Tin học căn bản - Chương I: Thông tin và xử lý thông tin trong máy tính

TIN HỌC CĂN BẢNTRUNG TÂM TIN HỌC*Gồm: 30 tiết lý thuyết, 60 tiết thực hànhChương trình gồm 5 phần, 25 chương:Phần 1: Sử dụng hệ điều hành Window 6 chươngPhần 2: Soạn thảo văn bản MicroSoft Word 8 chươngPhần 3: Xử lý bảng tính với MicroSoft Excel 6 chươngPhần 4: Trình diễn với MicroSoft PowerPoint 3 chươngPhần 5: Sử dụng dịch vụ Web và Email 2 chươngTrung bình 1 tiết 1 chươngTHỜI LƯỢNG CHƯƠNG TRÌNH HỌCPHẦN 1: SỬ DỤNG HỆ ĐIỀU HÀNH WINDOWSTRUNG TÂM TIN HỌCTRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔBiên soạn: Ks. Lê Thanh Trúc*CHƯƠNG I: THÔNG TIN VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNHNắm được quá trình xử lý thông tin trong máy tính điện tử.Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử:Chuyển số thập phân sang số có cơ số bất kỳ và ngược lại.Cách biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử.Các lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng của tin học.Mục tiêu bài học*I. THÔNG TINThông tin là gì?Dữ liệu: các sự kiện không có cấu trúc, không có ý nghĩa.Thông tin: là dữ liệu đã được xử lý, thông tin chứa đựng ý nghĩa.Ví dụ: với các sự kiện về cổ phiếu, lượng mua, lượng bán, chỉ số vnindex, => thông tin về bản tin thị trường chứng khoán.Quá trình xử lý một thông tinNhập dữ liệu (INPUT)Xử lý (Processing)Xuất dữ liệu/thông tin (Output)Lưu trữDữ liệuXử lýThông tinNhậpXuất*Thông tin (tt)Đơn vị đo thông tin: bit (Binary digiT)Một bit tương ứng một chỉ thị hoặc một thông báo nào đó về sự kiện có 1 trong 2 trạng thái: tắt/mở, hoặc đúng/sai.Một chỉ thị chỉ gồm 1 số học nhị phân được xem là đơn vị đo thông tin nhỏ nhất.Các đơn vị đo thông tin khác:Tên gọiKý hiệuGiá trịByteKiloByteMegaByteGigaByteTetraByteBKBMBGBTB8 bit210B=1024 Byte220B230B240B*Thông tin (tt)Thông tin là kết quả bao gồm nhiều quá trình xử lý các dữ liệu.Thông tin có thể trở thành dữ liệu mới cho quá trình xử lý dữ liệu khác.MTĐT là công cụ hỗ trợ cho con người trong việc lưu trữ, chọn lọc và xử lý thông tin.Xử lý thông tin bằng máy tính điện tử:Giúp con người tiết kiệm nhiều thời gian, công sức.Tăng độ chính xác cao trong việc tự động hóa.*II. BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MTĐTBiễu diễn số trong hệ đếm.Chuyển số thập phân sang các hệ bất kỳ.Phần nguyên.Phần lẻ.Đổi số từ hệ bất kỳ ra hệ thập phân.Mệnh đề logic.Biếu diễn thông tin trong máy tính:Biểu diễn số nguyên.Biểu diễn số thực.Biểu diễn ký tự*1. Biểu diễn số trong hệ đếmHệ đếm cơ số b (b>=2, b: nguyên dương):Có b ký số thể hiện giá trị số. Ký số nhỏ nhất là 0, lớn nhất là b-1.Giá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số b lũy thừa n: bn.Số N(b) được cho bởi: N(b) = anan-1an-2a1a0a-1a-2a-mKhi đó N(b) được biểu diễn như sau:N(b) = an.bn + an-1.bn-1 + an-2.bn-2++ a1.b1 + a0.b0 + a-1.a-1 + a-2.a-2++a-m.a-m = phần nguyên: n+1 ký sốphần b phân: m ký số lẻtrong đó*Hệ đếm thập phân (b=10)Gồm 10 ký số thể hiện giá trị số, ký số nhỏ nhất