BÀI GIẢNG TÓM TẮT TIN HỌC CƠ SỞ

Chia sẻ: Lan Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

489
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình “ Tin học cơ sở “ được biên soạn theo chương đào tạo hệ thống tín chỉ của trường Đại Học Đà Lạt. Mục đích biên soạn giáo trình nhằm cung cấp cho sinh viên khối tự nhiên những kiến thức cơ bản về công nghệ thông tin. Tuy có rất nhiều cố gắng trong công tác biên soạn nhưng chắc chắn rằng giáo trình này còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi xin trân trọng tiếp thu tất cả nh

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI GIẢNG TÓM TẮT TIN HỌC CƠ SỞ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ThS. Đặng Thanh Hải ThS. Hoàng Mạnh Hùng BÀI GIẢNG TÓM TẮT TIN HỌC CƠ SỞ Dành cho sinh viên khối tự nhiên (Lưu hành nội bộ) Đà Lạt 2008
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở LỜI NÓI ĐẦU Giáo trình “ Tin học cơ sở “ được biên soạn theo chương đào tạo hệ thống tín chỉ của trường Đại Học Đà Lạt. Mục đích biên soạn giáo trình nhằm cung cấp cho sinh viên khối tự nhiên những kiến thức cơ bản về công nghệ thông tin. Tuy có rất nhiều cố gắng trong công tác biên soạn nhưng chắc chắn rằng giáo trình này còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi xin trân trọng tiếp thu tất cả những ý kiến đóng góp của các bạn sinh viên, cũng như của các đồng nghiệp trong lĩnh vực này để hoàn thiện giáo trình, phục vụ tốt hơn cho việc dạy và học tin học đang ngày càng phát triển ở nước ta. Khoa Công Nghệ Thông Tin Trường Đại Học Đà Lạt Trang 2
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở MỤC LỤC CHƯƠNG I – THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN......................................................7 I.1 CÁC KHÁI NIỆM THÔNG TIN ..............................................................................................7 I.2 XỬ LÝ THÔNG TIN ............................................................................................................8 I.3 CÁC NGUYÊN LÝ XỬ LÝ THÔNG TIN TỰ ĐỘNG ..................................................................8 I.4 CẤU TRÚC HỆ THỐNG XỬ LÝ THÔNG TIN TỰ ĐỘNG .........................................................10 CHƯƠNG II – KHÁI NIỆM CƠ SỞ..................................................................................12 II.1 ĐƠN VỊ THÔNG TIN CỦA MÁY TÍNH ...............................................................................12 II.2 HỆ ĐẾM .........................................................................................................................13 II.3 MÃ HOÁ THÔNG TIN CHO VIỆC LƯU TRỮ .......................................................................14 II.4 HỆ NHỊ PHÂN .................................................................................................................15 II.4.1 CộNG NHị PHÂN ...........................................................................................................16 II.4.2 BIỂU DIỄN HỖN SỐ BẰNG NHỊ PHÂN ...........................................................................16 II.5 CÁCH LƯU TRỮ SỐ NGUYÊN ÂM ....................................................................................17 II.6 CÁCH LƯU TRỮ HỖN SỐ .................................................................................................19 CHƯƠNG III – GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MÁY TÍNH .............................................22 III.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ....................................................................................................22 III.2 NHIỆM VỤ XỬ LÝ DỮ LIỆU CỦA MÁY TÍNH ...................................................................22 III.3 PHÂN LOẠI MÁY TÍNH ..................................................................................................23 III.4 PHẦN CỨNG MÁY TÍNH ................................................................................................24 III.5 ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM ..........................................................................................24 III.6 BỘ NHỚ MÁY TÍNH .......................................................................................................25 III.7 THIẾT BỊ NHẬP .............................................................................................................26 