NHẬP MÔN TIN HỌC
GV: Nguyễn Thị Thảo
BM: Khoa học máy tính – Khoa CNTT
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội
1
Tổng quan môn học
Các nội dung chính
Cơ sở
Microsoft Word
Microsoft Excel
Hệ số điểm
Chuyên cần: 0.1
Trung bình các bài kiểm tra: 0.3
Cơ sở: kiểm tra giữa kỳ
Microsoft Word: kiểm tra giữa kỳ
Microsoft Excel: 0.6 (thi cuối kỳ)
2
Tổng quan môn học (tiếp)
Tài liệu môn học
Giáo trình “NHẬP MÔN TIN HỌC”
(Dùng cho sinh viên Nông nghiệp khối B)
Tác giả: ThS. Đỗ Thị Mơ – TS. Dương Xuân Thành
3
Phần I: ĐẠI CƯƠNG VỀ TIN HỌC
1. Thông tin và tin học
1.1 Thông tin
1.2 Tin học
1.3 Đơn vị của thông tin trong tin học
1.4 Mã hóa thông tin trong tin học
2. Các hệ đếm trong máy tính
2.1 Các hệ đếm
2.2 Chuyển số hệ 10 sang hệ 2, hệ 16
2.3 Chuyển số hệ 2, hệ 16 sang hệ 10
2.4 Chuyển đổi giữa hệ 2 và hệ 16
2.5 Các phép toán trọng hệ 2
2.6 Biểu diễn số nguyên trong máy tính
3. Đại số logic
4
1. Thông tin và tin học
5
1.1 Thông tin
Là một tập hợp của các dấu hiệu, đặc
điểm, tính chất … cho ta hiểu biết về một
đối tượng.
Thông tin có thể tồn tại ở nhiều dạng khác
nhau: âm thanh, hình ảnh, ký tự …
Thông tin có thể được mã hóa làm cho
thông tin ngắn gọn, cô đọng, bảo mật …
6
1.2 Tin học
Sự hình thành thuật ngữ tin học
Năm 1962, một người Pháp có tên Phillipe Dreufus
đã dùng đầu tiên để định nghĩa cho một môn khoa
học mới trong lĩnh vực xử lý thông tin.
Năm 1966, Viện hàn lâm khoa học Pháp đã đưa ra
định nghĩa: “Tin học là môn khoa học về xử lý hợp lý
các thông tin, đặc biệt bằng các thiết bị tự động, các
thông tin đó chứa đựng kiến thức của loài người trong
các lĩnh vực kỹ thuật, kinh tế và xã hội”
Tin học là một môn học nghiên cứu việc tự động hóa
quá trình xử lý thông tin.
7
1.2 Tin học (tiếp)
Ngày nay tin học được chia thành hai lĩnh
vực
Phần cứng: Thiết kế, lắp đặt, bảo trì các thiết bị
tự động để xử lý thông tin.
Phần mềm: xây dựng các thuật toán, các
chương trình máy tính để xử lý thông tin
Phần cứng và phần mềm có quan hệ mật
thiết với nhau
Nếu có phần mềm mà không có phần cứng thì
chương trình không thể hoạt động được và
ngược lại.
8
1.3 Đơn vị của thông tin trong tin học
BIT (BInary digiT)
BIT là đơn vị nhỏ nhất của thông tin, biểu thị một
phần tử nhớ của máy tính.
Các thiết bị máy tính đều được xây dựng từ các linh
kiện điện tử chỉ có hai trạng thái khác nhau được mã
hóa tương ứng với hai ký hiệu chữ số 0 và 1. Nếu
trạng thái này là 0 thì trạng thái kia là 1, không có
trạng thái thứ ba.
Mọi thông tin đưa vào máy tính (ấn phím, bấm chuột
…) đều được chuyển hóa thành các xung điện có
mức điện thế cao hay thấp.
Mức điện thế cao mức logic 1
Mức điện thế thấp mức logic 0
9
1.3 Đơn vị của thông tin trong tin học (tiếp)
Các xung điện sẽ được máy tính ghi tương ứng
vào các phần tử nhớ, mỗi phần tử này chỉ có
thể thiết lập bằng 0 hoặc bằng 1.
