr c s ln cho s nh. Trng hp ngc li s sai

    114

    V d: Cng tr s nguyn khng du

    Dng 8 bit biu din s nguyn khng du

    Trng hp khng xy ra trn s (carry-out): X = 1001 0110 = 150 Y = 0001 0011 = 19 S = 1010 1001 = 169 Cout = 0

    Trng hp c xy ra trn s (carry-out): X = 1100 0101 = 197 Y = 0100 0110 = 70 S = 0000 1011 267 Cout = 1 carry-out (KQ sai = 23 + 21 + 20 = 11)

    115

    v. Tnh ton s hc vi s nguyn (2)

    Cng s nguyn c du

    Cng ln lt cc cp bit t phi qua tri, b qua bit nh (nu c).

    Cng hai s khc du: kt qu lun ng

    Cng hai s cng du: Nu tng nhn c cng du vi 2 s hng th

    kt qu l ng

    Nu tng nhn c khc du vi 2 s hng th xy ra hin tng trn s hc (overflow) v kt qu nhn c l sai

    116

    V d: Cng/tr s nguyn c du

    VD: khng trn s

  • 30

    117

    V d: Cng/tr s nguyn c du

    C xy ra trn s:

    v. Tnh ton s hc vi s nguyn (3)

    Tr s nguyn c du

    tr hai s nguyn c du X v Y, cn ly b hai ca Y tc Y, sau cng X vi Y tc l: X Y = X + (-Y).

    Cng ln lt cc cp bit t phi qua tri, b qua bit nh (nu c).

    V d:

    118

    V d

    Cho A = 0x3D, B = 0x50. Mnh no sauy l sai?

    a. not A = 0xC2

    b. A and B = 0x10

    c. A or B = 0x7E

    d. A xor B = 0x6D

    119

    V d

    Cho A = -25(10), B = +58(10) l 2 s nguyn, c m ha di dng s nguyn 8 bit. Mnh no sau y l ng ?

    a. A = 1010 0111

    b. B = 0011 0110

    c. A + B = 0010 0001

    d. A B = 1010 1101

    120

  • 31

    A v B c m ha di dng s nguyn co du8 bit, A = 1010 1010, B = 0011 1100. Mnh no sau y l ng?

    a. not A = +85

    b. not B = -61

    c. A xor B = -22

    d. A or B = -66

    121 122

    v. Tnh ton s hc vi s nguyn (4)

    Nhn/chia s nguyn khng du Cc bc thc hin nh trng h 10 VD: Php nhn

    1011 (11 c s 10)x

    1101 (13 c s 10) -------------

    10110000

    1011 1011--------------

    10001111 (143 c s 10)

    v. Tnh ton s hc vi s nguyn (5)

    Cha hai s nguyn khng du

    123

    v. Tnh ton s hc vi s nguyn (6)

    Nhn s nguyn c du: Bc 1: Chuyn i s nhn v s b nhn

    thnh s dng tng ng

    Bc 2: Nhn 2 s bng thut gii nhn s nguyn khng du c tch 2 s dng

    Bc 3: Hiu chnh du ca tch:

    Nu 2 tha s ban u cng du Kt qu l tch thu c trong bc 2.

    Nu khc du Kt qu l s b 2 ca tch thu c trong bc 2.

    124

  • 32

    v. Tnh ton s hc vi s nguyn (7)

    Chia s nguyn c du:

    Bc 1: Chuyn i s chia v s b chia thnh s dng tng ng

    Bc 2: Chia 2 s bng thut gii chia s nguyn khng du Thu c thng v d u dng

    Bc 3: Hiu chnh du ca kt qu theo quy tc sau:

    125

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    1.3.1. Nguyn l chung

    1.3.2. Biu din s nguyn

    1.3.3. Biu din s thc

    1.3.4. Biu din k t

    126

    127

    a. Nguyn tc chung

    biu din s thc, trong my tnh ngi ta thng dng k php du chm ng (Floating Point Number)

    V d: 12.3 = 12.3 * 100

    = 123 * 101

    = 1.23 * 10-1

    128

    a. Nguyn tc chung (2)

    Mt s thc X c biu din theo kiu s du chm ng nh sau:

    X = M * RE

    Trong :

    M l phn nh tr (Mantissa)

    R l c s (Radix) thng l 2 hoc 10.

    E l phn m (Exponent)

    Vi R c nh th lu tr X ta ch cn lu tr M v E (di dng s nguyn)

  • 33

    129

    V d - Biu din s thc

    Vi c s R = 10, gi s 2 s thc N1 v N2 c lu tr theo phn nh tr v s m nh sau: M1 = -15 v E1 = +12

    M2 = +314 v E2 = -9

    C ngha l

    N1 = M1 x 10 E1 = -15x1012

    = -15 000 000 000 000

    v

    N2 = M2 x 10 E2 = 314 x 10-9

    = 0.000 000 314

    130

    b. Php ton vi s thc

    Khi thc hin php ton vi s du chm ng s c tin hnh trn c s cc gi tr ca phn nh tr v phn m.