III.8 THIẾT BỊ XUẤT .............................................................................................................27 III.9 CẤU HÌNH MÁY TÍNH....................................................................................................27 III.10 PHẦN MỀM .................................................................................................................31 III.10.1 Khái niệm phần mềm..........................................................................................31 III.10.2 Phân loại phần mềm ..........................................................................................31 CHƯƠNG IV – HỆ ĐIỀU HÀNH.......................................................................................33 IV.1 KHÁI NIỆM HỆ ĐIỀU HÀNH ...........................................................................................33 IV.2 NGUYÊN TẮC NẠP HỆ ĐIỀU HÀNH ...............................................................................33 IV.3 HỆ ĐIỀU HÀNH MS–DOS ............................................................................................33 IV.3.1 Các đặc điểm ........................................................................................................33 IV.3.2 Cấu trúc Hệ điều hành MS–DOS .........................................................................33 IV.3.3 Cài đặt Hệ điều hành ...........................................................................................34 Trang 3
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở IV.3.4 Nội dung Hệ điều hành MS-DOS .........................................................................34 IV.3.5 Tập lệnh DOS .......................................................................................................34 IV.3.6 Tạo đĩa khởi động MS-DOS .................................................................................35 IV. 4 HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWS...........................................................................................36 IV.4.1 Các đặc điểm ........................................................................................................36 IV.4.2 Cài đặt Hệ điều hành ...........................................................................................36 IV.4.3 Khởi động và thoát khỏi Windows Xp ..................................................................45 IV.4.4 Các thuật ngữ thường sử dụng trong Windows ...................................................46 IV.4.5 Cửa sổ chương trình.............................................................................................49 IV.4.6 Cài đặt Font chữ...................................................................................................50 IV.4.7 Thay đổi màn hình nền, độ phân giải...................................................................50 IV.4.8 Cài đặt và loại bỏ chương trình ...........................................................................51 IV.4.9 Cấu hình ngày, giờ cho hệ thống .........................................................................52 IV.5 CHƯƠNG TRÌNH WINDOWS EXPLORER ...........................................................................53 IV.5.1 Giới thiệu..............................................................................................................53 IV.5.2 Thao tác với Thư mục và Tập tin .........................................................................55 IV.5.3. Thao tác với đĩa...................................................................................................58 CHƯƠNG V – CÁC CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG.....................................................60 V.1 CHƯƠNG TRÌNH HỖ TRỢ TIẾNG VIỆT.............................................................................60 V.1.1 Vấn đề tiếng Việt trong Windows ..........................................................................60 V.1.2 Font chữ và Bảng mã............................................................................................60 V.1.3 Các kiểu gõ tiếng Việt...........................................................................................61 V.1.4. Sử dụng Unikey.....................................................................................................61 V.2 LUYỆN ĐÁNH MÁY VỚI KP