intTypePromotion=1

Giáo trình nhập môn tin học - Vương Quốc Dũng

Chia sẻ: Nguyen Manh Cuong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:280

0
165
lượt xem
22
download

Giáo trình nhập môn tin học - Vương Quốc Dũng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình nhập môn tin học do giáo viên Vương Quốc Dũng biên soạn nhằm giúp cho sinh viên có kiến thức cơ bản về máy tính, có kỹ năng sử dụng thành thạo máy tính cũng như thực hiện được sử dụng phần mềm Tin học văn phòng và bước đầu có được cách tư duy lập trình rõ ràng, mạch lạc.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình nhập môn tin học - Vương Quốc Dũng

  1. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) Mở đầu Tài liệu này được biên soạn nhằm sử dụng cho giảng dạy và học tập trong giai đoạn đầu khóa học để sinh viên cao đẳng và đại học có kiến thức cơ bản về máy tính, có khả năng sử dụng thành thạo máy tính, cũng như thực hiện sử dụng được phần mềm tin học văn phòng (Microsoft Office) và bước đầu có được cách tư duy lập trình rõ ràng mạch lạc. Cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên đại học khi học nhập môn tin học. Tài liệu gồm năm phần: - Chương 1: Giới thiệu các khái niệm cơ bản giúp sinh viên nắm được tổng quan về nguyên lý làm việc của máy tính cũng như cách biểu diễn dữ liệu, lưu trữ thông tin trong máy tính, truyền thông nhờ máy tính (Dũng biên soạn chủ công). - Chương 2: Hướng dẫn làm quen và sử dụng máy tính cài đặt hệ điều hành Windows XP, cùng với một số chương trình ứng dụng của Windows (Dũng có biên soạn bổ xung). - Chương 3: Hướng dẫn sử dụng chương trình soạn thảo văn bản Microsoft Winword, giúp sinh viên có thể thực hiện trình bày hoàn chỉnh một tài liệu báo cáo luận văn, từ biên tập hình ảnh theo ý muốn đến định dạng văn bản tự động, tạo mục lục tự động… (Dũng có biên soạn bổ xung) - Chương 4: Trình bày cách thức tạo một bài báo cáo trình diễn sử dụng máy chiếu Project với chương trình phần mềm Microsoft PowerPoint cùng với các khái niệm liên quan (Dũng biên soạn). - Chương 5: Là phần tài liệu tương đối đầy đủ và tuần tự để sinh viên có thể học và tự học lập trình PASCAL. Tài liệu bao gồm các khái niệm cơ bản, các chương trình ví dụ ứng dụng đã được biên soạn và thử nghiệm cùng nhiều bài tập cho sinh viên thực hành, rèn luyện tư duy và kỹ năng lập trình (Dũng có biên soạn bổ xung). Ngoài tính thiết thực với môn học như tiêu đề của tài liệu, chúng tôi mong rằng tài liệu này đáp ứng được một phần nào nhu cầu sử dụng máy tính ứng dụng trong thực tiễn của bạn đọc. Trong quá trình biên soạn, không tránh khỏi sai sót, rất mong sự thông cảm và đóng góp ý kiến bổ xung của các thầy cô giáo đồng nghiệp và của tất cả các bạn sinh viên, học sinh. Chúng tôi xin chân thành tiếp thu và cảm ơn. GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -1-
  2. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) MỤC LỤC CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH..................................................... 8 CHƯƠNG 2.Các khái niệm cơ bản................................................................ 8 CHƯƠNG 3.Thông tin – biểu diễn và xử lý thông tin............................................8 CHƯƠNG 4.Khái niệm thông tin............................................................8 CHƯƠNG 5.Khái niệm dữ liệu..............................................................9 CHƯƠNG 6.Biểu diễn thông tin trong máy tính....................................9 CHƯƠNG 7.Xử lý thông tin trên máy tính............................................. 9 CHƯƠNG 8.Tin học và công nghệ thông tin.........................................................10 CHƯƠNG 9.Hệ đếm và các hệ đếm thường dùng trong tin học........................10 CHƯƠNG 10.Hệ đếm cơ số a..............................................................10 CHƯƠNG 11.Phương pháp đổi một số ở hệ cơ số 10 về hệ cơ số a bất kỳ:..................................................................................................... 11 CHƯƠNG 12.Các phép toán số học với số hệ hai ..............................15 CHƯƠNG 13.Biểu diển dữ liệu trong máy tính.................................. 22 CHƯƠNG 14.Phần cứng và phần mềm................................................................28 CHƯƠNG 15.Ứng dụng CNTT và sự phát triển của xã hội...............................29 CHƯƠNG 16.Cấu trúc tổng quan về máy tính............................................ 32 CHƯƠNG 17.Kiến trúc chung của máy tính.........................................................32 Bài 1. Bộ nhớ............................................................................................................. 33 CHƯƠNG 18.Bộ vi xử lý (CPU - đơn vị xử lý trung tâm) ..................................33 CHƯƠNG 19.Các thiết bị ngoại vi........................................................................34 CHƯƠNG 20.Thiết bị nhập..................................................................34 CHƯƠNG 21.Thiết bị xuât....................................................................36 CHƯƠNG 22.Thiết bị lưu trữ...............................................................37 CHƯƠNG 23.Quá trình thực hiện lệnh (thực hiện chương trình)......................39 CHƯƠNG 24.Các thế hệ máy tính và phân loại máy tính....................................40 CHƯƠNG 25.Máy tính cơ khí...............................................................40 CHƯƠNG 26.Thế hệ các máy tính đèn điện tử – thế hệ thứ nhất (1945 - 1955)...........................................................................................41 CHƯƠNG 27.Thế hệ các máy tính transistor – thế hệ thứ hai (1955 - 1965)........................................................................................................41 CHƯƠNG 28.Thế hệ các máy tính IC – thế hệ thứ 3 (1965-1980)....42 CHƯƠNG 29.Thế hệ máy tính các nhân và VLSI – thế hệ thứ tư (1980 - 2000)...........................................................................................42 CHƯƠNG 30.Tổng quan về hệ điều hành...................................................43 CHƯƠNG 31.Khái niệm về hệ điều hành............................................................43 CHƯƠNG 32.Các hệ điều hành.............................................................................43 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -2-