là 0 và lớn nhất là 9 (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9).Giá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số 10 lũy thừa n: 10n.Cách viết: 2345(10) hoặc 2345Ví dụ: biểu diễn các Số 2345(10); 3567,54(10) trong hệ thập phân2345(10) = 2.103 + 3.102 + 4.101 + 5.100 = 2000 + 300 + 40 + 5367,54(10) = 3.102 + 6.101 + 7.100 + 5.10-1 + 4.10-2 = 300 + 60 + 7 + Biểu diễn số trong hệ đếm (tt)*Hệ đếm nhị phân (Binary system, b=2)Chỉ gồm 2 ký số thể hiện giá trị số là 0 và 1.Mỗi chữ số trong số nhị phân gọi là BIT.Để diễn tả số lớn ta kết hợp nhiều bit 1 và 0 với nhauGiá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số bằng 2n.Cách viết: 11001(2), 11001BVí dụ: biểu diễn các Số sau 11001(2); 11101.11(2) trong hệ nhị phân111001(2) = 1.25 + 1.24 + 1.23 + 0.22 + 0.21 + 1.20 = 32 + 16 + 8 + 1 = 57(10)11101.11(2)= 1.24 + 1.23 + 1.22 + 0.21 + 1.20 + 1.2-1 + 1.2-2 = 16 + 8 + 4 + 1 + = 29 + 0.75 = 29.75(10)Biểu diễn số trong hệ đếm (tt)*Hệ đếm thập lục phân (b=16)Gồm 15 ký số thể hiện giá trị số:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.A,B,C,D,E,F để biểu diễn tương ứng các số 10,11,12,13,14,15.Giá trị số tại vị trí thứ n trong một số bằng cơ số bằng 16n.Cách viết: 34F5C(16), 34F5C(H), 34F5CH.Ví dụ: biểu diễn các Số sau 34F5C; 2A5,3C trong hệ 1634F0C(16) = 3.164 + 4.163 + 15.162 + 0.161 + 12.160 = 216294(10)2A5,3C(16) = 2.162 + 10.161 + 5.160 + 3.16-1 + 12.16-2 = 677.9375(10)Biểu diễn số trong hệ đếm (tt)*2. Đổi số nguyên từ hệ thập phân N(10) sang hệ b bất kỳ N(b)Qui tắc: lấy số nguyên thập phân N(10) lần lượt chia cho b cho đến khi thương số bằng không. Kết quả số chuyển đối N(b) là các số dư trong phép chia được viết ra theo thứ tự ngược lại.Ví dụ đổi số 20(10) sang hệ thập lục phân và hệ nhị phân20(10) = 10100(2)20(10) = 14(16)*3. Đổi phần thập phân từ hệ thập phân N(10) sang hệ b bất kỳ N(b)Qui tắc: lấy phần thập phân N(10) lần lượt nhân với b cho đến khi phần thập phân của tích số bằng không. Kết quả số chuyển đối N(b) là các số phần nguyên trong phép nhân được viết ra theo thứ tự phép tính.Ví dụ đổi số 0.6875(10) = ?(2) = ?(16)0.6875 x 2 = 1 .375 0.375 x 2 = 0 .75 0.75 x 2 = 1 .5 0.6875 x 16 = 11 .00.5 x 2 = 1 .0 Kết quả: 0.6875(10) = 0.1011(2) = 0.11(16)*4. Mệnh đề logicLà một phép toán chỉ nhận một trong hai giá trị trả về là đúng (True) hoặc sai (False).Các phép tóan logic bao gồm: AND, OR, NOTxyAND(x,y)OR(x,y)NOT(x)NOT(y)TrueTrueTrueTrueFalseFalseTrueFalseFalseTrueFalseTrueFalseTrueFalseTrueTrueFalseFalseFalseFalseFalseTrueTrue*5. Biểu diễn thông tin trong MTĐTTất cả thông tin trong máy tính được biểu diễn bởi số nhị phân.Biểu diễn số nguyên:Số nguyên không dấu:Sử dụng 1B = 8 bit biểu diễn 28 = 256 số nguyên dương.Có giá trị từ 0 đến 255 (0000 0000 đến 1111 1111).Số nguyên có dấu:Sử dụng một bit làm bít dấu (S): bít 1 là số âm, bít 0 là số dương.Bít S luôn là bít đầu tiên được tính từ bên trái qua.Sử dụng từ 2 (giá trị từ -215 đến 215-1) đến 4 bytes.