TYPING TUTOR ..................................................................63 V.2.1. Khởi động KP Typing Tutor .................................................................................64 V.2.2. Cách đặt tay trên bàn phím ..................................................................................64 V.2.3. Chọn bài tập .........................................................................................................65 V.2.4. Thay đổi các tuỳ chọn ...........................................................................................65 V.3 SOẠN THẢO VĂN BẢN BẰNG MIRCOSOFT WORD ..........................................................66 V.3.1 Giới thiệu ...............................................................................................................66 V.3.2 Cách khởi động......................................................................................................66 V.3.3 Môi trường làm việc ..............................................................................................66 V.3.4 Tạo một tài liệu mới...............................................................................................68 V.3.5 Ghi tài liệu ra đĩa ..................................................................................................68 V.3.6 Mở tài liệu đang tồn tại trên đĩa............................................................................69 V.3.7 Thoát khỏi môi trường làm việc.............................................................................70 V.3.8 Nhập văn bản.........................................................................................................70 V.3.9 Thao tác trên khối văn bản ....................................................................................71 Trang 4
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở V.3.10 Thiết lập Tab........................................................................................................72 V.3.11 Các kỹ năng định dạng văn bản ..........................................................................74 V.3.12 Định dạng đoạn văn bản .....................................................................................79 V.3.13 Thiết lập Bullets và Numbering ...........................................................................80 V.4. LÀM VIỆC VỚI BẢNG TÍNH BẰNG MICROSOFT EXCEL ..................................................84 V.4.1 Giới thiệu ...............................................................................................................84 V.4.2 Workbook...............................................................................................................84 V.4.3 Các thao tác căn bản .............................................................................................84 V.4.4 Công thức và hàm..................................................................................................88 V.4.5 Nhóm hàm Toán học – Lượng giác (Math & Trig) ...............................................91 V.4.6 Nhóm hàm Thống kê (Statistical) ..........................................................................92 V.4.7 Nhóm hàm Chuỗi (Text) ........................................................................................93 V.4.8 Nhóm hàm Ngày giờ (Date & Time)......................................................................94 V.4.9 Nhóm hàm Logic (Logical)....................................................................................95 CHƯƠNG VI – INTERNET VÀ DỊCH VỤ WORLD WIDE WEB ...............................97 VI.1. GIỚI THIỆU INTERNET .................................................................................................97 VI.1.1 Internet đã bắt đầu như thế nào? .........................................................................97 VI.1.2. Thông tin gì được cho phép đưa lên Internet?....................................................97 VI.1.3. Nguyên lý hoạt động của Internet .......................................................................98 VI.2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM .....................................................................................................98 VI.2.1. Địa chỉ Internet ...................................................................................................98 VI.2.2. Một số thành phần