  3. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) CHƯƠNG 33.Hệ điều hành UNIX ......................................................43 CHƯƠNG 34.Hệ điều hành LINUX ....................................................44 CHƯƠNG 35.Hệ điều hành MAC OS .................................................45 CHƯƠNG 36.Hệ điều hành Windows 9x/XP...................................... 46 CHƯƠNG 37.Hệ điều hành Windows NT/2000/2003 ........................46 CHƯƠNG 38.Hệ điều hành MS-DOS...................................................................46 CHƯƠNG 39.Khái niệm....................................................................... 46 CHƯƠNG 40.Tên của ổ đĩa và dấu đợi lệnh (prompt)....................... 46 CHƯƠNG 41.Tập tin và cách đặt tên...................................................46 CHƯƠNG 42.Thư mục và cấu trúc cây thư mục................................ 47 Bài 1. Đường dẫn, phân loại đường dẫn.............................................. 48 CHƯƠNG 43.Đĩa khởi động.................................................................48 CHƯƠNG 44.Lệnh nội trú và lệnh ngoại trú của MS-DOS...............49 1.1. Tổng quan về mạng máy tính................................................................. 59 1.2. Cơ sở của mạng máy tính.................................................................................59 CHƯƠNG 45.Mạng LAN và mạng WAN.............................................................60 CHƯƠNG 46.Phân loại mạng theo phạm vi địa lý..............................60 CHƯƠNG 47.Các thành phần cơ bản của mạng máy tính .................60 CHƯƠNG 48.Phương thức truyền thông trên mạng............................................62 CHƯƠNG 49.Khái niệm giao thức mạng (Protocol)...........................62 CHƯƠNG 50.Các giao thức mạng........................................................62 CHƯƠNG 51.Internet và các dịch vụ trên Internet................................................63 CHƯƠNG 52.Internet............................................................................ 63 CHƯƠNG 53.Các dịch trên Internet......................................................63 CHƯƠNG 54.CHƯƠNG TRÌNH SOẠN THẢO VĂN BẢN.......................... 67 CHƯƠNG 55.Hệ điều hành WINDOWS.................................................... 67 CHƯƠNG 56.Giới thiệu chung về Windows........................................................67 CHƯƠNG 57.Đăng nhập và thoát khỏi Windows ................................................68 CHƯƠNG 58.Màn hình Desktop.............................................................................69 CHƯƠNG 59. Menu Start và thanh tác vụ - Taskbar............................69 CHƯƠNG 60.Biểu tượng và cửa sổ.................................................... 72 CHƯƠNG 61. Các mục trong menu Start............................................. 74 CHƯƠNG 62.CONTROL PANEL........................................................78 CHƯƠNG 63.Quản lý thư mục và file.................................................79 CHƯƠNG 64.Các chế độ biểu diễn màn hình display........................81 CHƯƠNG 65.SOẠN THẢO VĂN BẢN MICROSOFT WORD......................84 CHƯƠNG 66.Giới thiệu chương trình soạn thảo văn bản Winword.........84 CHƯƠNG 67.Khởi động và thoát khỏi Winword.................................................84 CHƯƠNG 68.Khởi động Winword.......................................................84 Bài 1. Thoát khỏi Winword.....................................................................84 CHƯƠNG 69.Các thành phần trong màn hình Winword......................85 CHƯƠNG 70.Các chức năng cơ bản của Microsoft Winword ...................86 CHƯƠNG 71.Soạn thảo văn bản trong Winword.................................................86 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -3-
  4. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) CHƯƠNG 72.Cách dùng bàn phím....................................................... 86 CHƯƠNG 73.Một số khái niệm, qui ước khi soạn thảo....................86 CHƯƠNG 74.Soạn thảo tiếng Việt.....................................................87 CHƯƠNG 75.Làm việc với khối văn bản............................................88 CHƯƠNG 76.Định dạng văn bản...........................................................................89 CHƯƠNG 77.Định dạng ký tự (Font chữ)........................................... 89 CHƯƠNG 78.Định dạng đoạn văn.......................................................97 CHƯƠNG 79.Định dạng trang in..........................................................98 CHƯƠNG 80.Định khoảng cách Tab Stop........................................... 99 CHƯƠNG 81.Bullets and Numbering (Điền tự động các ký hiệu ở đầu mỗi đoạn văn).......................................................................................100 CHƯƠNG 82.Drop Cap (Tạo chữ hoa trang trí ở đầu đoạn văn).....102 CHƯƠNG 83.Đánh số trang văn bản..................................................102 CHƯƠNG 84.Định dạng tự động.........................................................................102 CHƯƠNG 85.