Tin học đại cương part 1 - Biểu diễn thông tin trên máy tính

Chia sẻ: hidiefei

Nguyên lý hoạt động của máy tính Biểu diễn và xử lý thông tin Đơn vị dữ liệu Hệ đếm và các phép tính Biểu diễn thông tin Biễu diễn số nguyên âm Biễu diễn các dạng thông tin khác

Nội dung Text: Tin học đại cương part 1 - Biểu diễn thông tin trên máy tính

www.uit.edu.vn




TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG
BÀI 1


BIỂU DIỄN THÔNG TIN
TRÊN MÁY TÍNH

1
BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRÊN MT

 Nguyên lý hoạt động của máy tính
 Biểu diễn và xử lý thông tin
 Đơn vị dữ liệu
 Hệ đếm và các phép tính
 Biểu diễn thông tin
• Biễu diễn số nguyên âm
Tin học đại cương




• Biễu diễn các dạng thông tin khác

2
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MT
Tin học đại cương




3
SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA MT
Tin học đại cương




4
CHU KỲ MÁY (MACHINE CYCLE)
Tin học đại cương




5
TỪ BÀN PHÍM ĐẾN MÀN HÌNH
Tin học đại cương




6
BIỂU DIỄN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN

Thông tin có thể được phát sinh, lưu trữ,
truyền, tìm kiếm, sao chép, xử lý, nhân
bản. Thông tin cũng có thể biến dạng, sai
lệch hoặc bị phá hủy.
 Trong máy tính, thông tin được biểu diễn
bằng số nhị phân.
 Chỉ dùng 2 ký số là 0 và 1 mà ta gọi là bit
để biểu diễn, xử lý. Các loại thông tin
Tin học đại cương




như văn bản, hình ảnh, âm thanh, video,
... đều được lưu trữ, xử lý theo dạng này.
7
ĐƠN VỊ DỮ LIỆU
 Bit: Số 0 hoặc 1
 Byte = 8 bit
1 Kilobyte (KB) = 210 = 1024 byte

1 Megabyte (MB) = 210 KB

≈ 1,000,000 byte
 1 Gigabyte (GB) = 210 MB
≈ 1,000,000,000 byte
 1 Tetrabyte (TB) = 210 GB
Tin học đại cương




≈ 1,000,000,000,000 byte
 1 Petabyte (PB) = 210 TB
8
HỆ ĐẾM VÀ CÁC PHÉP TÍNH
Các chữ số cơ bản của một hệ đếm là các chữ số tối
thiểu để biểu diễn mọi số trong hệ đếm ấy.
Ví dụ:
 Hệ thập phân có các chữ số cơ bản: 0, 1, .., 8, 9.
 Hệ nhị phân có các chữ số cơ bản: 0, 1.
 Hệ thập lục phân có các chữ số cơ bản: 0,1, .., 9,
A, B, C, D, E, F.

X = an an-1 ... a1 a0 = anbn + an-1bn-1 +... + a1b + a0
Tin học đại cương




Trong đó: b là cơ số hệ đếm,
a0, a1, a2,...., an là các chữ số cơ bản,
X là số ở hệ đếm cơ số b.
9
HỆ ĐẾM VÀ CÁC PHÉP TÍNH

X = an an-1 ... a1 a0 = anbn + an-1bn-1 +... + a1b + a0

Ví dụ 1:
Giá trị số 1235 ở cơ số b = 10 (a0=5, a1=3, a2=2, a3=1)
123510 = 1.1000 + 2.100 + 3.10 + 5
= 1.103 + 2.102 + 3.101 + 5.100
Ví dụ 2:
Giá trị số 1011 ở cơ số b = 2 (a0=1, a1=1,
a2=0, a3=1)
Tin học đại cương




10112 = 1.23 + 0.22 + 1.21 + 1.20
= 1.8 + 0.4 + 1.2 + 1 = 11
10
Tin học đại cương




11
CHUYỂN CƠ SỐ
Tin học đại cương




12
CHUYỂN CƠ SỐ
Tin học đại cương




13
CHUYỂN CƠ SỐ
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




14
BIỂU DIỄN SỐ ÂM

 Các phương pháp để biểu diễn số âm
trong máy tính:
 Dấu lượng
 Bù 1
 Bù 2
…
Tin học đại cương




 Các máy tính hiện nay hầu hết sử dụng
phương pháp biểu diễn số bù 2.
15
CÁC DẠNG BIỂU DIỄN (4 BIT)
Tin học đại cương




16
PHƯƠNG PHÁP DẤU LƯỢNG

 Dùng bit cực trái làm bit dấu (sign-bit),
đại diện cho dấu của số:
 Bit dấu là 0: số dương ("+")
 Bit dấu là 1: số âm ("−").
 Các bit còn lại dùng để biểu diễn độ lớn
của số (hay giá trị tuyệt đối – absolute
value – của số).
Tin học đại cương




