BAI_GIANG_TIN_HOC_DAI_CUONG_5 docx

. Mục tiêu
5.1. Các dạng dữ liệu
5.2. Dữ liệu số
5.3. Dữ liệu phi số
5.4. Biểu diễn thông tin trong máy tính
5.5. Truyền tin giữa các máy tính
. Bài tập

Mục tiêu
Học xong chương này sinh viên phải đạt được các mục tiêu sau:
Kiến thức:
- Phân loại được các dạng dữ liệu
- Mô tả nguyên tắc biểu diễn các dạng dữ liệu trong máy tính điện tử.
Kỷ năng:
- Xác định được các thao tác xử lý cho mỗi loại dữ liệu trong thực tế.
Thái độ:
- Ý thức được tầm quan trọng của khái niệm trong dạy học và nghiên
cứu khoa học

5.1. Các dạng dữ liệu
Dữ liệu
Dữ liệu số Dữ liệu phi số Tri thức
Số dấu
phẩy tĩnh
Số dấu
phẩy động
Văn
bản
Hình

ảnh
Âm
thanh
Luật Sự kiện

5.2. Dữ liệu số
6.2.1. Biểu diễn số dấu phẩy tĩnh
6.2.2. Biểu diễn số dấu phẩy động

5.2. Dữ liệu số
5.2.1. Biểu diễn số dấu phẩy tĩnh
Người ta chọn một độ rộng n bít nào đó cho một số. Trong n bít này, bít
đầu tiên dùng để mã dấu của số theo cách bit 0 dùng để mã dấu dương, bít
1 dùng để mã dấu âm. Trong n-1 bít còn lại, lấy một số bít cho phần nguyên
và phần còn lại cho phần lẻ.
Ví dụ: Với dãy 16 bit, trong đó dùng 7 bít cho phần nguyên và 8 bít cho
phần lẻ
0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1
Vị trí dấu phẩy
Ta có số 1100101,11011011

5.2. Dữ liệu số
5.2.2. Biểu diễn số dấu phẩy động
Trong dạng này, số được phân tích trong dạng mũ như sau:
x = ±m
x
10
±Px
trong đó m
x

gọi là phần định trị, còn ±Px gọi là phần bậc.
Ví dụ: 3,14 = 0,314 x 10
1
, -0,0012 = -0,12 x 10
-2
Phân tích của một số ra dạng mũ là không duy nhất, nhưng nếu kèm
thêm phần định trị nằm giữa 10
-1
và 1 thì phân tích luôn duy nhất. Phân
tích về dạng như thế gọi là dạng chuẩn.
Để biểu diễn một số trong vùng nhớ n bít người ta sẽ dành một phần
biểu diễn phần định trị và một vùng biểu diễn phần bậc
±
Phần định trị
±
Phần bậc

5.3. Dữ liệu phi số
5.3.1. Mã hoá chữ và dữ liệu kiểu văn bản
5.3.2. Hình ảnh
5.3.3. Âm thanh
5.3.4. Về dữ liệu tri thức

5.3. Dữ liệu phi số
5.3.1. Mã hoá chữ và dữ liệu kiểu văn bản
Để biểu diễn các ký tự, người ta dùng một dãy nhị phân gồm n bít để
biểu diễn 2
n
các ký tự khác nhau. Mỗi trạng thái của dãy nhị phân nói
trên sẽ biểu diễn một ký tự. Một quy ước trên n bít sẽ cho ta một tập hợp

2
n
ký tự và nó được gọi là một bảng mã.
Ví dụ: Bảng mã ASCII sử dụng 8 bit để biểu diễn một ký tự.
Ký tự Biểu diễn nhị phân Biểu diễn thập lục phân
A 01100101 65
B 01100110 66

a 10010111 97
b 10011000 98

Hiện nay, người ta dùng một bảng mã chung cho toàn bộ các quốc gia
trên thế giới. Bảng mã này sử dụng 32 bit có tên là Unicode. Các ký tự
tiếng Việt sử dụng trong bảng mã này được Chính phủ Việt Nam quy định
và có tên là Bảng mã Unicode TCVN 6909:2001.