Định dạng tự động.......................................................102 CHƯƠNG 86.Tạo Mục lục tự động.................................................. 105 CHƯƠNG 87.Bảng biểu....................................................................................... 106 CHƯƠNG 88. Tạo một bảng mới......................................................106 CHƯƠNG 89.Các thao tác trong bảng................................................107 CHƯƠNG 90.Sửa đổi trong bảng.......................................................107 CHƯƠNG 91. Tạo các đường kẻ cho bảng.......................................109 CHƯƠNG 92.Sắp xếp các dữ liệu trên cùng một bảng....................110 CHƯƠNG 93.Tính toán trong bảng.................................................... 110 CHƯƠNG 94.Xử lý đồ họa..................................................................................111 CHƯƠNG 95.Chèn thêm các ký tự đặc biệt...................................... 111 CHƯƠNG 96.Sử dụng WordArt.........................................................112 CHƯƠNG 97. Drop Cap (Tạo chữ hoa trang trí ở đầu đoạn văn)....115 CHƯƠNG 98.Chèn hình ảnh vào văn bản..........................................115 CHƯƠNG 99. Các công cụ đồ họa.....................................................117 CHƯƠNG 100.In tài liệu....................................................................................... 117 CHƯƠNG 101.Một số tiện ích của Microsoft Winword...........................119 CHƯƠNG 102. Tìm kiếm và thay thế.................................................................119 CHƯƠNG 103.Tìm kiếm: .................................................................. 119 CHƯƠNG 104.Thay thế: ....................................................................119 CHƯƠNG 105.Cách gõ chỉ số trên, chỉ số dưới.................................................120 CHƯƠNG 106.Tạo AutoCorrect ( Gõ tắt một cụm từ):....................................120 CHƯƠNG 107.Chèn công thức toán học............................................121 CHƯƠNG 108.Trình diễn với Microsoft powerpoint.....................................123 CHƯƠNG 109.Giới thiệu phần mềm Microsoft PowerPoint....................123 CHƯƠNG 110.Giới thiệu về Microsoft PowerPoint..........................................123 CHƯƠNG 111.Khởi động PowerPoint................................................................123 CHƯƠNG 112.Màn hình PowerPoint...................................................................123 CHƯƠNG 113.Các thanh công cụ trong PowerPoint..........................................123 CHƯƠNG 114.Các khái niệm và đối tượng cơ bản..................................124 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -4-
  5. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) CHƯƠNG 115.Các khái niệm cơ bản..................................................................124 CHƯƠNG 116.Các đối tượng cơ bản.................................................................124 CHƯƠNG 117.Các đối tượng đồ họa................................................ 124 CHƯƠNG 118.Các đối tượng khác.................................................... 124 CHƯƠNG 119.Các thao tác vào/ ra với Presentation................................. 125 CHƯƠNG 120.Tạo Presentation...........................................................................125 CHƯƠNG 121.Ghi Presentation............................................................................125 CHƯƠNG 122.Mở Presentation............................................................................125 CHƯƠNG 123.Các thao tác cơ bản với Slide............................................ 125 CHƯƠNG 124.Đặt lề trang (Page setup).............................................................125 CHƯƠNG 125.Chèn thêm Slide............................................................................125 CHƯƠNG 126.Xóa Slide....................................................................................... 126 CHƯƠNG 127.Thay đổi vị trí Slide trong danh sách..........................................126 CHƯƠNG 128.Thay đổi Layout...........................................................................126 CHƯƠNG 129.Chọn kiểu / màu nền cho slide...................................................126 CHƯƠNG 130.Chèn bảng biểu vào slide............................................................126 CHƯƠNG 131.Chế độ slide show..............................................................127 CHƯƠNG 132.Hiệu ứng Animation cho slide show...........................................127 CHƯƠNG 133.Tạo hiệu ứng hoạt ảnh có sẵn..................................127 CHƯƠNG 134.Tạo hiệu ứng hoạt ảnh tùy chọn.............................. 127 CHƯƠNG 135.Cài đặt thời gian hiện cho một slide show................................128 CHƯƠNG 136.Các chế độ màn hình trong PowerPoint.............................128 CHƯƠNG 137.Outline view.................................................................................. 128 CHƯƠNG 138.View/ Sorter (hoặc slide sorter view)..........................................128 CHƯƠNG 139.View/ Notes pages (hoặc Notes pages view)..............................129 CHƯƠNG 140.View/ Slide show .........................................................................129 CHƯƠNG 141.View/ Zoom..................................................................................129 CHƯƠNG 142.View/ Master................................................................................. 129 CHƯƠNG 143.View/ Slide.................................................................................... 129 CHƯƠNG 144.GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ PASCAL................................... 130 CHƯƠNG 145.Sơ lược về ngôn ngữ PASCAL.........................................130 CHƯƠNG 146.Giới thiệu ngôn ngữ TURBO PASCAL.....................................130 CHƯƠNG 147.Bộ từ vựng của TURBO PASCAL............................................130 CHƯƠNG 148.Tập ký tự cơ bản....................................................... 130 CHƯƠNG 149.Từ khóa (key word):................................................... 131 CHƯƠNG 150.Tên (identifier):...........................................................131 CHƯƠNG 151.Cấu trúc chương trình.................................................................132 CHƯƠNG 152. Phần tên chương trình:...........................................132 CHƯƠNG 153. Phần khai báo:........................................................133 CHƯƠNG 154.Phần thân chương trình:.............................................134 CHƯƠNG 155.Nhập – xuất cơ bản trong TURBO PASCAL...........................135 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -5-
