BÀI GIẢNG: TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG VÀ ỨNG DỤNG MÁY TÍNH VÀ BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH

Tin học đại cương ứng dụng Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính Đặng Xn Hà Department of Computer Science Hanoi Agricultural University Office location: 3rd floor, Administrative building Office phone: 8276346, Ext: 132 Email: dxha@hau1.edu.vn Website: http://www.hau1.edu.vn/cs/dxha Ch1 Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính Thơng tin tin học Lịch sử máy tính Phân loại máy tính Các hệ đếm Biểu diễn thơng tin máy tính Đại số logic Bài tập 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 Thơng tin tin học    Dữ liệu: chưa mang lại hiểu biết đối tượng Thông tin: liệu sau xử lý, cho ta hiểu biết đối tượng Ví dụ  Ảnh mây vệ tinh: Dữ liệu  Bản tin dự báo thời tiết: Thông tin  Tin học  Ngành khoa học nghiên cứu vấn đề thu thập xử lý liệu để có thơng tin mong muốn, sử dụng máy tính cơng cụ hỗ trợ 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 Lịch sử máy tính {1}   1937, Turing, khái niệm số tính tốn máy Turing 1943-1946, ENIAC  Máy tính điện tử đa chức  J.Mauchly & J.Presper Eckert   1945, John Von Neumann đưa khái niệm chương trình lưu trữ 1952, Neumann IAS parallel-bit machine 23/08/20 ENIAC Newman & IAS Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 Lịch sử máy tính {2}  1945 – 1954, hệ (first generation)  Bóng đèn chân khơng (vacuum tube)  Bìa đục lỗ  ENIAC: 30 tấn, 18.000 bóng đèn, 100.000 phép tính/giây  1955-1964, hệ  Transitor  Intel  transitor processor 1965-1974, hệ  Mạch  tích hợp (Intergrated Circuit – IC) 1975, Thế hệ  LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very LSI), ULSI (Ultra LSI) 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 Phân loại máy tính   Personal Computer (PC)/Microcomputer Minicomputer   Mainframe    Mini Nhanh PC 10-40 lần Nhanh PC 50-1.500 lần Phục vụ nghiên cứu Simulator (NEC, 5104 CPUs, 35.600 GF) Laptop Computer Handheld Computer: Pocket   PC Supercomputer   Nhanh PC 3-10 lần VD:Earth PC,Palm, Mobile devices 23/08/20 Super Laptop Mainframe Handheld Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 Hệ đếm Khái niệm  Hệ đếm số 10  Hệ đếm số  Hệ đếm số  Hệ đếm số 16  23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 4.1 Khái niệm  Hệ đếm  Sử dụng để đếm (biểu diễn thông tin số)  Cơ số: Số lượng ký hiệu  Ví dụ: hệ đếm số 10  10 ký hiệu (cơ số 10) :  123789 số hệ 10  Hệ đếm số a  Có 23/08/20 a ký hiệu Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 4.2 Hệ đếm số 10  Cơ số 10  10  ký hiệu: 0,1,2,…,9 anan-1…a0 = an.10n + an-1.10n-1 +…+ a0.100 123 = 1.102 + 2.101 +3.100  Viết: 2004 200410  23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính / 44 4.3 Hệ đếm số a Sử dụng a ký hiệu để biểu diễn  Ký hiệu có giá trị nhỏ ‘0’  Ký hiệu có giá trị lớn a-1  Giá trị chữ số thứ n số nhân với giá trị vị trí   Giá trị vị trí = an  n = vị trí, chữ số có vị trí n-1  Phần thập phân đánh số âm 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 10 / 44 5.3 Mã hố