trên Internet..........................................................................99 VI.3. CÁC DỊCH VỤ THÔNG DỤNG TRÊN INTERNET............................................................100 VI.3.2. Dịch vụ Thư điện tử (Mail Service)...................................................................100 VI.3.3. Dịch vụ Tin điện tử (News) ...............................................................................100 VI.3.4. Dịch vụ Truyền tập tin (FTP: File Transfer Protocol) .....................................101 VI.3.5. Dịch vụ WEB (World Wide Web – WWW) ........................................................101 VI.4. TRÌNH DUYỆT WEB INTERNET EXPLORER (IE) ........................................................101 VI.4.1. Khởi động và thoát khỏi Internet Explorer .......................................................101 VI.4.2. Các thành phần trong màn hình Internet Explorer...........................................102 VI.4.3. Làm việc với các trang Web ..............................................................................103 VI.4.4. Tìm kiếm thông tin.............................................................................................104 VI.4.5 Webmail..............................................................................................................106 CHƯƠNG VII – VIRUS ....................................................................................................107 VII.1. GIỚI THIỆU ..............................................................................................................107 VII.2. NGUYÊN TẮC BẢO VỆ ..............................................................................................107 VII.3 VIRUS MÁY TÍNH VÀ CÁCH PHÒNG CHỐNG ..............................................................107 VII.3.1 Virus máy tính là gì?.........................................................................................107 Trang 5
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở VII.3.2 Tính chất và phân loại Virus.............................................................................108 VII.3.3 Các phương pháp phòng và diệt Virus .............................................................109 VII.3.4 Chương trình diệt Virus BKAV .........................................................................109 Trang 6
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở CHƯƠNG I THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN I.1 CÁC KHÁI NIỆM THÔNG TIN Thông tin thường được hiểu là nội dung chứa trong các thông báo bằng văn bản hay lời nói. Thông tin không những đến với chúng ta qua tạp chí, sách báo và các phương tiện phát thanh, truyền hình... mà ta còn cảm nhận được thông tin ở mọi lúc mọi nơi với vô vàn cách biểu hiện phong phú và đa dạng. − Giọng nói của 1 người lạ qua điện thoại cũng có thể cho biết áng chừng tuổi tác, giới tính (Cảm nhận qua thính giác). − Nhịp mạch đập ở tay cho biết tình trạng sức khoẻ (Cảm nhận qua xúc giác). − Những tín hiện bí ẩn từ vũ trụ gởi đến mà con người có thể cảm nhận được bằng các phương tiên tiện đại ngày nay. − Những đám mây giông báo hiệu 1 cơn mưa sắp đến (Cảm nhận qua thị giác). Như vậy thông tin được thể hiện qua các thông báo hết sức đa dạng do tự nhiên và xã hội tạo ra theo 1 qui tắc nào đó mà mọi sinh vật tuỳ mức độ phải hiểu biết các để tồi tại và phát triển. − Thông báo bằng ngôn ngữ viết, nói, cử chỉ của loài người. − Thông báo bằng âm thanh, động tác của loài vật. − Thông báo bằng tín hiệu (màu sắc, mùi vị...) của thực vật. Nhiều thông báo khác nhau có thể chứa các thông tin như nhau hay gần như nhau. Nhưng cùng một thông báo có thể được hiểu không như nhau hoặc thậm trí trái ngược nhau do mức độ hiểu qui tắc xác định thông báo không như nhau hoặc hiểu theo quy tắc đối lập nhau. − Với cùng 1 khái niệm “mẹ” được biểu thị bởi nhiều từ khác nhau theo từng ngôn ngữ. − Một bản nhạc, 1 bức tranh... sẽ được cảm thụ khác nhau tuỳ trình độ của người thưởng thức. Thông tin cũng có thể do con người cảm nhận được hoặc cũng có thể chưa cảm nhận được bằng giác quan hay phương tiện kỹ thuật hiện đại. Shannon đưa ra cách xác định lượng thông tin có trong một thông báo qua độ đo khả năng xảy ra các sự kiện trong thông báo. Do tính hết sức đa dạng và phức tạp của các thông báo nên không thể lúc nào cũng xác định được độ đo khả năng xảy ra các sự kiện trong thông Trang 7