  6. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) CHƯƠNG 156.Các thủ tục nhập dữ liệu cơ bản..............................135 CHƯƠNG 157.Các thủ tục xuất dữ liệu cơ bản...............................136 CHƯƠNG 158.In không định dạng:....................................................138 CHƯƠNG 159.In có định dạng:..........................................................139 CHƯƠNG 160.Hướng dẫn sử dụng trình soạn thảo TURBO PASCAL.........140 CHƯƠNG 161.Giới thiệu Turbo Pascal:............................................ 140 CHƯƠNG 162.Khởi động Turbo Pascal:............................................141 CHƯƠNG 163. Cửa sổ Turbo Pascal và cách chọn lệnh:..................143 CHƯƠNG 164. Thoát khỏi Turbo Pascal:...........................................144 CHƯƠNG 165. Các bước thực hiện một chương trình Pascal:........144 CHƯƠNG 166.Một vài kỹ thuật trong soạn thảo:............................ 147 CHƯƠNG 167.Các kiểu dữ liệu và cấu trúc lệnh cơ bản........................149 CHƯƠNG 168.Các kiểu dữ liệu cơ bản.............................................................149 CHƯƠNG 169.Khái niệm kiểu dữ liệu:............................................ 149 CHƯƠNG 170.Phân loại kiểu dữ liệu: .............................................149 CHƯƠNG 171.Kiểu số nguyên.......................................................... 150 CHƯƠNG 172.Kiểu số thực...............................................................153 CHƯƠNG 173.Kiểu ký tự (kiểu char)............................................... 155 CHƯƠNG 174.Kiểu logic (Boolean).................................................. 156 CHƯƠNG 175.Kiểu chuỗi ký tự (string)........................................... 158 CHƯƠNG 176.Kiểu liệt kê và kiểu đoạn con...................................159 CHƯƠNG 177.Các hàm và thủ tục : Pred, Succ, Odd, UpCase, Ord, Chr ........................................................................................................162 CHƯƠNG 178.Khai báo biến, hằng.....................................................................164 CHƯƠNG 179.Khái niệm về biến và hằng:......................................164 CHƯƠNG 180.Khai báo biến và khai báo hằng:................................165 CHƯƠNG 181.Biểu thức:...................................................................165 CHƯƠNG 182.Các cấu trúc lệnh.........................................................................167 CHƯƠNG 183.Lệnh đơn và lệnh gán................................................ 167 CHƯƠNG 184.Câu lệnh có điều kiện................................................168 CHƯƠNG 185.Cấu trúc rẽ nhánh.......................................................171 CHƯƠNG 186.Cấu trúc lặp FOR.......................................................181 CHƯƠNG 187.Cấu trúc lặp REPEAT .. UNTIL................................190 CHƯƠNG 188.Cấu trúc lặp WHILE .. DO........................................ 193 CHƯƠNG 189.Chương trình con................................................................204 CHƯƠNG 190.Thiết kế TOP – DOWN và lập trình có cấu trúc......................204 CHƯƠNG 191.Các loại chương trình con và cách khai báo..............................204 CHƯƠNG 192.KHÁI NIỆM VỀ CHƯƠNG TRÌNH CON...............204 CHƯƠNG 193.HÀM (Function) ........................................................ 205 CHƯƠNG 194. THỦ TỤC (Procedure).............................................. 212 CHƯƠNG 195.Biến toàn cục và biến cục bộ....................................................215 CHƯƠNG 196.Biến toàn cục và biến địa phương:...........................215 CHƯƠNG 197.Phạm vi tác dụng của các khai báo:.......................... 216 CHƯƠNG 198.Tham số của chương trình con...................................................220 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -6-
  7. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) CHƯƠNG 199. Tham số giá trị (tham trị):..........................................220 CHƯƠNG 200. Tham số biến (tham biến):....................................... 221 CHƯƠNG 201.Đệ qui của chương trình con......................................................223 CHƯƠNG 202. Tham khảo trước (Forward reference):.................... 223 CHƯƠNG 203.Đệ qui của chương trình con (Recursion):................223 CHƯƠNG 204.Các kiểu dữ liệu có cấu trúc............................................. 226 CHƯƠNG 205.Kiểu String (kiểu xâu ký tự).......................................................226 CHƯƠNG 206.Chuỗi và khai báo biến chuỗi:...................................226 CHƯƠNG 207.Truy nhập vào từng phần tử của chuỗi:...................228 CHƯƠNG 208.Các thao tác trên chuỗi:..............................................228 CHƯƠNG 209.Kiểu Array (kiểu mảng).............................................................234 CHƯƠNG 210.Mảng một chiều.........................................................234 CHƯƠNG 211.Mảng hai chiều (ma trận)..........................................242 CHƯƠNG 212.Các ví dụ nâng cao về mảng..................................... 249 CHƯƠNG 213.Kiểu Set (kiểu tập hợp)..............................................................253 CHƯƠNG 214.Khái niệm................................................................... 253 CHƯƠNG 215.Xác lập một tập......................................................... 254 CHƯƠNG 216.Các phép toán trên tập................................................254 CHƯƠNG 217.Ghi và đọc dữ liệu kiểu tập...................................... 256 CHƯƠNG 218.Kiểu Record (kiểu bản ghi)........................................................258 CHƯƠNG 219.Khái niệm kiểu bản ghi.............................................258 CHƯƠNG 220.Cú pháp khai báo biến bản ghi.................................. 259 CHƯƠNG 221.Truy nhập biến kiểu bản ghi.....................................260 CHƯƠNG 222.Câu lệnh With.............................................................262 CHƯƠNG 223.Mảng các bản ghi.......................................................263 CHƯƠNG 224.Các ví dụ về kiểu bản ghi.........................................264 CHƯƠNG 225.Kiểu File (kiểu tệp).....................................................................271 CHƯƠNG 226.Khái niệm:.................................................................. 