    131

    c. Php ton vi s thc (2)

    Gi s c 2 s du phy ng sau:

    N1 = M1 x RE1 v N2 = M2 x RE2

    Khi , vic thc hin cc php ton s hc s c tin hnh:

    N1 N2 = (M1 x R E1-E2 M2) x RE2 ,

    (gi thit E1 E2)

    N1 x N2 = (M1x M2) x R E1+E2

    N1 /N2 = (M1 / M2) x R E1-E2

    132

    c. Chun IEEE 754/85

    L chun m ha s du chm ng

    C s R = 2

    C cc dng c bn:

    Dng c chnh xc n, 32-bit

    Dng c chnh xc kp, 64-bit

    Dng c chnh xc kp m rng, 80-bit

  • 34

    133

    c. Chun IEEE 754/85 (2)

    Khun dng m ha:

    S e m

    S e m

    S e m

    31 30 23 22 0

    63 62 52 51 0

    79 78 64 63 0

    134

    c. Chun IEEE 754/85 (3)

    S l bit du, S=0 l s dng, S=1 l s m.

    e l m lch (excess) ca phn m E, tc l: E = e b

    Trong b l lch (bias):

    Dng 32-bit : b = 127, hay E = e - 127

    Dng 64-bit : b = 1023, hay E = e - 1023

    Dng 80-bit : b = 16383, hay E = e - 16383

    135

    c. Chun IEEE 754/85 (4)

    m l cc bit phn l ca phn nh tr M, phn nh tr c ngm nh nh sau:

    M = 1.m

    Cng thc xc nh gi tr ca s thc tng ng l:

    X = (-1)S x 1.m x 2e-b

    S e m

    136

    V d 1

    V d 1: C mt s thc X c dng biu din nh phn theo chun IEEE 754 dng 32 bit nh sau:

    1100 0001 0101 0110 0000 0000 0000 0000

    Xc nh gi tr thp phn ca s thc .

    Gii:

    S = 1 X l s m

    e = 1000 0010 = 130

    m = 10101100...00

    Vy X = (-1)1 x 1.10101100...00 x 2130-127

    = -1.101011 x 23 = -1101.011 = -13.375

  • 35

    137

    V d 2

    Xc nh gi tr thp phn ca s thc X c dng biu din theo chun IEEE 754 dng 32 bit nh sau:

    0011 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000

    Gii:

    S = 0 X l s dng

    e = 0111 1111= 127

    m = 000000...00

    Vy X = (-1)0 x 1.0000...00 x 2127-127

    = 1.0 x 20 = 1

    138

    V d 3

    Biu din s thc X = 9.6875 v dng s du chm ng theo chun IEEE 754 dng 32 bit

    Gii:

    X = 9.6875(10) = 1001.1011(2) = 1.0011011 x 23

    Ta c:

    S = 0 v y l s dng

    E = e 127 nn e = 127 + 3 = 130(10) = 1000 0010(2)

    m = 001101100...00 (23 bit)

    X = 0100 0001 0001 1011 0000 0000 0000 0000

    V d

    1. Biu din cc s thc sau di dng chunIEEE 754 32 bit

    a. X = 0.75

    b. Y = -27.0625

    2. Xc nh gi tr ca cc s thc c biu dindi dng IEEE 754 32 bit

    a. X = 1111 0000 1110 0100 0000 0000 0000 0000

    b. Y = 0000 1111 0001 1000 0100 0000 0000 0000

    139 140

    Cc quy c c bit

    Nu tt c cc bit ca e u bng 0, cc bit ca m u bng 0, th X = 0

    Nu tt c cc bit ca e u bng 1, cc bit ca m u bng 0, th X =

    Nu tt c cc bit ca e u bng 1, m c t nht mt bit bng 1, th X khng phi l s (not a number - NaN)

  • 36

    141

    Trc s biu din

    Dng 32 bit: a = 2-127 10-38 b = 2+127 10+38

    Dng 64 bit: a = 2-1023 10-308 b = 2+1023 10+308

    Dng 80 bit: a = 2-16383 10-4932 b = 2+16383 10+4932

    Ni dung

    1.1. Thng tin v Tin hc

    1.2. Biu din s trong h m

    1.3. Biu din d liu trong my tnh

    1.3.1. Nguyn l chung

    1.3.2. Biu din s nguyn

    1.3.3. Biu din s thc

    1.3.4. Biu din k t

    142

    143

    a. Nguyn tc chung

    Cc k t cng cn c chuyn i thnh chui bit nh phn gi l m k t.

    S bit dng cho mi k t theo cc m khc nhau l khc nhau.

    VD: B m ASCII dng 8 bit cho 1 k t.

    B m Unicode dng 16 bit.