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở báo, nên đơn vị dùng để đo lường thông tin gọi là bit, lượng thông tin là 1 bit ứng với thông báo về 1 sự kiện có 2 trạng thái với số đo khả năng xảy ra như nhau. Khả năng sử dụng hai số nhị phân 0, 1 (hai trạng thái thông báo) là như nhau nên thông báo chỉ gồm 1 chữ số nhị phân được xem như là chứa đơn vị thông tin nhỏ nhất (bit viết tắt của Binary digit). I.2 XỬ LÝ THÔNG TIN • Các quá trình xử lý thông tin Xét về mặt tác động đối với các thông báo, xử lý thông tin có thể bao gồm các quá trình sau: thu nhận, truy xuất, biến đổi, truyền thông và giải thích. − Quá trình thu nhận (ghi nhớ thông tin): Quá trình này đối với con người là ghi và nhớ các thông báo vào trong đầu hoặc các vật ghi nhớ trung gian. − Quá trình truy xuất (tìm kiếm thông tin): Một tỷ lệ lớn trong lao động trí óc của con người là tìm kiếm và thu thập thông tin. − Quá trình biến đổi (xử lý thông tin): Các hoạt động biến đổi thông tin dẫn đến việc thay đổi (tăng, giảm) thông tin. Biến đổi mà không làm thay đổi thông tin gọi là quá trình chuyển đổi (mã hóa). − Quá trình truyền: Quá trình di chuyển, dẫn thông tin đi từ nơi này, đối tượng sử dụng này đến nơi khác, đối tượng sử dụng khác. − Quá trình giải thích: Hoạt động mang tính trí tuệ và sáng tạo bao gồm phân tích, so sánh, suy diễn, luận giải, đánh giá vai trò và ý nghĩa thông tin. • Xử lý thông tin bằng máy tính Thông thường các thông báo được chia làm 2 lớp theo đặc tính thời gian của chúng: − Thông báo liên tục được thể hiện bằng các tín hiệu liên tục như dòng điện sóng âm, chuyển dịch cơ học... − Thông báo rời rạc có thể biểu diễn bằng ký hiệu nhứ số nhà, tên gọi, công thức toán học... • Máy tính xử lý thông báo liên tục: được gọi là máy tính tương tự hay chuyên dụng. Máy tính xử lý thông báo rời rạc gọi là máy tính số, vì về nguyên tắc mọi thông báo rời rạc có thể biểu diễn lại qua các chữ số theo quy tắc xác định. Như vậy máy tính số cũng có thể xử lý thông báo liên tục nếu được trang bị thêm thiết bị biến đổi thông báo từ dạng liên tục sang dạng số và ngược lại. I.3 CÁC NGUYÊN LÝ XỬ LÝ THÔNG TIN TỰ ĐỘNG Nguyên lý tự động hóa phép toán số học: Trang 8
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở − Mọi quá trình tính toán phải dựa trên các phép tính số học cơ bản là: cộng, trừ, nhân, chia. Để máy tính tự động hóa được một quá trình tính toán, trước hết phải thực hiện tự động các phép tính số học cơ bản. − Các máy tính đầu tiên do giáo sư Do thái W.Schikard (1592–1635) và nhà bác học Pháp B.Pascal (1623–1662) chế tạo phỏng theo nguyên lý cơ giới hóa các thao tác chuyển vận kim đồng hồ dựa trên việc dùng 1 hệ thống bánh răng ăn khớp với các trục bánh răng. Và các máy tính này đã tự động được phép cộng, trừ và bán tự động phép nhân, chia. − Nhưng máy tính thực sự tự động làm được cả 4 phép tính cộng, trừ, nhân, chia là do nhà toán học người đức W.Lebniz (1646–1716) thiết kế và chế tạo. − Hạn chế của các máy tính trên là chỉ tự động thực hiện các phép toán một cách riêng lẻ, không có khả năng nhớ kết quả trung gian. Ví dụ Để tính biểu thức A+B×C –D các máy loại trên chỉ giúp tình từng bước sau: Thông báo cho máy lệnh nhân B và C, máy cho kết quả BxC. Thông báo cho máy lệnh cộng kết quả B×C và A, máy cho kết quả A+B×C. Thông báo cho máy lệnh trừ kết quả A+B×C và D, máy cho kết quả A+B×C– D. Nguyên lý máy tính số của Babbage: Nhà toán học Charles Babbage (1791–1871) luôn quan tâm đến việc chế tạo máy tự động tính toán có khả năng giải bất cứ phương trình nào và thực hiện hầu hết mọi phép toán phức tạp của giải tính. Ông đã đề xuất một mô hình máy hoạt động theo nguyên lý số: Tự động hóa các phép toán số học trực tiếp với các số. Các thành phần máy được phân định chức năng rõ ràng: đơn vị số học –logic, bộ nhớ, đơn vị điều khiển, đơn vị vào ra. Dùng bìa đục lỗ làm kênh liên lạc với máy tính. • Nguyên lý máy tính phổ dụng: Năm 1936 nhà toán học Alan Turing đã đưa mô hình lý thuyết đơn giản về thiết bị tính toán (máy turing). Thiết bị này có thể tính được mọi hàm được xem là tính được. Điều này có nghĩa là mọi quá trình tính toán có thể thực hiện được thì đều có thể mô phỏng lại được trên máy turing. Máy turing gồm: Trang 9