Ví dụ:
Mỗi ô chỉ có thể là 0 hoặc 1 mỗi ô được gọi là 1
BIT
10
1.3 Đơn vị của thông tin trong tin học (tiếp)
Byte
Là một nhóm 8 bit liền nhau bắt đầu từ bit thứ
8i và kết thúc là bit thứ 8i+7 (không phải bắt
đầu từ vị trí bất kỳ)
Ví dụ
Từ bit thứ 0 bit thứ 7: là 1 byte
Từ bit thứ 8 bit thứ 15: là 1 byte
Từ bit thứ 2 bit thứ 9: không phải là 1 byte
1 byte có thể lưu được một ký tự hoặc 1 số
nguyên nhỏ
11
1.3 Đơn vị của thông tin trong tin học (tiếp)
Các đơn vị bội của bit
1 Byte = 8 bits
1 KiloByte (KB) = 210 = 1024 bytes
1 MegaByte (MB) = 210 KB
1 GigaByte (GB) = 210 MG
1 TeraByte (TB) = 210 GB
12
1.4 Mã hóa thông tin trong tin học
Trong tin học các thông tin đều được biểu
diễn bằng những mệnh đề xác định, mỗi
mệnh đề được cấu tạo từ các chữ cái, các
chữ số, các dấu (gọi chung là ký tự).
Mỗi ký tự được biểu diễn (mã hóa) bởi
một số nhất định trong hệ đếm 2.
Tập hợp các ký tự được mã hóa tạo thành
bảng mã.
Xét 2 bảng mã: ASCII và Unicode
13
1.4 Mã hóa thông tin trong tin học (tiếp)
Bảng mã ASCII
Sử dụng 8 bit để mã hóa tập ký tự mã hóa được
28 = 256 ký tự
Bảng mã được chia thành hai phần
128 số mã hóa đầu tiên (0127) phần cố định
•
•
•
•
•
031: Các ký tự điều khiển
32: Khoảng trống (space)
4857: Các số từ 0 đến 9
6590: Các chữ cái in hoa từ “A” đến “Z”
97122: Các chữ cái in thường từ “a” đến “z”
128 số mã hóa sau (128256) phần này có thể thay
đổi có thế xây dựng nhiều bảng mã khác nhau
khó khăn cho người sử dụng cần có một chuẩn
chung thống nhất bảng mã Unicode.
14
1.4 Mã hóa thông tin trong tin học (tiếp)
Bảng mã Unicode
Dùng 16 bit để mã hóa tập các ký tự có thể
mã hóa được 216 = 65536 ký tự.
Bảng mã này mã hóa cho hầu hết tập các ký của
các quốc gia trong đó có Việt Nam.
Trong bảng mã Unicode, 128 số đầu tiên mã hóa
các ký tự giống bảng mã ASCII.
Chữ A trong bảng mã ASCII: 0100 0001
Chữ A trong bảng mã Unicode: 0000 0000 0100 0001
Dùng bảng mã Unicode dung lượng lưu trữ lớn gấp
đôi dùng bảng mã ASCII
15
1.4 Mã hóa thông tin trong tin học (tiếp)
Bài toán so sánh hai chuỗi ký tự
Cách làm: so sánh mã (ASCII/ Unicode) của từng cặp
ký tự tương ứng ở hai chuỗi theo thứ tự từ trái sang
phải
Nếu gặp 1 cặp ký tự có mã khác nhau thì dừng so sánh
và kết luận chuỗi chứa ký tự có mã lớn hơn là chuỗi
lớn hơn.
Nếu mọi cặp ký tự của hai chuỗi đều có mã bằng nhau thì
kết luận hai chuỗi bằng nhau.
Nếu trong quá trình so sánh một chuỗi đã hết ký tự, một
chuỗi vẫn còn ký tự (chuỗi ngắn hơn là phần đầu của
chuỗi dài hơn) thì kết luận chuỗi dài hơn là chuỗi lớn hơn.