Dù thơng tin lưu trữ đâu cần có quy luật để hiểu  mã hố  Ví dụ   Mã SV: 20041021234  2004: Vào trường năm 2004  102: Mã ngành  1234: Số hiệu sinh viên  Phòng: B209 (Nhà B - Tầng - Phịng 09)  Biển số xe,…  Mã hố phải “rõ ràng” “đầy đủ” 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 30 / 44 Mã hố máy tính Sử dụng số nhị phân  Độ lớn mã = số bit sử dụng để mã hoá  Quy luật hiểu mã nhị phân  Ví dụ: Sử dụng bit để mã hoá chữ hoa A Z (26 chữ cái)   00000 A  00001  B …  11001  Z  11001 – 11111: chưa sử dụng 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 31 / 44 ASCII ASCII (American Standard Code for Information Interchange)  Dùng bit để mã hoá chữ  Mỗi chữ gọi ký tự  Mã hoá 28 = 256 ký tự   031,127: Các ký tự điều khiển  32126: Các ký tự thông thường  128255: Các ký tự đặc biệt 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 32 / 44 Unicode Sử dụng nhiều bit (2,3,4,… Bytes) để mã hoá ký tự  Bytes mã hoá 216 = 65536 ký tự  Hầu hết chữ nước giới   Việt Nam  Trung Quốc  Nga,… 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 33 / 44 Đại số logic Mệnh đề logic  Biến logic  Hằng, biểu thức, hàm logic  Các toán tử logic  Mạch logic  23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 34 / 44 6.1 Mệnh đề logic Khẳng định hay phủ định kiện hay vấn đề  Chỉ sai   Đúng – TRUE (1)  Sai – FALSE (0)  Ví dụ  “Con voi to nặng kiến bé” mệnh đề  “Rửa bát đi!” mệnh đề  “Hổ động vật ăn cỏ” mệnh đề sai 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 35 / 44 6.2 Biến logic Là biến đại diện cho đại lượng logic  Chỉ nhận hai giá trị:   Đúng (TRUE),  Sai (FALSE)  VD 1: X = “M số âm.”  Khi M số âm: X = TRUE  Ngược lại, X = FALSE  VD2: Y=“Hôm trời đẹp.”  Giá 23/08/20 trị Y thay đổi theo ngày Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 36 / 44 6.3 Hằng, biểu thức hàm logic  Hằng logic  Có giá trị xác định  Giá trị TRUE FALSE  Ví dụ: “2>3” logic nhận giá trị FALSE  Biểu thức, hàm logic  Sự kết hợp hằng, biến toán tử  Tốn tử: và, hoặc, …  Ví dụ: “m≥3” “m≤5” 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 37 / 44 6.4 Toán tử logic Là phép toán với mệnh đề, hằng, biến logic  Các toán tử bản:   NOT  AND  OR  XOR 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 38 / 44 6.4.1 Tốn tử “PHỦ ĐỊNH”  Ký hiệu: NOT  NOT  Gọi tên  PHỦ  X ĐỊNH Ví dụ  NOT 23/08/20 (“2>3”) = TRUE Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 39 / 44 6.4.2 Tốn tử “VÀ”  Ký hiệu: AND  X AND  Y Gọi tên  VÀ  HỘI   X AND Y X Y Ví dụ  “2>3” AND trị FALSE 23/08/20 “3=4-1” nhận giá Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 40 / 44 6.4.3 Tốn tử “HOẶC”  Ký hiệu: OR X  OR Y Gọi tên  HOẶC  TUYỂN   X OR Y sai X Y sai Ví dụ  “2>3” OR TRUE nhận giá trị TRUE 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 41 / 44 6.4.4 Tốn tử “HOẶC LOẠI TRỪ”  Ký hiệu: XOR X   XOR Y X OR Y sai X = Y Ví dụ  “2>3” XOR TRUE nhận giá trị TRUE  FALSE XOR “2>3” nhận giá trị FALSE 23/08/20 Chương Máy tính biểu diễn thơng tin máy tính 42 / 44 Thứ tự ưu tiên phép toán Dấu ngoặc ( ) NOT, dấu trừ (-) *, /, DIV, MOD, AND +, -, OR, XOR =, , >, >=,