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở − Một bộ điều khiển trạng thái hữu hạn, trong đó có các trạng thái đặc biệt như trạng thái khởi đầu và trạng thái kết thúc. − Một băng vô hạn chứa tín hiệu trên các ô. − Một đầu đọc/ghi di chuyển trên băng (trái hay phải 1 đơn vị). Máy hoạt động từng bước rời rạc. Bắt đầu máy khởi động với trạng thái q0, băng trắng và đầu đọc/ghi chỉ vào ô khởi đầu. Nếu trạng thái hiện tại q trùng với trạng thái kết thúc qn thì máy sẽ dừng. Nếu không, trạng thái q→q’, tín hiệu trên băng s→s’ và đầu đọc dịch chuyển phải hay trái 1 đơn vị. Máy hoàn toàn xong bước tính toán và sẵn sàng cho bước tiếp theo. • Nguyên lý máy tính hoạt động theo chương trình được lưu và truy theo địa chỉ: Máy tính hoạt động theo chương trình được lưu trong máy: Chương trình là một tập hợp các lệnh máy được coi như một tập dữ liệu và do đó có thể đặt vào trong máy như mọi dữ liệu khác. Điều đó làm tăng tốc độ tính toán vì chỉ cần phải truyền các xung điện chứa không phải thực hiện các thao tác đọc lệnh từ ngoài vào. Bộ nhớ được địa chỉ hóa: Để chỉ ra việc sử dụng các dữ liệu chỉ cần thay phần số trong lệnh biểu thị cho địa chỉ của vùng nhớ chứa dữ liệu đó. Như vậy việc truy cập tới dữ liệu được xác định thông qua địa chỉ. Bộ đếm của chương trình: Đây là thanh ghi dùng để chỉ ra vị trí của lệnh kế tiếp theo cần được thực hiện và nội dung của nó tự động tăng lên mỗi lần một lệnh được truy cập. I.4 CẤU TRÚC HỆ THỐNG XỬ LÝ THÔNG TIN TỰ ĐỘNG Hình 1.1 Dựa vào các nguyên lý trên người ta thiết lập các đặc trưng của máy tính phổ dụng như sau: Trang 10
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở − Máy tính trước hết phải là máy tính số, có khả năng thực hiện được dãy lệnh với tốc độ cao, dãy lệnh này được truyền cho máy tính dưới dạng chương trình. Sau khi truyền xong máy phải tuân theo các lệnh không có sự can thiệp của con người. Vì máy được thiết kế xử lý thuật toán (phải thực hiện các phép toán cơ bản) nên phải có bộ số học logic. − Việc tổ chức và giám sát quá trình tính toán do đơn vị điều khiển. Các thao tác được đồng bộ bằng đồng hồ trong máy. Tổ hợp giữa đơn vị số học và đơn vị điều khiển tạo thành bộ xử lý. − Chương trình và dữ liệu được cất trong bộ nhớ. Mọi phần tử bộ nhớ phải dễ dàng chuyển được thông tin cho nhau. − Máy tính phải có các đơn vị vào ra bảo đảm giữa liên lạc với thế giới bên ngoài và thực hiện trao đổi thông tin giữa các đơn vị này với bộ nhớ máy tính. Trang 11
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở CHƯƠNG II KHÁI NIỆM CƠ SỞ II.1 ĐƠN VỊ THÔNG TIN CỦA MÁY TÍNH Trong tin học thông tin được hiểu theo các con số, nó có thể rời rạc hay đếm được. Trong một số trường hợp thông tin được chuyển đổi cho đơn giản hơn để có thể sử dụng hiệu quả. Máy tính không thể xử lý các thông tin mà không được chia nhỏ – giải thích mà máy tính chỉ chấp nhận các thông tin đưa ra số hoá thành từng bit. Vậy bit là đơn vị thông tin nhỏ nhất. Bit có thể có hai giá trị tắt hay mở. Trong trường hợp cần thể hiện nhiều thông tin hơn thì nảy sinh vấn đề thể hiện bằng nhóm các bit. Cứ 8bit tạo thành 1 byte, 1 byte có thể đại diện cho 256 thông điệp. Sự kết hợp các bit có thể diễn tả 1 con số, một ký tự chữa cái hay bất cứ gì khác. − Bit– các con số: Vì máy tính được chế tạo với các thiết bị chuyển mạch nó chuyển trạng thái dữ liệu sang dạng những con số 0 và 1 (con số theo hệ thống nhị phân). Từ đó hệ thống chỉ taho tác trên các con số nhị phân. − Bit– mã số: Vì máy tính chỉ làm việc với các con số nên mọi thứ đều phải chuyển về dạng những con số. Để làm được điều này người ta đưa ra bộ mã, bộ mã đại diện cho ký tự, con số, ký tự đặc biệt, mỗi ký tự đại diện bởi 1 chuỗi các bit nhị phân duy nhất. − Bộ mã được sử dụng rộng rãi là bảng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Mỗi ký tự được đại diện bằng một con số gồm 8 bit. Như vậy 8 bit có thể đại diện cho 256 ký tự. − Bit– Các lệnh chương trình: Chương trình cũng là những con số nhị phân dạng đặc biệt. Máy tính sẽ đọc từ chương trình một đoạn các con số nhị phân điều khiển cách xử lý để hiểu cách làm việc với dữ liệu hay hiểu cách lưu kết quả xử lý… Các đơn vị thông tin khác − Byte: gồm 1 nhóm 8 bit. Mỗi byte đại diện cho 1 ký tự. Nhiều byte tạo thành Word (thường 2 byte) − KB: (Kilobyte) 1 KB = 1024 byte − MB: (Megabyte) 1 MB = 1024 KB − GB: (Gigabyte) 1 GB = 1024 MB − TB: (Tetabyte) 1 TB = 1024 GB Trang 12