271 CHƯƠNG 227. Tập tin có định kiểu:.................................................271 CHƯƠNG 228. Tập tin văn bản:........................................................ 275 CHƯƠNG 229.CON TRỎ...............................................................................286 CHƯƠNG 230.Định nghĩa và khai báo....................................................... 286 CHƯƠNG 231.Khái niệm kiểu con trỏ...............................................................286 CHƯƠNG 232.Con trỏ định kiểu.........................................................................287 CHƯƠNG 233.Khái niệm................................................................... 287 CHƯƠNG 234.Định nghĩa và khai báo............................................... 287 CHƯƠNG 235.Con trỏ định kiểu.........................................................................287 CHƯƠNG 236.Khái niệm................................................................... 287 CHƯƠNG 237.Định nghĩa và khai báo............................................... 287 CHƯƠNG 238.Con trỏ không định kiểu .............................................................288 CHƯƠNG 239.Khái niệm................................................................... 288 CHƯƠNG 240.Khai báo......................................................................288 Bài 2. Gán giá trị...................................................................................................... 288 CHƯƠNG 241.Phép so sánh.................................................................................. 288 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -7-
  8. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) CHƯƠNG 242.Cấp phát động.................................................................... 289 CHƯƠNG 243.Danh sách liên kết.............................................................. 289 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH CHƯƠNG 2. Các khái niệm cơ bản CHƯƠNG 3. Thông tin – biểu diễn và xử lý thông tin CHƯƠNG 4. Khái niệm thông tin Thông tin là một đại lượng phi vật chất, con người chỉ cảm nhận được thông qua thế giới khách quan. Xong thông tin có thể định lượng được, nếu xác suất xuất GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -8-
  9. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) hiện tin càng thấp thì giá trị thông tin càng cao và ngược lại. Ví dụ khi ai đó thông báo cho bạn biết điểm thi của bạn mà bản thân bạn đã biết rồi thì giá tr ị thông tin đó bằng không (không có ý nghĩa với bạn) còn nếu tin đó đưa đến bạn trong tr ạng thái khắc khoải chờ đợi, nhất là khi bạn chưa rõ mình có đạt điểm qua hay không thì thông tin đó với bạn rất có ý nghĩa. Muốn truyền tải và lưu trữ thông tin thì chúng ta phải vật chất hóa thông tin bằng cách gửi thông tin qua một đại lượng vật lý nào đó. Ví dụ khi bạn muốn khoe với một người bạn về kết quả điểm thi của bạn qua mạng Internet thì thông tin cần thông báo đó phải được vật gửi qua tín hiệu điện (có thể là sóng điện từ). CHƯƠNG 5. Khái niệm dữ liệu Dữ liệu chính là thông tin đã được vật chất hóa, hay nói cách khác dữ liệu là một đại lượng vật lý mang tin, muốn có thông tin thì ta phải tập hợp và xử lý d ữ liệu. Trong thực tế, dữ liệu có thể là các loại tín hiệu vật lý (sóng điện từ, sóng âm thanh, tín hiệu điện, ký tín ám hiệu…), có thể là các số liệu, hình ảnh, chữ viết… Ví dụ khi người bạn của bạn đọc dòng thông báo về kết quả điểm thi của bạn trên màn hình, bạn đó sẽ cảm nhận được bạn là người học giỏi hay khá… thông qua xử lý dòng thông báo trên màn hình trong não bộ. Một ví dụ khác, bảng tính lương được lưu trữ trên máy tính, muốn l ấy thông tin về những người có mức lương thấp hơn lương tối thiểu để có chính sách trợ cấp khó khăn thì phải qua một quá trình xử lý trên máy tính. Quá trình xử lý thông có th ể là tìm kiếm lấy ra hay lọc theo một điều kiện nhất định… hoặc có thể là giải mã dữ liệu đã được mã hóa… Cùng một thông tin, con người có thể biểu diễn thông tin này qua các đ ại lượng mang tin khác nhau, thể hiện qua các dạng dữ liệu khác nhau. Hay nói cách khác là thông tin nằm trong dữ liệu. Xử lý thông tin bao gồm nhiều quá trình xử lý dữ liệu để lấy ra thông tin hữu ích nhắm phục vụ đời sống con người. CHƯƠNG 6. Biểu diễn thông tin trong máy tính Trong máy tính để biểu diễn một giá trị số, chúng ta dùng hệ cơ số 2 hoặc nói ngắn gọn hơn là hệ hai (Binary number system, viết tắt là hệ B). Trong đó chỉ tồn tại 2 chữ số 0 và 1 để biểu diễn các giá trị số (ứng với 2 trạng thái: không có điện và có điện). 0 và 1 cũng là các giá trị có thể có của một chữ số hệ hai ( Binary digiT, viết tắt là bit). Tương ứng trong máy tính có 2 mức trạng thái của điện áp: - Mức điện áp thấp (không có điện) tương ứng với giá trị 0 - Mức điện áp cao (có điện) tương ứng với giá trị 1 Ví dụ chữ “A” được mã hóa trong máy tính như sau: 01000001(số nhị phân) ta có thể hình dung tương ứng với 8 bóng đèn xếp liên tiếp nhau mà trong đó có 2 bóng sáng và 6 bóng tắt theo các vị trí tương ứng. Bit là thuật ngữ được viết tắt của cụm từ binary digit. Mỗi một bit còn cho ta biết được trạng thái của một tín hiệu điện trên một đường dây tại một thời điểm: điện áp ở mức cao (có điện) là 1, điện áp ở mức thấp (không có điện) 0. CHƯƠNG 7. Xử lý thông tin trên máy tính GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi -9-