16
Ví dụ so sánh các chuỗi ký tự
VD1: So sánh hai chuỗi ‘abcDRC’ và ‘abcdRC’
So sánh từng cặp ký tự: ‘a’=‘a’, ‘b’=‘b’, ‘c’=‘c’, ‘D’≠’d’
dừng so sánh và kết luận chuỗi thứ hai lớn hơn
vì ‘d’ >’D’
VD2: so sánh hai chuỗi ’12ed’ và ’12ed’
So sánh từng cặp ký tự: ‘1’=‘1’, ‘2’=‘2’, ‘e’=‘e’,
‘d’=‘d’, mọi cặp ký tự đều bằng nhau kết luận hai
chuỗi bằng nhau
VD3: so sánh hai chuỗi ‘htr’ và ‘htr2d34’
So sánh từng cặp ký tự: ‘h’=‘h’, ‘t’=‘t’, ‘r’=‘r’, chuỗi
thứ nhất đã hết ký tự, chuỗi thứ hai vẫn còn ký tự
chuỗi thứ hai lớn hơn chuỗi thứ nhất
17
2. Các hệ đếm trong máy tính
18
2.1 Các hệ đếm
Hệ đếm cơ số 10 (hệ thập phân – Decimal)
Là hệ đếm dùng để đếm và tính toán trong đời
sống hàng ngày.
Sử dụng 10 ký hiệu chữ số 09 để biểu diễn
các số
Cách viết
12510 hoặc 125D dạng rút gọn
Biểu diễn theo cơ số của hệ đếm:
12510 = 125D = 1×102 + 2×101 + 5×100
19
2.1 Các hệ đếm (tiếp)
Hệ đếm cơ số 2 (hệ nhị phân – Binary)
Được sử dụng để biểu diễn thông tin trong máy
tính
Sử dụng 2 ký hiệu chữ số 0 và 1 để biểu diễn
các chữ số
Cách viết
101102 hoặc 10110B dạng rút gọn
Biểu diễn theo cơ số của hệ đếm
101102 = 10110B = 1×24 + 0×23 + 1×22 + 1×21+ 0×20
Cách đọc số khác trong hệ đếm 10
20
2.1 Các hệ đếm (tiếp)
Hệ đếm cơ số 16
Dùng để ghi địa chỉ của các ô nhớ trong máy
tính, địa chỉ của các cổng vào ra.
Sử dụng 16 ký hiệu (09 và AF) để biểu
diễn các số.
Cách viết
2AF16 hoặc 2AFH dạng rút gọn
Biểu diễn theo cơ số của hệ đếm:
2AF16 = 2AFH = 2×162 + 10×161 + 15×160
21
2.1 Các hệ đếm (tiếp)
Tổng quát
Giả sử N là một số trong hệ đếm cơ số c (hệ 2,
hệ 10 hoặc hệ 16) và N có n+1 chữ số (từ a0
đến an) có thể biểu diễn N bằng một trong
hai cách
Dạng rút gọn: Nc = anan-1…a1a0c
Dạng khai triển:
Nc = an×cn + an-1×cn-1 +…+ a1×c1 + a0×c0
n
Hay:
i
Nc ai c
i 0
22
2.2 Chuyển số hệ 10 sang hệ 2, hệ 16
Cách làm
Lấy số trong hệ đếm 10 chia nguyên cho cơ
số của hệ đếm mới (2 hoặc 16)
Lấy kết quả thu được tiếp tục chia nguyên
cho cơ số hệ đếm mới, lặp lại bước này cho
tới khi kết quả của phép chia bằng 0
Viết số trong hệ đếm mới là tập hợp số dư
của các phép chia viết theo chiều ngược lại
(số dư của phép chia cuối cùng viết trước, số
dư của phép chia đầu tiên viết sau)
23
Ví dụ (2.2)
Chuyển 4310 sang hệ 2
Số hệ
10
Cơ số
mới
Thương
Số
dư
43
21
10
5
2
1
2
2
2
2
2
2
21
10
5
2
1
0
1
1
0
1
0
1
Chuyển 9510 sang hệ 16
Số hệ
10
Cơ số
mới
Thương
Số dư
95
16
5
15
5
16
0
5
Thay số dư 15 = F
9510=5F16 (cách viết đúng)
9510=51516 (cách viết sai)
4310=10 10112
24
2.3 Chuyển số hệ 2, hệ 16 sang hệ 10
Cách làm
Viết số ở hệ đếm cơ số c (hệ 2, hệ 16) ở dạng
biểu thức khai triển
Nc = an×cn + an-1×cn-1 +…+ a1×c1 + a0×c0
Tính giá trị biểu thức
25