12. Cách biểu diễn thông tin

1

NHẬP MÔN TIN HỌC

Lý thuyết : 45 tiết (3 tín chỉ) Thực hành : 60 tiết (2 tín chỉ)

Nội dung :

- Kiến thức cơbản

- Hệ điều hành (Windows) - Soạn thảo văn bản (Winword) - Xửlý bảng tính (Excel) - Slide báo cáo (Power Point) - Internet – Mail

2

KIẾN THỨC CƠ BẢN

11. Các khái niệm cơ bản

111. Thông tin

- Thông tin được tiếp cận thường xuyên.

- Thểhiện qua nhiều phương tiện - Tiếp nhận qua các giác quan.

Thông tin vềmộtđối tượng chính là dữkiện của đối tượngđó, giúp chúng ta nhận biết và hiểu đượcđối tượng.

ÆThông tin làm tăng thêm sự hiểu biết của con người, là nguồn gốc của nhận thức.

* Đơn vịthông tin :

Đơn vịnhỏnhất của thông tin : bit (binary digit).

Lượng thông tin chứa trong 1 bit chỉcó 2 trạng thái với xác suất xuất hiện nhưnhau.

Tại một thờiđiểm trong 1 bit chỉlưuđược một trong 2 trạng thái trên (tắt/mở, đúng/sai, 0/1).

Tùy theo sốtrạng thái riêng biệt tốiđa của thông tin mà xácđịnh sốbit tươngứng cho thông tin đó (hay ngược lại).

2ⁿ n

2⁸= 256 8

2⁴= 16 4

2³= 8 3

2²= 4 2

2 1

Sốtrạng thái Sốbit

5

Cácđơn vịthông tin khác :

2¹⁰Gigabyte TB

Terabyte

2¹⁰Megabyte GB

Gigabyte

2¹⁰Kilobyte MB

Megabyte

2¹⁰(= 1024) byte KB

Kilobyte

8 bit Byte

Giá trị Viết tắt

Đơn vị

6

112. Tin học(Informatics)

Tin họclà ngành khoa học công nghệnghiên cứu phương pháp, công nghệvà kỹthuật xửlý thông tin một cách tự động dựa trên các phương tiện kỹthuật (máy tínhđiện tửvà các thiết bịthông tin khác).

113. Máy tínhđiện tử(computer)

Máy tínhđiện tửlà công cụxửlý thông tin một cách tự động theo một chương trìnhđược xácđịnh trước mà không cần sựtham gia trực tiếp của con người.

Dữliệu nhập

(Input) Xửlý

(Procesing) Thông tin xuất (Output)

12. Cách biểu diễn thông tin

121.Các hệ đếm thường dùng : a. Khái niệm :

Cácchữsốcơbảncủa một hệ đếm là các chữsốtối thiểuđểbiểu diễn mọi sốtrong hệ đếmấy.

Ví dụ:

- Hệthập phân(hệ đếm cơsố10). Dùng 10 chữsốcơ bản là 10 chữsốdo ngườiẢRập phát minh ra : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 đểbiểu diễn các số.

9

- Hệnhịphân(hệ đếm cơsố2). Dùng 2 chữsốcơbản là 0 và 1 đểbiểu diễn các số. Khiđó tađếm nhưsau : 0, 1, 10, 11, 100, 101, 110, 111, 1000 ...

-Hệthập lục phân(hệ đếm cơsố16 hay hệHexa).

Dùng 16 chữsốcơbản : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F tươngứng với các giá trịthập phân từ0 đến 15 đểbiểu diễn các số. Khiđó tađếm nhưsau: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 1A, 1B, 1C ...

10

b. Cách biểu diễn

Nếu trong hệ đếmcơsốb, một số N có giá trịlớn hơn các sốcơbản thì nó sẽ được biểu diễn bằng cách tổhợp các chữ sốcơbản theo công thức sau :

N = a_na_n-1... a₁a₀= a_nbⁿ+ a_n-1b^n-1+ ... a₁b + a₀ (1.1) trongđó a₀, a₁, ..., a_nlà cácchữsốcơbản

(a₀là hàngđơn vị)

Ví

dụ:

- Trong hệnhịphân :

1101₂= (1 x 2³) + (1 x 2²) + (0 x 2¹) + 1 - Trong hệthập phân :

123₁₀ = (1 x 10²) + (2 x 10¹) + 3 - Trong hệthập lục phân :

2A5₁₆= (2 x 16²) + (10 x 16¹) + 5

c.