  10. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) Dữ liệu có thể được phát sinh, được lưu trữ, được lan truyền, được tìm kiếm, được xử lý … để cho ta thông tin. Thông tin làm tăng thêm hiẻu biết c ủa con người, giúp nhận biết tốt hơn, đúng hơn về những hiện tượng, đối tượng trong đời sống xã hội, trong thiên nhiên…, là nguồn gốc của nhận thức. Việc thu thập và xử lý thông tin giúp con người thực hiện hợp lý công việc cần làm để đạt tới mục đích một cách tốt nhất. Khi tiếp nhận được thông tin, con người cần phải xử lý, chắt l ọc thông tin để tạo ra những thông tin mới có ích hơn từ đó đưa ra những phán quy ết và ứng x ử tốt nhất. Ví dụ, người lái xe trên đường chăm chú quan sát người, xe cộ đi lại, độ tốt xấu của mặt đường, căn cứ vào tính năng kỹ thuật hiện tại của xe cũng nh ư vị trí của xe đang lái để quyết định cần tăng tốc hay giảm tốc độ, đánh tay lái sang phải hay sang trái… nhằm đảm bảo an toàn và tiết kiệm tối đa cho chuyến đi. Với một quả trình xử lý, thông tin được vật chất hóa thành dữ liệu đầu vào dưới dạng đại lượng mang tin nào đó, qua quá trình xử lý có các kết quả trung gian và sau đó đưa ra kết quả cuối cùng, con người cần phải sử dụng một số công c ụ nhất định như giấy, bút, máy tính … và cả bộ não tư duy của con người. Kết quả đầu ra của quá trình xử lý là thông tin mới được ghi nhớ trên một đại lượng mang tin nào đó, đại lượng mang tin có thể là vở ghi, dữ liệu lưu trữ trên máy tính ở dạng các tín hiệu điện 0/1. Trước đây khi thông tin còn ít, đơn giản, con người có thể tự mình xử lý dễ dàng thông qua các hình thức xử lý thủ công như giấy, bút, … Ngày nay với s ự phát triển của xã hội, thông tin ngày càng nhiều, ngày càng phức táp, với các hình thức xử lý thủ công con người không thể xử lý kịp thời theo yêu cầu. Máytính điện tử ra đ ời đã giúp cho con người có công cụ để xử lý thông tin một cách tự động, nhanh, đáp ứng kịp thời được yêu cầu nhiệm vụ, tiết kiệm nhiều thời gian và công sức. CHƯƠNG 8. Tin học và công nghệ thông tin Tin học là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và các kỹ thuật thu thập, tổ chức, xử lý và truyền đạt thông tin một cách tự động. Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kỹ thuật hiện đại – chủ yếu là kỹ thuật máy tính và viễn thông – nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội. CHƯƠNG 9. Hệ đếm và các hệ đếm thường dùng trong tin học CHƯƠNG 10. Hệ đếm cơ số a Một số ở hệ đếm cơ số a được biểu diễn dưới dạng sau: bn-1bn-2bn-3…b1b0b-1b-2…b-m Trong đó: a có thể là 2, 8, 10 , 16 và bi = 0 ÷ (a-1) Với số nguyên bn-1bn-2bn-3…b1b0 thì - bn-1 là số có trọng số cao nhất (trọng số n-1 – số nhiều ý nghĩa nhất) - b0 là số có trọng số thấp nhất (trọng số 0 – số ít ý nghĩa nhất) Ví dụ, một số ở hệ cơ số 10 (a = 10, bi = 0 ÷ 9): GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 10 -
  11. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) 19072.4358 Có b4 = 1, b3 = 9, b2 = 0, b1 = 7, b0 = 2, b-1 = 4, b-2 = 3, b- 3 = 5, b-4 = 8. Trong thưc tế chúng ta thường sử dụng các số - Hệ cơ số 2 (số nhị phân): có a = 2, bi = 0 ÷ 1 cuối chữ số có kèm theo chữ b/B, ví dụ 01000001b hay 01000001B hoặc có (2), ví dụ: 01000001(2) - Hệ cơ số 8 (số bát phân): có a = 8, bi = 0 ÷ 7. cuối chữ số có (2), ví dụ: 126(8) - Hệ cơ số 10 (số thập phân): có a = 10, bi = 0 ÷ 9. Số hệ 10 viết bình thường. - Hệ cơ số 16 (số thập lục phân): có a = 16, bi = 0 ÷ 15. Số hệ 16 còn gọi là số hệ hex, các chữ số b i là 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Trong đó: A biểu diễn cho giá trị chữ số bằng 10 B biểu diễn cho giá trị chữ số bằng 11 C biểu diễn cho giá trị chữ số bằng 12 D biểu diễn cho giá trị chữ số bằng 13 E biểu diễn cho giá trị chữ số bằng 14 F biểu diễn cho giá trị chữ số bằng 15 cuối chữ số có kèm theo chữ h/H, ví dụ 2A7DFh hay 2A7DFH hoặc có (16), ví dụ: 2A7DF(16) Ta có công thức đổi một số ở hệ cơ số a bất kỳ về hệ 10 như sau: bn-1bn-2bn-3…b1b0b-1b-2…b-m = bn-1 x an-1 + bn-2 x an-2 + bn-3 x an-3 + …+ b1 x a1 + b0 x a0 + b-1 x a-1 + b-2 x a-2 +…+b-m x a-m (1) Ví dụ: Số hệ 10: 103.75 = 1 x 102 + 0 x 101 + 3 x 100 + 7 x 10-1 + 5x 10-2 Số hệ 2: 01000001 = 0 + 26 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 20 = 64 + 1 = 65 Số hệ 16: 1A2h = 1 x 162 + 10 x 161 + 2 x 160 = 256 + 160 + 2 = 418. CHƯƠNG 11. Phương pháp đổi một số ở hệ cơ số 10 về hệ cơ số a bất kỳ: GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 11 -
  12. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) Cho số N = N0.M0 ở hệ cơ số 10, yêu cầu đổi N về hệ cơ số a. Ta thực hiện theo ba bước sau Bước 1: Đổi phần nguyên N0 của số N hệ 10 về hệ cơ số a 1. Lấy N0 chia cho a (cơ số), ta được số dư là b0, và thương số là N1. 2. Nếu N1 ≠ 0, ta lại lấy N1 chia cho a, ta được số dư là b1 và thương là N2 3. Nếu N2 ≠ 0, ta lại lấy N2 chia cho a, ta được số dư là b2 và thương là N3 4. Lặp đi lặp lại các mục 2, 3 cho đến khi thương số = 0 thì dừng l ại (phép chia có số hiệu n-1, tức được số dư bn-1) 5. Xếp các số dư theo thứ tự bn-1bn-2bn-3…b1b0 đây chính là số ở hệ cơ số a có giá trị bằng N0. Bước 2: Đổi phần lẻ thập phân M0 của số N hệ 10 về phần lẻ sau dấu chấm (phảy) của hệ cơ số a 1. Lấy 0.M0 nhân với a (cơ số), ta được số b-1. M1 2. Ta lại lấy 0.M1 nhân với a , ta được số b-2. M2 3. Ta lại lấy 0.M2 nhân với a , ta được số b-3. M3 4. Lặp đi lặp lại các mục 2, 3 cho đến khi 0.M m = 0 thì dừng lại (phép nhân có số hiệu m, tức được số b-m.0) 5. Xếp các số nguyên theo thứ tự 0. b-1b-2…b-m đây chính là số phần lẻ sau dấu chấm (phảy) của hệ cơ số a có giá trị bằng 0.M0. Bước 3: Thực hiện ghép kết quả bước 1 và 2, ta được kết quả số N đã đổi về hệ cơ số a là bn-1bn-2bn-3…b1b0b-1b-2…b-m Ví dụ: 1. Đổi số nguyên 34 sang số hệ hai ta thực hiện như sau: 34 2 b =0 17 2 0 b =1 8 2 1 b =0 4 2 2 b =0 2 3 2 b =0 1 2 4 b =1 0 (Thương = 0 thì dừng) 5 Các số dư trong khung sẽ được sắp xếp theo chiều mũi tên. Ta có kết quả là: 34 = 100010b (=b5b4b3b2b1b0). GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 12 -