5.3. Dữ liệu phi số
5.3.2. Hình ảnh
Chúng ta thấy rằng, mỗi hình ảnh được tạo nên từ một tập hợp các
điểm và một điểm thì có thể biểu diễn bằng 4 thành phần: Màu đỏ (R),
màu xanh lá cây (G), màu xanh dương (B) và độ sáng (I). Như vậy, một
cách đơn giản ta có thể dùng một bit để biểu diễn cho một thành phần và
hiển nhiên, để biểu diễn một điểm ta phải sử dụng 4 bit.
Ví dụ
Màu R G B I
Đỏ tối 1 0 0 0
Xanh lá cây sáng 0 1 0 1
Vàng 1 1 1 0
Với 4 bít cho một điểm chúng ta có thể thể hiện 16 màu, với n bít cho
một điểm ta có 2

n
màu. Hiện nay người ta dùng đến 24 bít hoặc 32 bít
để biểu diễn màu cho một điểm.
Continue

5.3.2. Hình ảnh (tt)
Có hai kiểu mã hoá thông dụng:
- Kiểu Bitmap: ảnh thể hiện như
một lưới điểm. Như vậy mỗi điểm sẽ
phải nằm trong một hàng, một cột
nào đó trong lưới, ngoài ra màu của
điểm cũng được mã hoá.
- Kiểu vector: Ảnh được lưu trữ
dưới dạng các thành phần của ảnh.
Đối với một đoạn thẳng chỉ lưu trử
các toạ độ các đầu mút, đối với một
hình tròn chỉ lưu toạ độ tâm và bán
kính

5.3. Dữ liệu phi số
5.3.3. Âm thanh
Chúng ta thấy rằng, mỗi âm
thanh được tạo nên từ 2 thành
phần: cao độ và trường độ. Vì
vậy, để biểu diễn âm thanh người
ta dùng một dãy các cặp số và mỗi
cặp số gồm một số mô tả cao độ
và một số mô tả trường độ. Tuy
nhiên cách mô tả như trên thì
chất lượng âm thanh rất kém. Để

có âm thanh trung thực hơn
người ta đã dùng phương pháp số
hoá sóng âm. Tất nhiên phương
pháp này đòi hỏi khối lượng dữ
liệu khá lớn.

5.3. Dữ liệu phi số
5.3.4. Về dữ liệu tri thức
Tri thức được đưa vào trong máy tính theo hai nhóm:
Luật suy diễn, ví dụ:

Nếu A là anh em với B và A là con C thì B cũng là con C

Nếu A là con B và B là con C thì A là cháu C

Nếu A là cháu B và B là anh em với C thì A là cháu C
Sự kiện, ví dụ

Ngọc là chị Phượng

Hùng là em An

Lê là con Ngọc

An là con Lê
Thì thông qua mô tơ suy diễn máy có thể kết luận An là cháu Phượng

5.4. Biểu diễn thông tin trong máy tính
Đối với bộ nhớ trong, các thông tin sau khi mã hoá dưới dạng nhị phân
được đưa vào bộ nhớ theo quy ước: Mỗi ngăn của ô nhớ sẽ được lưu giữ

một trong hai trạng thái được quy ước là một trong hai bit 0 hoặc 1.
Đối với đĩa từ, các bít được ghi theo kiểu điều tần. Các bit được thể
hiện qua kiểu biến thiên của từ trường. Cách ghi trên đĩa từ khá phức tạp
vì người ta không những phải ghi dữ liệu mà còn có các thông tin về địa
chỉ và các thông tin đồng bộ giúp cho việc đọc thông tin được chính xác.
Đối với đĩa quang, dữ liệu ghi trên đĩa bằng các vết lõm (pit) và các
vùng phản xạ (land). Đầu đọc chiếu tia laser công suất thấp lên đĩa. Khi
gặp các điểm lõm, tín hiệu phản hồi sẽ bị tán xạ. Còn gặp vùng nổi tia
laser sẽ bị phản xạ lại.

5.5. Truyền tin giữa các máy tính
Người ta muốn truyền dữ liệu từ máy tính này đến máy tính khác và
cách đơn giản nhất là phân các bit bằng điện áp, ví dụ điện áp 5V để thể
hiện bít 1, điện áp -5V để thể hiện bít 0.
Continue

5.5. Truyền tin giữa các máy tính
Thể hiện các
bít bằng mức
điện áp chỉ là
một cách điều
chế tín hiệu mà
ta gọi đó là điều
biên. Ngoài ra
còn có các cách
điều chế khác là
điều tần và điều
pha.
a) Băng tần cơ sở (tín hiệu nhị phân)
b) Điều biên, bit 0 thể hiện biên độ là 0, bit 1 thể hiện biên độ khác 0

c) Điều tần, bit 0 được thể hiện bằng tần số thấp, bit 1 được thể hiện bằng tần số cao.
d) Điều pha, bit 0 tương ứng với pha -
π
/2, bit 1 tương ứng với pha
π
/2

Bài tập
1. Đúng hay sai khi nói rằng: Dữ liệu có hai loại là số và phi số? Giải
thích câu trả lời.
2. Trong tin học Số được viết theo quy tắc nào?
3. Liệt kê các bộ mã thông dụng hiện nay.
4. Hãy trình bày cách mã hoá dữ liệu cách dạng: hình ảnh, âm thanh, tri
thức.
5. Quá trình truyền tin giữa các máy tính diễn ra như thế nào?