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở II.2 HỆ ĐẾM Là tập hợp bao gồm những ký hiệu và quy tắc sử dụng những ký hiệu đó để biểu diễn và xác định giá trị các số. Ví dụ: Hệ thập phân có các chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Hệ nhị phân có các chữ số: 0, 1 Hệ thập lục phân: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Một số trong hệ cơ số bất kỳ được biểu diễn: X= an an–1 … a1 a0 = an bn + an–1 bn–1 + …+ a1 b + a0 (*) Với b là cơ số hệ đếm, a0, a1, …. an là các chữ số cơ bản Ví dụ: Hệ thập phân: X=123 = 1* 102 + 2*101 + 3*100 Hệ nhị phân: X=110 = 1* 22 + 1*21 + 0*20 Để chuyển đổi một số từ hệ thập phân sang hệ cơ số b (b10) thì thực hiện: Lấy số thập phân chia cho cơ số b cho đến khi phần thương của phép chia bằng 0, số đổi được chính là các phần dư của phép chia theo thứ tự ngược lại. Ví dụ: Đổi số 6 trong hệ thập lục phân sang hệ nhị phân 6 2 0 3 2 Vậy (6)10 Æ (110)2 1 1 2 1 0 Để chuyển đổi một số từ hệ cơ số b về hệ thập phân thì sử dụng công thức (*) Ví dụ: X=(110)2 = 1* 22 + 1*21 + 0*20 = (6)10 Để chuyển số từ hệ nhị phân sang hệ thập lục phân thì thực hiện: Nhóm lần lượt 4 bit từ phải sang trái sau đó thay thế các nhóm 4 bit bằng giá trị tương ứng với hệ thập lục phân Ví dụ: X = (11 1011)2 = (3B)16 Để chuyển từ hệ thập lục phân sang hệ nhị phân thì thực hiện: ứng với mỗi chữ số sẽ được biểu diễn dưới dạng 4 bit Ví dụ: X= (3B)16 = (0011 1011)2 Trang 13
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở II.3 MÃ HOÁ THÔNG TIN CHO VIỆC LƯU TRỮ Kỹ thuật lưu trữ thông tin trên các loại bộ nhớ dựa trên khả năng biểu diễn thông tin qua các bit. • Biểu diễn các ký tự Để biểu diễn các ký tự trong máy tính cần thiết lập bộ mã, các ký tự khác nhau sẽ được đặc trưng bởi một nhóm bit duy nhất khác nhau, bằng cách này thông tin sẽ được mã hóa thành một chuỗi bit trong bộ nhớ hoặc các thiết bị lưu trữ. Có rất nhiều bộ mã khác nhau: Bảng mã ASCII (American Standard Code for Information Interchage) do viện chuẩn hóa Hoa Kỳ đề xuất và đã trở thành chuẩn công nghiệp cho các nhà sản xuất. Bộ mã này dùng 7 bit để biểu diễn các ký tự, như vậy mỗi ký tự trong bảng mã ASCII chiếm hết 1 byte (bit dư bị bỏ qua) Hex 0 1 2 3 4 5 6 7 0 NUL DLE SP 0 @ P ` p 0 16 32 48 64 80 96 112 1 SOH DC1 ! 1 A Q a q 1 17 33 49 65 81 97 113 2 STX DC2 “ 2 B R b r 2 18 34 50 66 82 98 114 3 ♥ DC3 # 3 C S c s 3 19 35 51 67 83 99 115 4 ♦ DC4 $ 4 D T d t 4 20 36 52 68 84 100 116 5 ♣ NA % 5 E U e u 5 K 37 53 69 85 101 117 21 6 ♠ SYN & 6 F V f v 6 22 38 54 70 86 102 118 7 BEL ETB ‘ 7 G W g w 7 23 39 55 71 87 103 119 8 BS CA ( 8 H X h x 8 N 40 56 72 88 104 120 24 9 HT EM ) 9 I Y I y 9 25 41 57 73 89 105 121 A LF SUB * : J Z j z Trang 14
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở 10 26 42 58 74 90 106 122 B VT ESC + ; K [ k { 11 27 43 59 75 91 107 123 C FF FS , < L \ l | 12 28 44 60 76 92 108 124 D CR GS - = M ] m } 13 29 45 61 77 93 109 125 E SO RS . > N ^ n ~ 14 30 46 62 78 94 110 126 F SI US / ? O _ o DEL 15 31 47 63 79 95 111 127 Tham khảo bảng mã ASCII Ví dụ: ‘A’ mã (65)10 (1000001)2 Bảng mã EBCDIC(Extended Binary Code Decimal Interchange Code) là bộ mã mà mỗi ký tự được biểu diễn bởi 8 bit do IBM đề xuất. Biểu diễn giá trị của các con số: Phương pháp lưu trữ các con số hiệu quả nhất là lưu trữ giá trị cho với dữ liệu là số dùng hệ nhị phân. Ví dụ: Số 25 được lưu trữ dạng nhị phân: 11001 Ta nhận thấy một byte có thể lưu trữ một số nguyên có giá trị trong khoảng từ 0 đến 255 (00000000 đến 11111111), với 2 byte có thể lưu trữ một số nguyên có giá trị từ 0 đến 65535. II.4 HỆ NHỊ PHÂN Các số biểu diễn ở hệ nhị phân sẽ là một chuỗi bit, ứng với mỗi vị trí bit được gán 1 trọng số. Các trọng số này được xác định từ phải sang trái với các giá trị là 1, 2, 4, 8...với vị trí các bit tương ứng 0, 1, 2, 3... Ví dụ: Biểu diễn nhị phân 100101 là biểu diễn nhị phân của 37 1 0 0 1 0 1 1x1 =1 0x2 =0 1x4 =4 0x8 =0 0 x 16 = 0 Trang 15 1 x 32 = 32 = 37
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở II.4.1 CỘNG NHỊ PHÂN Các qui tắc cộng: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1 + 1 = 10 Khi cộng thực hiện cộng các cột từ phải sang trái, ứng với mỗi cột ta cộng 2 só theo qui tắc trên, nếu có nhớ thì cộng nhớ sang cột kế bên. Ví dụ: 0 0 1 1 1 0 1 0 + 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 II.4.2 BIỂU DIỄN HỖN SỐ BẰNG NHỊ PHÂN Để biểu diễn hỗn số bằng hệ nhị phân thì dùng dấu chấm cơ số. Các số bên trái dấu chấm cơ số là biểu diễn nhị phân của phần nguyên hỗn số và các số bên phải là biểu diễn nhị phân của phân số. Vị trí bit bên trái đầu tiên trước dấu chấm cơ số có trọng số 1, 2, 4, 8... 1 1 1 Vị trí bit bên phải đầu tiên sau dấu chấm cơ số có trọng số kế tiếp là , ,… 2 4 8 1 1 .. 4 2 1. …… 2 4 5 Ví dụ: 101.101 là biểu diễn nhị phân của hỗn số 5 8 1 0 1. 1 0 1 1 1 1x = 8 8 1 0x = 0 4 1 1 1x = 2 2 1x1 = 1 0x2 = 0 1x4 = 4 5 Trang 16 = 5 8