Cách chuyển

đổi

Qui tắc 1 :Để chuyển đổi một số từ hệ thập phân sang hệcơsốb(b ≠10) ta áp dụng cách làm sau:

Lấy số thập phân chia cho b cho đến khi phần thương của phép chia bằng 0, số đổiđược chính là các phần dưcủa phép chia, theo thứtựngược lại.

13

Ví dụ1 :

Đổi số 6 (hệthập phân) sang hệnhịphân.

6 2 0 3 2

1 1 2 1 0 Vậy : 6₁₀= 110₂

14

Ví dụ2 :

Đổi số 254 (hệthập phân) sang hệthập lục phân.

254 16 14 15 16

15 0 Vậy : 254₁₀= FE₁₆

Qui tắc 2 : Đểchuyển đổi một sốtừhệ cơsốb về hệ thập phânta sửdụng công thức (1.1).

Ví dụ:

Với N = 1101₂

thì N = 1*2³+ 1*2²+ 0*2¹+ 1 = 13₁₀.

Bảng sauđây cho biểu diễn một sốsốtựnhiênđầu tiên trong cả3 hệ đếm :

F 1111

15

8 1000

8

2 0010

2

1 0001

1

0 0000

0

Thập lục phân Nhịphân

Thập phân

17

122. Biểu diễn thông tin trong máy tính

a. Biểu diễn các ký tự:

* Bảng mã ASCII(American Standard Code for Information Interchange) : sửdụng tổhợp 8 bit để biểu diễn các ký tự(1 byte – 256 ký tựriêng biệt).

Mỗi ký tựcó một mã nhịphân riêng.

Ví dụ:

-ChữAcó mã ASCII là 65 vàđược biểu diễn trong máy tính bởi dãy bit: 0100 0001 (41₁₆).

-Chữacó mã ASCII là 97 vàđược biểu diễn trong máy tính bởi dãy bit: 0110 0001 (61₁₆).

18

* Bộmã Unicode : -Sửdụng 16 bit.

- Có thểbiểu diễnđược 65536 ký tự.

- Tất cảchữcái của các ngôn ngữtrên thếgiớiđều có thể được mã hóa trong bộmã Unicode này.

- Giữlại mã của 256 ký tựtheo bảng mã ASCII.

* Muốn sửdụng bộmã Unicode cho tiếng Việt, phải có phông chữUnicode (Arial, Times New Roman, …) và phần mềm thao tác bàn phím tương thích.

- Phông chữUnicode: có sẵn khi sửdụng MS Windows 2000, Office 2000, …

- Phần mềm thao tác bàn phím : Unikey, VietKey, …

13. Hệ thống máy vi tính

Gồm 2 thành phần chính : - Phần cứng (hardware) - Phần mềm (software)

Nếu thiếu một thành phần thì không thểlà một máy tính.

•

Phần cứng

: làcác thiết bịvật lýđiện tử.

Khối xửlý trung tâm

(CPU) Các thiết bị

nhập(Input devices)

Các thiết bị xuất (Output devices) Bộnhớtrong

(Main memory) Bộnhớngoài

21

1. Khối xử lý trung tâm

(Central Processing Unit - CPU)

-

CPU là bộchỉhuy của máy tính. Nó có nhiệm vụ thực hiện các phép tính sốhọc, logic vàđiều khiển các quá trình thực hiện các lệnh.

-Gồm có :

* Khốiđiều khiển(CU : Control Unit) : quyết định dãy các thao tác cần phải làmđối với hệthống bằng cách tạo ra các tín hiệuđiều khiển mọi công việc.

22

* Khối tính toán sốhọc và logic(ALU: Arithmetic- Logic Unit) : thực hiện hầu hết các phép tính quan trọng của hệthống, đó là :

- Các phép tính sốhọc (cộng, trừ, nhân, chia,...) - Các phép tính logic (And, Or, Not, Xor) - Các phép tính quan hệ(>, <, =,...)

* Một sốthanh ghi(Register) : - bộnhớtrung gian

- tốcđộtraođổi thông tin rất nhanh

- CPU làđặc trưng cho loại máy.

- 2 tham sốquan trọng :

- tốc độ xử lý (được tính bằng tốc độ xung đồng hồ chuyểnđổi qua lại giữa 2 trạng thái mởhoặc 2 trạng thái tắt, đơn vịMHz : 1.000.000 lượt chuyểnđổi trạng thái / giây),

- dung lượng tốiđa của bộnhớtrong, ...

Các bộ vi xử lý như INTEL 80386, 80486, Pentium, ...