Để thể hiện số âm trong hệ nhị phân, ta có 2 khái niệm sau:Số bù 1 của N: đảo tất cả các bit của N: 0 thành 1, 1 thành 0.Số bù 2: bằng số bù 1 cộng thêm 1.*Biểu diễn thông tin trong MTĐT (tt)Số bù 1 của N: đảo tất cả các bit của N: 0 thành 1, 1 thành 0.Số bù 2 của N (-N): bằng số bù 1 cộng thêm 1.Ví dụ: N = 0101 = 5(10) (biểu diễn số -5 trong máy tính).Số bù 1 của N = 1010 = 10 (10).Số bù 2 của N = 1010 + 1 = 1011 = -5(10).*Biểu diễn thông tin trong MTĐT (tt)Biểu diễn số thực:Là số có thể có cả phần lẻ hoặc thập phân.Gồm số dấu chấm tĩnh và số dấu chấm động.Số dấu chấm tĩnh:Thực chất là số nguyên.Là những số không có chấm thập phân.Số dấu chấm động:Là số có chữ số phần lẻ không cố định, máy tính lưu trữ dưới dạng số mũ.Ví dụ: 499,000,000 = 499 x 106 = 0.499 x 109 = 499E+09 0.000123 = 123 x 10-6 = 0.123 x 10-3 = 0.123E-03*Biểu diễn thông tin trong MTĐT (tt)Dùng 32 bit biểu diễn:1 bit biểu diễn dấu (S): bit 1 cho dấu -, bit 0 dấu +.7 bit biểu diễn phần đặc trị C (27 = 128, tương đương phần mũ từ -64 đến +63). C = số mũ + 6424 bit biểu diễn phần định trị.Ví dụ biểu diễn A = -419.8125(10)-419.8125(10) = -110100011.1101(2) = 0.1101000111101 x 29Số mũ của A là 9, số đặc trị C = 9 + 64 = 73 = 1001001(2)A được biểu diễn như sau:110010011101000111101000...000S(1 bit) C (7 bit)Phần định trị (24 bit)*Biểu diễn ký tự:Các ký tự trong máy tính bao gồm: các chữ cái in và thường, các chữ số, các ký hiệu, Mỗi 1 ký tự được biểu diễn bởi tập hợp các bit.Việc quy ước sử dụng tập hợp các bit biểu diễn cho một ký tự khác nhau, người ta cho ra đời các bộ mã khác nhau.Các hệ mã phổ biến như:Hệ thập phân mã nhị phân BCD: dùng 6 bit biểu diễn 1 ký tự.Hệ thập phân mã nhị phân mở rộng EBCDIC: dùng 8 bit (tương đương 1B).Hệ chuyển đổi thông tin theo mã chuẩn của Mỹ ASCII:Là bảng mã thông dụng nhất hiện nay trong tin học.Hệ mã ASCII 7 bit để biểu diễn tối đa 128 ký tự.Hệ mã ASCII 8 bit để biểu diễn tối đa 256 ký tự.Biểu diễn thông tin trong MTĐT (tt)*III. CÁC LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CỦA TIN HỌCCác lĩnh vực nghiên cứu của tin học.Kỹ thuật phần cứng.Kỹ thuật phần mềm.Các ứng dụng của tin học.*1. Các lĩnh vực nghiên cứu của tin họcKỹ thuật phần cứng:Nghiên cứu chế tạo các thiết bị, linh kiện điện tử, công nghệ vật liệu mới, Nhằm hỗ trợ cho máy tính và mạng máy tính.Đẩy mạnh khả năng xử lý toán học và truyền thông thông tin.Kỹ thuật phần mềm:Nghiên cứu phát triển các hệ điều hành, ngôn ngữ lập trình cho các bài toán khoa học kỹ thuật, mô phỏng, điều khiển tự động.Tổ chức dữ liệu và quản lý hệ thống thông tin.*2. Ứng dụng của tin họcỨng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực: y học, giáo dục, kinh tế, xây dựng, nghệ thuật, Thống kê, tự động hóa công tác văn phòng.Công nghệ thiết kế: thời trang, địa ốc,...An ninh quốc phòng.Trao đổi thông tin tự động.Thư điện tử, E-learning, thương mại điện tử, Bài tậpHãy chuyển các số sau sang hệ cơ số khác:3445AD.23A = (10)100001111.1101= (10)- 78129078.456(10)= (16) = (2)*