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở Phép cộng trên hỗn số biểu diễn dưới dạng nhị phân cũng được thực hiện tương tự phép cộng nhị phân cho số nguyên. Ví dụ: 3 1 0. 0 1 1 hỗn số 2 8 3 + 1 0 0. 1 1 hỗn số 4 4 1 1 1 1. 0 0 1 hỗn số 7 8 II.5 CÁCH LƯU TRỮ SỐ NGUYÊN ÂM Ta có thể biểu diễn nhị phân số ngyên âm. Hiện có 3 cách phổ biến biểu diễn một số âm ở hệ nhị phân có dấu. • Phương pháp dấu lượng Cách biểu diễn này dùng bit cực trái làm bit dấu (1 là dấu + và 0 là dấu −) và các bit còn lại biểu diễn độ lớn của số. Ví dụ: Với mẫu 4 bit thì các số được biểu diễn như sau: BDNhị phân Giá trị BD BDNhị phân Giá trị BD 1111 7 0111 −1 1110 6 0110 −2 1101 5 0101 −3 1100 4 0100 −4 1011 3 0011 −5 1010 2 0010 −6 1001 1 0001 −7 1000 0 0000 −8 Trang 17
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở Phương pháp này để biểu diễn một số âm dạng nhị phân có dấu với mẫu K bit là lấy số cần biểu diễn cộng thêm 2 k–1 sau đó biểu diễn chúng ở hệ nhị phân. Ví dụ: Với số +5 trong mẫu 4 bit thì thực hiện 5+8 và được biểu diễn: 1101 Với số −5 trong mẫu 4 bit thì thực hiện −5+8 và được biểu diễn: 0011 • Phương pháp biểu diễn số bù 1 Theo các biểu diễn này vẫn sử dụng bit cực trái làm bit dấu nhưng với qui định có thay đổi là 0 cho số dương và 1 cho số âm. Qui tắc biểu diễn: Biểu diễn dạng nhị phân của trị tuyệt đối số n (số cần biểu diễn) theo mẫu k bit cho trước. Nếu n
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở Phép cộng khi số được biểu diễn ở bù 1 và bù 2: Đối với số dạng bù 1 khi thực hiện phép cộng thì vẫn thực hiện như các phép toán tương ứng trên hệ nhị phân, nếu ở 2 bit cực trái khi thực hiện phép cộng mà phát sinh bit nhớ thì sẽ cộng nhớ vào kết quả Ví dụ: − 6 1 0 0 1 + 4 + 0 1 0 0 1 1 0 1 (−2 ở dạng bù 1) Đối với bù 2 thì vẫn thực hiện như phép cộng nhị phân, nhưng nếu ở 2 bit cực trái phát sinh bit nhớ thì bỏ. −6 1 1 0 1 0 + −4 + 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 (−10 ở dạng bù 2) Lỗi tràn số: Lỗi tràn số là hiện tượng xảy ra khi số cần biểu diễn vượt quá số bit cho trước để biểu diễn nó. Ví dụ: nếu dùng 4 bit biểu diễn –6 và –4 thì kết quả như sau: −6 được biểu diễn bù 2: 1010 −4 được biểu diễn bù 2: 1100 0110 → = +6 Kết quả sai Nguyên nhân là số lượng bit để biểu diễn không đủ để biểu diễn số –10. Do đó trong tính toán bằng MT cần phải lường trước số bit để lưu kết quả. Công thức tính số được biểu diễn tối đa cho n bit. − 2n–1 … 0 … 2n–1 –1 II.6 CÁCH LƯU TRỮ HỖN SỐ Việc lưu trữ một giá trị hỗn số không chỉ đơn thuần là biểu diễn ở dạng nhị phân mà còn tuỳ thuộc dấu chấm cơ số. • Phương pháp biểu diễn dạng dấu chấm động Xét 1 byte để lưu trữ (8 bit). Bit cực trái vẫn là bit dấu(0:dương, 1:âm), 7 bit còn lại được chia làm làm 2 nhóm tương ứng là nhóm số mũ và nhóm định trị, 3 bit đầu sau bit dấu là nhóm mũ và còn 4 bit còn lại thuộc nhóm định trị. Trang 19
Khoa Công nghệ Thông tin – Trường Đại học Đà lạt Tin học cơ sở Bit dấu Nhóm bit mũ Nhóm bit định trị Hình 2.1 Qui tắc xác định hỗn số từ dạng biểu diễn nhị phân: − Với nhóm bit định trị thì đặt dấu chấm động ở phía trái nhất. − Với nhóm bit mũ chính là cách biểu diễn của mũ theo phương pháp dấu lượng và đó là số bit phải dời dấu chấm cơ số sang trái hay phải( số âm dời phải, dương dời trái) Ví dụ: Xét với dãy bit 01101011. Nhóm bit định trị:1011 → .1011 Nhóm bit mũ: 110 → +2 Dời dấu chấm trong phần định trị sang phải 2 bit: 10.11 Với bit dấu là 0 nên cho số dương 3 Hỗn số đã biểu diễn là: + 2 4 Qui tắc xác định dạng biểu diễn nhị phân có dấu chấm động của 1 hỗn số: − Biểu diễn hỗn số dưới dạng nhị phân (không kể dấu). − Xác định nhóm bit định trị theo hướng từ trái qua phải với chú ý là bit đầu tiên trong phần định trị phải khác 0. − Xác định nhóm bit mũ:Thực hiện so sánh 2 chuỗi nhị phân có được ở 2 bước trên rút ra dấu chấm cơ số đã dời sang trái hay phải bao nhiêu bit so với lúc đầu. − Xác định dấu cho biểu diễn nhị phân. Ví dụ: 1 Xét hỗn số 1 8 Biểu diễn nhi phân hỗn số: 1.001 Trang 20