    144

    a. B m ASCII

    Do ANSI (American National Standard Institute) thit k

    ASCII l b m c dng trao i thng tin chun ca M. Lc u ch dng 7 bit (128 k t) sau m rng cho 8 bit v c th biu din 256 k t khc nhau trong my tnh

    B m 8 bit m ha c cho 28 = 256 k t, c m t 00(16) FF(16), bao gm: 128 k t chun c m t 00(16) 7F(16) 128 k t m rng c m t 80(16) FF(16)

  • 37

    145

    i. K t chun B m ASCII

    95 k t hin th c: C m t 20(16) 7E(16) 26 ch ci hoa Latin 'A' 'Z' c m t 41(16) 5A(16) 26 ch ci thng Latin 'a' 'z' c m t 61(16)

    7A(16) 10 ch s thp phn '0' '9' c m t 30(16) 39(16) Cc du cu: . , ? ! : ;

    Cc du php ton: + - * /

    Mt s k t thng dng: #, $, &, @, ...

    Du cch (m l 20(16))

    33 m iu khin: m t 0016 1F16 v 7F16dng m ha cho cc chc nng iu khin

    146

    147

    K t iu khin nh dng

    BS Backspace - Li li mt v tr: K t iu khin con tr li li mt v tr.

    HT Horizontal Tab - Tab ngang: K t iu khin con tr dch tip mt khong nh trc.

    LF Line Feed - Xung mt dng: K t iu khin con tr chuyn xung dng di.

    VT Vertical Tab - Tab ng: K t iu khin con tr chuyn qua mt s dng nh trc.

    FF Form Feed - y sang u trang: K t iu khin con tr di chuyn xung u trang tip theo.

    CR Carriage Return - V u dng: K t iu khin con tr di chuyn v u dng hin hnh.

    148

    K t iu khin truyn s liu

    SOH Start of Heading - Bt u tiu : K t nh du bt u phn thng tin tiu .

    STX Start of Text - Bt u vn bn: K t nh du bt u khi d liu vn bn v cng chnh l kt thc phn thng tin tiu .

    ETX End of Text - Kt thc vn bn: K t nh du kt thc khi d liu vn bn c bt u bng STX.

    EOT End of Transmission - Kt thc truyn: Ch ra cho bn thu bit kt thc truyn.

    ENQ Enquiry - Hi: Tn hiu yu cu p ng t mt my xa.

    ACK Acknowledge - Bo nhn: K t c pht ra t pha thu bo cho pha pht bit rng d liu c nhn thnh cng.

    NAK Negative Aknowledge - Bo ph nhn: K t c pht ra t pha thu bo cho pha pht bit rng vic nhn d liu khng thnh cng.

    SYN Synchronous / Idle - ng b ha: c s dng bi h thng truyn ng b ng b ho qu trnh truyn d liu.

    ETB End of Transmission Block - Kt thc khi truyn: Ch ra kt thc khi d liu c truyn.

  • 38

    149

    K t iu khin phn cch thng tin

    FS File Separator - K hiu phn cch tp tin: nh du ranh gii gia cc tp tin.

    GS Group Separator - K hiu phn cch nhm: nh du ranh gii gia cc nhm tin (tp hp cc bn ghi).

    RS Record Separator - K hiu phn cch bn ghi: nh du ranh gii gia cc bn ghi.

    US Unit Separator - K hiu phn cch n v: nh du ranh gii gia cc phn ca bn ghi.

    150

    Cc k t iu khin khc

    NUL Null - K t rng: c s dng in khong trng khi khng c d liu.

    BEL Bell - Chung: c s dng pht ra ting bp khi cn gi s ch ca con ngi.

    SO Shift Out - Dch ra: Ch ra rng cc m tip theo s nm ngoi tp k t chun cho n khi gp k t SI.

    SI Shift In - Dch vo: Ch ra rng cc m tip theo s nm trong tp k t chun.

    DLE Data Link Escape - Thot lin kt d liu: K t s thay i ngha ca mt hoc nhiu k t lin tip sau .

    DC1

    DC4

    Device Control - iu khin thit b : Cc k t dng iu khin cc thit b ph tr.

    CAN Cancel - Hy b: Ch ra rng mt s k t nm trc n cn phi b qua.

    EM End of Medium - Kt thc phng tin: Ch ra k t ngay trc n l k t cui cng c tc dng vi phng tin vt l.

    SUB Substitute - Thay th: c thay th cho k t no c xc nh l b li.

    ESC Escape - Thot: K t c dng cung cp cc m m rng bng cch kt hp vi k t sau .

    DEL Delete - Xa: Dng xa cc k t khng mong mun.

    151

    b. K t m rng B m ASCII

    c nh ngha bi:

    Nh ch to my tnh

    Ngi pht trin phn mm

    V d:

    B m k t m rng ca IBM: c dng trn my tnh IBM-PC.

    B m k t m rng ca Apple: c dng trn my tnh Macintosh.

    Cc nh pht trin phn mm ting Vit cng thay i phn ny m ho cho cc k t ring ca ch Vit, v d nh b m TCVN 5712.

    152

    c. B m Unicode

    Do cc hng my tnh hng u thit k

    L b m 16-bit, Vy s k t c th biu din (m ho) l 216

    c thit k cho a ngn ng, trong c ting Vit

  • 39

    Tho lun

    153