được dùng trong máy vi tính thuộc họIBM-PC; các bộvi xửlý của hãng MOTOROLA thuộc họ68000 được dùng trong máy vi tính Macintosh.

Hai hệnày khác nhau cơbảnởtập hợp lệnh của ngôn ngữ

2. Bộ nhớ trong

(Primary / Main memory): - Nơi chứa chương trình, dữliệu.

Gồm 2 bộphận : ROM và RAM.

* ROM(Read Only Memory–Bộnhớchỉ đọc):

- Dữliệu trong ROM là thường xuyên.

- Nội dung tùy theođời máy.

- Chứa chương trình và dữliệu cố định giúp khởi động máy.

- Có kỹthuật và thiết bịghi/xóa riêng.

25

* RAM(Random Access Memory–Bộnhớ đọc ghi):

- Cung cấp chương trình, traođổi dữliệu với CPU.

- Cấu tạo bởi các ô nhớcóđịa chỉliên tục.

- Việc ghiđọc dễdàng nhanh chóng.

- Nội dung bịxóa sạch khi tắt máy.

Dung lượng của RAM được tính bằng MB, GB.

Đối với PC, hiện nay dung lượng RAM thường là 64-512 MB. RAM có dung lượng lớn giúp cho việc khai thác sử dụng các phần mềm hiệu quả, nhanh chóng hơn.

26

3. Bộ nhớ ngoài

(Secondary memory –

Storage device) còn gọi là thiết bịtrữtin:

* Đĩa cứng(hard/fixed disk) :

- Cấu tạo bởi một chồngđĩa và nhiềuđầuđọc.

- Tốcđộtruy xuất nhanh.

- Dung lượng lưu trữlớn (4-120 GB)

* Đĩa mềm(floppy disk)

* Đĩa CD(compact disk)

* Băng từ(tape), …

4. Thiết bị nhập

(Input devices)

* Bàn phím (keyboard)

* Chuột (mouse)

* Máyảnh số(digital camera) Máy quét (scanner)

Bàn sốhóa (digitizer) …

5. Thiết bị xuất

(Ouput devices)

* Màn hình (monitor)

* Máy in (printer), máy vẽ(plotter), …

* Thiết bịnhập xuất nằm trong nhómthiết bịngoại vi (peripheral devices). Nhóm này còn có các loại card (màn hình, âm thanh, …) và các thiết bịkhác như:

computer camera, …

* Thiết bịnối mạng : card mạng, modem, …

* Các thiết bịkểtrênđược gắn trên mộtbảng mạch chính(main board) và nối kết với nhau nhờcácđường truyền (bus), cổng (port/com), dây nối (cable) …

•

Phần mềm :

các chương trìnhđểquản lý khai thác máy tính cũng như để ứng dụng CNTT trong các lãnh vực hoạtđộng của xã hội.

29

Phần mềm mã nguồn mở(open source) :

- Mọi người có thểtham gia phát triển mã nguồn.

- Không bịhạn chếvềbản quyền sửdụng.

* Có thểphân làm 2 loại:

phần mềm hệthống và phần mềmứng dụng.

-Phần mềm hệthống: có thểbao gồm

* Hệ điều hành(Operating System):

• Điều khiển và quản lý các tài nguyên của máy tính.

• Cầu nối giúp người sửdụng giao tiếp và khai thác các khảnăng của máy tính.

• Các hệ điều hành : MS-DOS, MS-Windows, MAC/OS, Unix, Linux (Vietkey Linux), …

30

* Chương trình tiện ích(Utility program) :

Hỗtrợvà làm tăng hiệu quảcủa hệ điều hành

Quản lý và bảo vệdữliệu của người dùng (Window Commander, Anti Virus, …)

* Chương trình biên dịch – thông dịch (Compiler – Interpreter) :

Chương trìnhđược viết với các ngôn ngữlập trình : Pascal, BASIC, C, C++, Java, C#, …

Dịch chương trình nguồn sang mã máy.

- Phần mềmứng dung: bao gồm các chương trình nhằm ứng dụng CNTT trong các lãnh vực hoạtđộng của xã hội.

-Văn phòng: MS-Word, MS-Excel, OpenOffice, … -Đồhọa: Corel Draw, Photoshop, Grimp, … -Cơsởdữliệu: Oracle, MS-Access, MySQL,…

-Vẽkỹthuật: AutoCAD, MicroStation, … -Xửlý thống kê: StatGraphics, MiniTAB, … -Thông tin địa lý: MapInfo, ArcView, GRASS, … - …