Tin học đại cương - bài 5: biểu diễn thông tin trên máy tính doc

1 TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG www.uit.edu.vn BÀI 5 BÀI 5 BIỂU DIỄN THÔNG TIN BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRÊN MÁY TÍNH TRÊN MÁY TÍNH Tin học đại cương 2 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 • BD số nguyên âm • BD các dạng thông tin khác Tin học đại cương 3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MT Tin học đại cương 4 SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG CỦA MT Tin học đại cương 5 CHU KỲ MÁY (MACHINE CYCLE) Tin học đại cương 6 TỪ BÀN PHÍM ĐẾN MÀN HÌNH Tin học đại cương 7 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 như văn bản, hình ảnh, âm thanh, video, đều được lưu trữ, xử lý theo dạng này. Tin học đại cương 8 ĐƠN VỊ DỮ LIỆU  Bit: Số 0 hoặc 1  Byte = 8 bit  1 Kilobyte (KB) = 2 10 = 1024 byte  1 Megabyte (MB) = 2 10 KB ≈ 1,000,000 byte  1 Gigabyte (GB) = 2 10 MB ≈ 1,000,000,000 byte  1 Tetrabyte (TB) = 2 10 GB ≈ 1,000,000,000,000 byte  1 Petabyte (PB) = 2 10 TB Tin học đại cương 9 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 = a n a n-1 a 1 a 0 = a n b n + a n-1 b n-1 + + a 1 b + a 0 Trong đó: b là cơ số hệ đếm, a 0 , a 1 , a 2 , , a n là các chữ số cơ bản, X là số ở hệ đếm cơ số b. Tin học đại cương 10 HỆ ĐẾM VÀ CÁC PHÉP TÍNH X = a n a n-1 a 1 a 0 = a n b n + a n-1 b n-1 + + a 1 b + a 0 Ví dụ 1: Giá trị số 1235 ở cơ số b = 10 (a 0 =5, a 1 =3, a 2 =2, a 3 =1) 1235 10 = 1.1000 + 2.100 + 3.10 + 5 = 1.10 3 + 2.10 2 + 3.10 + 5 Ví dụ 2: Giá trị số 1011 ở cơ số b = 2 (a 0 =1, a 1 =1, a 2 =0, a 3 =1) 1011 2 = 1.2 3 + 0.2 2 + 1.2 + 1 = 1.8 + 0.4 + 1.2 + 1 = 11 [...]... -1 0 * Tràn số do dùng quá ít bit biễu diễn! !! 27 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 28 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 29 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 30 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 31 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 32 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 33 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 34 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 35 Tin học đại cương BIỂU DIỄN.. .Tin học đại cương CHUYỂN CƠ SỐ 11 Tin học đại cương CHUYỂN CƠ SỐ 12 Tin học đại cương CHUYỂN CƠ SỐ 13 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 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 Tin học đại cương CÁC DẠNG BIỂU DIỄN (4 BIT) 16 PHƯƠNG... 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: Tin học đại cương  PP bù 2: 1111 1010 + 1 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 -1 282 đến 1272  Đổi dấu ( - → “+” hoặc “+” → - ) Tin học đại cương  B1:... sẽ biểu diễn các số từ −12710 đến +12710 Tin học đại cương  Biểu diễn số 0?  Ví dụ:  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 Tin học đại cương  Ví dụ:  4310 ↔ 001010112... SỐ BÙ 2 Biểu diễn số 8 bit -5 10  B1: Biểu diễn nhị phân: 0000 0101  B2: Đảo tất cả các bit: 1111 1010  B3: Cộng thêm 1: + 1 Tin học đại cương 1111 1011  B4: Kiểm tra lại: vì -5 10 là số âm nên bit 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: Tin học đại... 210) -1 111 1101 (số bù 2 của −310) 25 CỘNG VỚI SỐ BÙ 2 2 Cộng hai số 8 bit −510 với −710 1111 1001 (số bù 2 của −710) + 1111 1011 (số bù 2 của −510) - Tin học đại cương 1111 0100 (số bù 2 của -1 210) 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: 1010 (số bù 2 của −610) + 1100 (số bù 2 của −410) 0110 Tin học đại... bit dấu (sign-bit), đại diện cho dấu của số:  Bit dấu là 0: số dương ("+") Tin học đại cương  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) 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... vừa nhận được  Ví dụ: Tin học đại cương 1 Cộng hai số 8 bit −510 và 210: 1111 1010 (số bù 1 của −510) + 0000 0010 (bd nhị phân số 210) -1 111 1100 (số bù 1 của −310) 20 CỘNG VỚI SỐ BÙ 1 2 Cộng hai số 8 bit −510 với −710 1111 1000 (số bù 1 của −710) + 1111 1010 (số bù 1 của −510) - 1111 0010 Tin học đại cương + 1 (còn nhớ 1) (cộng tiếp với bit nhớ) - 1111 0011 (số bù 1 của... TIN 31 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 32 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 33 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 34 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 35 Tin học đại cương BIỂU DIỄN THÔNG TIN 36 . 1 TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG www.uit.edu.vn BÀI 5 BÀI 5 BIỂU DIỄN THÔNG TIN BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRÊN MÁY TÍNH TRÊN MÁY TÍNH Tin học đại cương 2 BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRÊN MT  Nguyên lý hoạt động của máy. 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 • BD số nguyên âm • BD các dạng thông tin khác Tin học đại cương 3 NGUYÊN. để biểu diễn số âm trong máy tính:  Dấu lượng  Bù 1  Bù 2  …  Các máy tính hiện nay hầu hết sử dụng phương pháp biểu diễn số bù 2. Tin học đại cương 16 CÁC DẠNG BIỂU DIỄN (4 BIT) Tin