  13. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) 2. Đổi số 34.125 ra số hệ hai Bước 1: Đổi phần nguyên ra số nhị phân, ta được 34 = 100010b Bước 2: Đổi phần lẻ thập phân ra phần lẻ sau dấu chấm nhị phân, ta có: 0.125 x 2 = 0 .250 (b-1 = 0) 0.250 x 2 = 0 .500 (b-2 = 0) 0.500 x2 = 1 .000 (b-3 = 1) Kết quả ta thu được số nhị phân: 0.125 = 0.001b (=0.b-1b-2b-3) (như thứ tự phần đóng khung theo chiều mũi tên) Bước 3: Ghép kết quả bước 1 và 2 ta có kết quả dụ đổi số 34.125 ra s ố nhị phân như sau: 34.125 = 100010.001b 3. Đổi số 34.9 ra số hệ hai Bước 1: Đổi phần nguyên ra số nhị phân, ta được 34 = 100010b Bước 2: Đổi phần lẻ thập phân ra phần lẻ sau dấu chấm nhị phân, ta có: 1) 0.9 x 2 = 1 .8 (b-1 = 1) 2) 0.8 x 2 = 1 .6 (b-2 = 1) 3) 0.6 x 2 = 1 .2 (b-3 = 1) 4) 0.2 x 2 = 0 .4 (b-4 = 0) 5) 0.4 x 2 = 0 .8 (b-5 = 0) Kết quả của các phép nhân sẽ lặp đi lặp lại theo các lần từ 1) đ ến 5), như vậy ta được phần lẻ nhị phân lặp vô tận tuần hoàn như sau: 0.9 = 0.11100110011001100...b (như thứ tự phần đóng khung theo chiều mũi tên) Bước 3: Ghép kết quả bước 1 và 2 ta có kết quả dụ đổi số 34.9 ra s ố nhị phân như sau: 34.125 = 100010. 11100110011001100...b 4. Đổi số 1134 ra số biểu diễn ở hệ 16 : 1134 16 b0 =14 70 16 b1 =6 4 16 b2 =4 (Thương = 0 thì dừng) 0 Theo phép chia trên, ta có b0 = 14 = Eh, như vậy ta có kết quả : 1134 = 46Eh 5. Đổi 46Eh về hệ 10 : GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 13 -
  14. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) 46Eh = 4 x 162 + 6 x 161 + 14 x 160 = 4 x 256 + 96 + 14 = 1024 + 110 = 1134 Chú ý: Trong thực tế khi chuyển đổi một số hệ 10 về một số biểu diễn ở hệ cơ số a bất kỳ (a=2, 8, 16), để thực hiện nhanh ta nên thực hiện theo trình tự đổi như sau: Hệ 10 Hệ 16 Hệ 2 Hệ 8 Cụ thể là ta muốn đổi một số hệ 10 về hệ 2, trước hết ta nên đổi về hệ 16 (thực hiện các phép chia cho 16) rồi từ hệ 16 đổi về hệ 2. Làm như vậy ta giảm được rất nhiều phép chia, thời gian chuyển đổi nhanh hơn nhiều, tiết kiệm giấy mực, và đặc biệt ít nhầm lẫn hơn so với khi đặt các số dư của các phép chia cho 2 thành kết quả cuối cùng. Điều này càng có ý nghĩa khi số hệ 10 càng lớn. Ngược lại đổi một số hệ 2 về hệ 10 ta cũng nên đổi qua hệ 16 rồi từ hệ 16 ta chuyển về hệ 10, điều này giảm được cho ta nhiều phép nhân. Để thực hiện được việc chuyển đổi như trên, ta cần sự hỗ trợ của bảng biểu diễn số ở các hệ cơ số khác nhau dưới đây: Số hệ 10 Số hệ 2 Số hệ 16 Số hệ 8 0 0000b 0 0 1 0001b 1 1 2 0010b 2 3 3 0011b 3 3 4 0100b 4 5 5 0101b 5 5 6 0110b 6 6 7 0111b 7 7 8 1000b 8 9 1001b 9 10 1010b A 11 1011b B 12 1100b C 13 1101b D 14 1110b E 15 1111b F B¶ng 1.1. Số trong các hệ cơ số Trong bảng này, ta nhận thấy: - Số ở hệ cơ số 8 được biểu diễn no đủ bởi số nhị phân 3 bit (7 = 111b). GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 14 -
  15. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) - Số ở hệ cơ số 6 được biểu diễn no đủ bởi số nhị phân 4 bit (0Ah = 1111b). Ví dụ: 1. Đổi số 1134 về số hệ 2 và hệ 8 Để thực hiện việc chuyển đổi này, đầu tiên ta đổi số 1134 về hệ 16 1134 = 46Eh (xem ví dụ 4 mục 1.3.2) Căn cứ vào bảng 1.1 ta biểu diễn mỗi chữ số ở hệ 16 ở dạng hệ 2 bởi no đủ 4 bit nhị phân, ta được kết quả như sau: 46Eh = 010001101110b = 10001101110b Để chuyển số 10001101110b về hệ 8, ta nhóm 3 bit một theo thứ tự từ phải qua trái (từ bit có trọng số thấp nhất về phía bit có trọng số cao nhất) và đổi giá trị các nhóm số đó về chữ số ở hệ 8, ta được số hệ 8 như sau: 10001101110b = 3156(8) Nhận xét: Để đổi 1134 về hệ 2, ta mất 11 phép chia so với về hệ 16 chỉ mất 3 phép chia, đặc biệt khi lấy kết quả bằng cách chép lại các số dư với 11 số 0/1 rất dễ bị nhầm lẫn. 2. Đổi số 10001101110b về hệ 10 Trước hết ta đổi số nhịphân về hệ 16, bằng cách nhóm 4 bit theo thứ tự từ phải qua trái (từ bit có trọng số thấp nhất về phía bit có trọng số cao nhất) và đổi giá trị các nhóm số đó về chữ số ở hệ 16, ta được số hệ 16 như sau: 10001101110b = 46Eh Cuối cùng: 46Eh = 4 x 162 + 6 x 161 + 14 x 160 = 4 x 256 + 96 + 14 = 1024 + 110 = 1134 CHƯƠNG 12. Các phép toán số học với số hệ hai a. Phép cộng Phép cộng các số hệ hai giống như khi ta thực hiện với số hệ mười. Quy tắc phép cộng số hệ 2 được chỉ ra trong B¶ng 1.2. y=a+b A B Y Nhớ 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 mở rộng từ bảng 1.2 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 15 -
  16. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) B¶ng 1.3. y=a+b+c+d+e+f+g a b C D e f G y Nhớ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 … 0 0 0 1 1 1 1 0 2 0 0 1 1 1 1 1 1 2 1 0 1 1 1 1 1 0 3 1 1 1 1 1 1 1 1 3 Nhận xét: theo bảng 1.3 ta thấy kết quả tổng chia cho 2 (cơ số a = 2), đ ược thương số là giá trị cần nhớ, còn phần dư chính là y. Như vậy cách thực hiện không khác gì với số hệ mười, ví dụ ta cộng nhiều số thập phân được giá trị là 49, ta lấy 49 chia cho 10 (cơ số hệ đếm thập phân), được 4 dư 9, viết 9 và nhớ 4. Giá trị nhớ sẽ được dùng để cộng với cột bit ở vị trí tiếp theo. chính là cách mà các bộ cộng trong các khối tính toán số học của máy tính thực hiện. Tóm lại: Để thực hiện phép cộng các số ở hệ cơ số a bất kỳ ta thực hiện như sau: 1. Lần lượt cộng các cột số, bắt đầu từ cột vị trí có trọng số thấp nhất ta được tổng cột, lấy tổng cột chia cho cơ số - Được thương số – chính là số nhớ - Được số dư – chính là kết quả viết cho cộng cột 2. Lấy số nhớ cộng với các số ở cột có trọng số cao hơn liền kề, được tổng cột, ta lại lấy tổng chia cho cơ số - Được thương số – chính là số nhớ - Được số dư – chính là kết quả viết cho tổng cột vừa cộng 3. Quá trình cộng và chia, cứ lặp đi lặp lại cho đến khi tổng cột < cơ số và mọi chữ số của cột tiếp theo là không có nghĩa thì dừng. GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 16 -
  17. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) Ví dụ, cộng nhiều số thập phân, đầu tiên cộng cột hàng đơn vị như sau: Giá trị nhớ: 40 Tổng cột Cơ số a = 10 19791187 + (cộng số hệ 67712956794589 49 10 10) 9 4 Thương số là số Số dư là số ghi nhớ sang cột tiếp kết quả cộng theo tại cột hiện thời Ta được giá trị là 49, lấy 49 chia cho 10 (cơ số hệ đếm thập phân), được 4 dư 9, viết 9 và nhớ 4. Giá trị nhớ sẽ được dùng để cộng với cột ở vị trí tiếp theo ngay sau đó. Ví dụ, tương tự ở hệ 2, cộng nhiều số nhị phân 8 bit, đầu tiên cộng các số nhị phân ở cột có trọng số là 0, ta có tổng là 5, chia cho 2 đ ược 2 (nhớ 2), d ư 1 (vi ết k ết qu ả cộng cột là 1). Tương tự ta cộng các cột tiếp theo như sau: Giá trị nhớ: 134555432 Tổng cột Cơ số a = 2 0111101111001111 + (cộng số hệ 2) 1011111100111101011111 5 2 11011111101101000011 1 2 Thương số là số Số dư là số ghi nhớ sang cột tiếp kết quả cộng theo tại cột hiện thời Bảng 2.1 chính là cách mà các bộ cộng trong các khối tính toán s ố học c ủa máy tính thực hiện. b. Phép trừ và số bù 2 b1. Phép trừ Phép trừ các số hệ 2 giống như làm với số hệ 10. Bảng 1.4 là qui tắc thực hiện phép trừ số nhị phân. B¶ng 1.4. Qui tắc trừ số nhị phân y = a - b A b Y Mượn 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 17 -
  18. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) 1 1 0 0 b2. Số bù 2 Trong máy tính không có bộ trừ, chỉ có bộ cộng (mạch thực hiện phép cộng). Do vậy phép toán A – B = A + (-B) Trong thực tế, việc thực hiện phép trừ chính là cộng số bị trừ với số đảo dấu của số trừ, điều này cũng được ứng dụng trong các khối tính toán số học của máy tính để tận dụng các bộ cộng đã có sẵn. Vậy số đảo dấu của số trừ chính là một số âm. Khi thực hiện phép trừ trong máy tính cũng tất yếu sẽ có kết quả là một số âm. Vấn đ ề đặt ra đối với số hệ hai là ta phải biểu diễn số âm nhị phân như thế nào sao cho thích hợp để đáp ứng được việc sử dụng các bộ cộng trong máy tính. Việc sử dụng số bù 2 chính là cách biểu diễn số có dấu trong máy tính ngày nay. Vậy số bù 2 của số A là số đảo dấu của chính số A đó. Ví dụ số bù 2 của 5 là -5 và ngược lại, số bù 2 của –5 là 5. Sau đây là phương pháp xây dựng số bù 2: - Trước hết ta xây dựng số bù 1 của A. Số bù một của A chính là số nhận được khi ta đảo tất cả các bit của số A. Ví dụ 5 = 00000101b, số bù 1 của 5 là 11111010b - Số bù 2 của A = số bù 1 của A + 1 Ví dụ: số bù 2 của 5 = số bù 1 của 5 + 1 = 11111010b + 1 = 11111011b = -5 B¶ng 1.5. Biểu diễn các số theo số hệ 10 - số hệ hai không dấu và số bù 2 Số hệ hai 8 bit Giá trị số hệ 2 Giá trị số bù 2 không dấu tương ứng 0000 0000 0 0 0000 0001 1 +1 0000 0010 2 +2 … … … GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 18 -
  19. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) 0111 1101 125 +125 0111 1110 126 +126 0111 1111 127 +127 1000 0000 128 -128 1000 0001 129 -127 1000 0010 130 -126 … … … 1111 1101 253 -3 1111 1110 254 -2 1111 1111 255 -1 Nhận xét: Với số 8 bit, b7 = 1 cho ta số âm, b7 = 0 cho ta số dương c. Phép nhân Phép nhân số hệ hai thực hiện giống như ta làm với số hệ mười. Chỉ cần chú ý khi cộng kết quả tuân thủ theo qui tắc cộng mở rộng. Qui tắc thực hiện phép nhân hệ 2 được chỉ ra trong bảng 1.6. B¶ng 1.6. Qui tắc thực hiện phép nhân y = a x b a B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Trên cơ sở quy tắc vừa nêu và để đơn giản ta thực hiện ví dụ một phép nhân 2 số hệ 2 với độ dài 4 bit để làm sáng tỏ thuật toán nhân thực hiện trong máy tính. 1001b Số bị nhân = 9 x 0110b Số nhân = 6 0000 Thành phần 1 của tổng tích lũy 1001 Thành phần 2 của tổng tích lũy 1001 Thành phần 3 của tổng tích lũy 0000 Thành phần 4 của tổng tích lũy 0110110b Tổng tích lũy bằng 54 Độ dài cực đại của kết quả trong trường hợp này là 8 bit. Nếu ta nhân các số 8 bit (hoặc 16) bit thì độ dài cực đại của kết quả là 16 bit (hoặc 32 bit). Mỗi lần nhân một bit khác 0 của số nhân với số bị nhân, ta thu được chính số bị nhân, nếu dịch trái nó một số lần tương ứng với vị trí các bit khác 0, ta tạo ra 1 thành phần của tổng tích lũy. Tổng của các thành phần như trên là kết quả của phép nhân. Phân tích quá trình trên, ta thấy phép nhân có thể thực hiện theo thuật toán cộng và dịch như sau: GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 19 -
  20. NhËp m«n tin häc – HÖ cao ®¼ng vµ ®¹i häc (ch¬ng tr×nh tÝn chØ) - Thành phần đầu tiên của tổng tích lũy thu được là tích của LSB trong số nhân với số bị nhân. Nếu LSB = 0 thì thành phần này bằng 0, Nếu LSB = 1 thì thành phần này = chính số bị nhân. - Mỗi thành phần thứ i tiếp theo của tổng tích lũy sẽ tính được bằng cách tương tự, nhưng phải dịch trái đi i bit (có thể bỏ qua các thành phần = 0) - Tổng của các thành phần là tích cần tìm. Để minh họa thuật toán trên, ta dùng luôn nó để rút gọn ví dụ đã làm ở trên: 1001b Số bị nhân = 9 x 0110b Số nhân = 6 1001 Số bị nhân dịch trái 1 lần 1001 Số bị nhân dịch trái 2 lần 0110110b Tổng tích lũy bằng 54 Trong máy tính, phép nhân được thực hiện bởi bộ cộng và bộ dịch trái theo nh ư thuật toán cộng và dịch vừa trình bày. d. Phép chia Phép chia là phép tính ngược của phép nhân. Từ đó suy ra phép chia có th ể th ực hiện bằng các phép trè và phép dịch liên tiếp cho tới khi không thể trừ được nữa (do không còn gì để trừ hoặc số bị trừ nhỏ hơn số chia). Sau đây là thuật toán thực hiện phép chia thông qua ví dụ cụ thể: Ví dụ: 35/7 = 7 Ta hãy quan sát kỹ các bước phải thực hiện khi thực hiện phép chia bằng tay 100011 101 000 0111 1000 101 0111 101 0101 101 000 Trong các phép tính ở trên ta liên tục cần phải dự đoán và kiểm tra để tìm ra kết quả đúng. Công việc này rất khó khăn với các mạch điện tử của khối tính toán s ố học (vốn là các phần tử để thực hiện phép cộng và dịch trong máy tính). Sau đây là một thuật toán khắc phục nhược điểm trên nêu trên, trong máy tính: - Nếu số chia là 1 byte, thì số bị chia phải là 2 byte, do vậy khi s ố bị chia là 1 byte ta phải mở rộng bit dấu cho số bị chia lên 8 bit cao. - Nếu số chia là 2 byte, thì số bị chia phải là 4 byte, do vậy số bị chia là 1 word ta phải mở rộng bit dấu cho số bị chia lên 16 bit cao. 1. Kiểm tra số bị chia, mở rộng bit dấu nếu cần GV V¬ng Quèc Dòng – Khoa CNTT - §¹i häc C«ng nghiÖp Hµ Néi - 20 -
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2