17
PHƯƠNG PHÁP DẤU LƯỢNG
 Với số 8 bit:
 7 bit (trừ đi bit dấu) được dùng để biểu
diễn cho các số có giá trị từ 0000000
(010) đến 1111111 (12710).
 Thêm dấu sẽ biểu diễn các số từ
−12710 đến +12710.
 Biểu diễn số 0?
 Ví dụ:
Tin học đại cương




 510 ↔ 000001012
 −510 ↔ 100001012
18
PHƯƠNG PHÁP BÙ 1
 Tương tự phương pháp dấu lượng, nhưng
khác ở cách biểu diễn độ lớn của số.
 Bit dấu là 0: số dương.
 Bit dấu là 1: số âm.
 Đảo tất cả các bit của số nhị phân
dương (không tính bit dấu) để biểu
diễn số âm tương ứng.
 Ví dụ:
Tin học đại cương




 4310 ↔ 001010112
 −4310 ↔ 110101002
19
CỘNG VỚI SỐ BÙ 1

 Giống phép cộng nhị phân bình thường.
 Nếu thực hiện phép cộng đến bit cực trái
mà phát sinh bit nhớ thì cộng tiếp bit nhớ
này vào kết quả vừa nhận được.
 Ví dụ:
1. Cộng hai số 8 bit −510 và 210:
(số bù 1 của −510)
1111 1010
(bd nhị phân số 210)
+ 0000 0010
Tin học đại cương




--------------
1111 1100 (số bù 1 của −310)
20
CỘNG VỚI SỐ BÙ 1

2. Cộng hai số 8 bit −510 với −710

(số bù 1 của −710)
1111 1000
(số bù 1 của −510)
+ 1111 1010
-----------------------

(còn nhớ 1)
1111 0010
(cộng tiếp với bit nhớ)
+ 1
-----------------------
Tin học đại cương




(số bù 1 của −1210)
1111 0011

21
PHƯƠNG PHÁP BÙ 2

 Biểu diễn giống như phương pháp bù 1,
nhưng phải cộng thêm 1 vào kết quả (ở
hệ nhị phân).

 Ví dụ: Biểu diễn nhị phân số −510 (8 bit):

 PP bù 1: 1111 1010

 PP bù 2: + 1
Tin học đại cương




1111 1011

22
PHƯƠNG PHÁP BÙ 2

 Số 0 mẫu 8 bit chỉ có 1 cách biểu diễn duy
nhất là 0000 0000.

 Biểu diễn số 8 bit từ -1282 đến 1272

 Đổi dấu (“-” → “+” hoặc “+” → “-”)

 B1: Đảo tất cả các bit.

 B2: Cộng 1 vào kết quả từ B1.
Tin học đại cương




23
VD TÓM TẮT BD SỐ BÙ 2

Biểu diễn số 8 bit -510
 B1: Biểu diễn nhị phân: 0000 0101
 B2: Đảo tất cả các bit: 1111 1010
 B3: Cộng thêm 1: + 1
1111 1011
 B4: Kiểm tra lại: vì -510 là số âm nên bit
Tin học đại cương




trái bên cùng (bit dấu) được giữ là 1.


24
CỘNG VỚI SỐ BÙ 2

 Giống phép cộng nhị phân bình thường.
 Nếu thực hiện phép cộng đến bit cực trái
mà phát sinh bit nhớ thì bỏ bit nhớ này
đi.
 Ví dụ:
1. Cộng hai số 8 bit −510 và 210:
1111 1011 (số bù 2 của −510)
(bd nhị phân số 210)
+ 0000 0010
Tin học đại cương




--------------
1111 1101 (số bù 2 của −310)
25
CỘNG VỚI SỐ BÙ 2

2. Cộng hai số 8 bit −510 với −710

(số bù 2 của −710)
1111 1001

(số bù 2 của −510)
+ 1111 1011

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


(số bù 2 của -1210)
1111 0100
Tin học đại cương




Giá trị nhớ 1 bị bỏ đi!


26
TRÀN SỐ
Thực hiện cộng 2 số thập phân -6 và -4
biễu diễn dưới dạng nhị phân 4 bit bù 2:
(số bù 2 của −610)
1010
(số bù 2 của −410)
+ 1100
---------
0110
Giá trị của số nguyên dương 610
Nhưng giá trị cần có là -10
Tin học đại cương




* Tràn số do dùng quá ít bit biễu diễn!!!
27
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




28
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




29
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




30
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




31
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




32
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




33
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




34
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




35
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




36
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




37
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




38
BIỂU DIỄN THÔNG TIN
Tin học đại cương




39
www.uit.edu.vn




40
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản