Bài giảng Nhập môn tin học - Nguyễn Đức Thịnh

GV: Nguyễn Đức Thịnh BM: Khoa học máy tính – Khoa CNTT Trường Đại học Nông Nghiệp Hà NộiNHẬP MÔN TIN HỌCTổng quan môn học Các nội dung chính: Cơ sở Microsoft Word Microsoft Excel Hệ số điểm lần lượt là: 0.2, 0.3, 0.5Tổng quan môn học Tài liệu học tập: Giáo trình nhập môn tin học (dùng cho khối B)Bài giảng + Bài tập tin học đại cương Tổng quan môn học Yêu cầu sinh viên:Yêu cầu tự học là chínhĐi học đầy đủChăm chỉ thực hànhThực hiện đúng nội quy phòng máyĂn mặc đơn giản, tác phong nghiêm túc.Phần I: Đại cương về tin học Thông tin và tin họcThông tinTin họcCác đơn vị trong tin họcMã hóa thông tin trong tin họcII. Các hệ đếm trong máy tính 1. Các loại hệ đếm 2. Chuyển đổi giữa các hệ đếm 3. Các phép toán số học trong hệ cơ số 2 4. Biểu diễn số nguyên trong máy tínhIII. Đại số logic 1. Thông tin và tin học Thông tin là một tập hợp của các dấu hiệu, đặc điểm, tính chất, .cho ta hiểu biết về một sự việc nào đó. Thông tin có thể tồn tại ở nhiều dạng: Âm thanh, hình ảnh, chữ viết, cử chỉ .. Thông tin có thể được mã hóa (làm thông tin ngắn gọn, cô đọng, bảo mật .)2. Tin học Lịch sử phát triển máy tính: 5 thế hệ - 1950-1958: + Máy tính được lắp ráp bằng đèn điện tử chân không + Số liệu được đưa vào bằng bìa đục lỗ. + Tốc độ tính toán vào khoảng 300-3000 phép/s1958-1964 + Bộ xử lý trung tâm được lắp ráp bằng mạch bán dẫn + Số liệu được đưa vào bằng bìa và băng đục lỗ + Tốc độ tính toán: 10000 – 100 000 phép/s + Chương trình dịch và hệ điều hành đơn giản1965 -1974: + Bộ xử lý bằng vi mạch điện tử cỡ nhỏ + Bộ nhớ trong thì bằng màng mỏng từ hoặc bằng xuyến từ, bộ nhớ ngoài thì bằng đĩa cứng + Tốc độ tính toán khoảng: 100 000 đến 1 triệu phép/s. + Máy đã có hệ điều hành- 1974 đến nay: + Bộ xử lý được lắp ráp bằng vi mạch nhỏ + Bộ nhớ ngoài thì dùng đĩa mềm và đĩa cứng. Thứ năm: + Trí khôn nhân tạo + Hệ suy diễn phát triển và hệ quản lý cơ sở kiến thức. + Một số máy tính không dùng bàn phím. Dùng tiếng nói để ra lệnh.2. Tin học Tin học: 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 kĩ thuật, kinh tế và xã hội” Nói ngắn gọn thì Tin học là một môn học nghiên cứu việc tự động hóa quá trình xử lý thông tin.Tin học được chia thành 2 lĩnh vực: Phần cứng, phần mềm.3. Các đơn vị thông tin trong tin học Bit: Là đơn vị nhỏ nhất của thông tin, nó biểu thị một phần tử nhớ của máy tính. + Mọi thông tin đưa vào máy tính thì đều được chuyển hóa thành các xung có mức điện thế cao hay thấp. Mức cao gọi là mức logic 1, mức thấp gọi là mức logic 0. + Các thiết bị máy tính được xây dựng từ các linh kiện điện tử chỉ có 2 trạng thái và được mã hóa là 0 và 1. + Các xung điện sẽ được máy tính ghi tương ứng vào các phần tử nhớ, mỗi phần tử nhớ này chỉ có thể được thiết lập bằng 0 hoặc 1.3. Các đơn vị thông tin trong tin học Byte - Là nhóm 8 bit liền kề nhau. - Các đơn vị bội của bit: Kb: 1Kb=210=1024 byte Mb: 1Mb=210=1024 Kb Gb: 1Gb=210=1024 Mb Tb: 1Tb=210=1024 Gb 4. Mã hóa thông tin trong tin học Trong tin học các thông tin được biểu diễn bằng các mệnh đề xác định, mỗi mệnh đề được cấu tạo từ các kí tự (chữ, số, dấu). Mỗi kí tự được mã hóa bởi một số nhất định Tập các kí tự được mã hóa tạo thành bảng mã. Có 2 bảng mã chính: ASCII và Unicode.4. Mã hóa thông tin trong tin học Bảng mã ASCIIBảng này dùng 8 bit để mã hóa tập các kí tự -> Tổng số kí tự mã hóa được là 28 =256Bảng mã được chi làm 2 phần: + 128 số mã hóa đầu tiên (0-127) + 128 số mã sau (128->256): Phần này đã mã hóa mặc định nhưng có thể thay đổi.4. Mã hóa thông tin trong tin học Bảng mã Unicode + Dùng 16 bit để mã hóa tập các kí tự -> có thể mã hóa được 65536 kí tự. + Mã hóa hầu hết các tập kí tự của các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam + Trong Unicode, 128 kí tự đầu giống với ASCII. 4. Mã hóa thông tin trong tin học So sánh chuỗi kí tự - Phương pháp so sánh: So sánh mã (ASCII/Unicode) của từng cặp kí tự tương ứng từ trái sang phải. + TH1: Nếu gặp một kí tự có mã khác nhau thì dừng so sánh. Nếu kí tự đó có mà lớn thì thì chuỗi đó lớn hơn. VD1: “Hoa” > “Anh” “Minh” “Than” , “Hien”=“Hien”II. Các hệ đếm trong máy tínhCác loại hệ đếm:1. Hệ 10 ( Decimal System )Hệ này dùng 10 ký hiệu số (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) để biểu diễn, đếm, tính toán. VD: 315047.16 = 3.105 + 1.104 + 5.103 + 0.102 + 4.101 + 7.100 + 1.10-1 + 6.10-2Hệ này rất thuận lợi với người vì người rất quen thuộc với hệ thập phân, song hệ này dùng tới 10 ký hiệu không thuận lợi khi biểu diễn trong máy.II. Các hệ đếm trong máy tính2. Hệ 2 (Binary System)Hệ này dùng 2 ký hiệu số (0, 1) để biểu diễn, đếm, tính toán. VD: 11011 = 1.24 + 1.23 + 0.22 + 1.21 + 1.203. Hệ 16 (Hệ Hex)Hệ này dùng 16 ký hiệu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F để biểu diễn, đếm, tính toán. VD: 1509A = 1.164 + 5.163 + 0.162 + 9.161 + A.160Hệ 16 có đặc điểm là rất thuận lợi trong việc biểu diễn các số của hệ nhị phân. Một kí số trong hệ 16 tương ứng với nhóm 4 kí số nhị phân. Vì vậy một dãy nhị phân sẽ được biểu diễn rất gọn bởi dãy thập lục phân.2. Chuyển đổi giữa các hệ đếma. Chuyển số hệ 10 sang số hệ 2 và 16 (Áp dụng số nguyên)Phương pháp: Chia dần số hệ 10 cho hệ cơ số mới đến khi thương bằng 0. Số trong hệ mới thu được bằng cách viết các số dư theo thứ tự ngược lại.Vd: Chuyển 1210 sang hệ 2 và 16 Chuyển 3210 sang hệ 2 và 162. Chuyển đổi giữa các hệ đếmChuyển 1210 sang hệ 22. Chuyển đổi giữa các hệ đếmChuyển 3210 sang hệ 16Kết quả: 3210=20162. Chuyển đổi giữa các hệ đếmb. Chuyển số hệ 2 sang số hệ 10 - Phương pháp: Tính tổng các số hạng của số nguyên viết ở dạng khai triển -> Thu được số hệ 10VDD0123456789101112131415B0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111H0123456789ABCDEF2. Chuyển đổi giữa các hệ đếmc. Chuyển đổi giữa hệ 2 và hệ 16 Chuyển từ hệ 16 -> hệ 2 - Phương pháp: Đổi từng chữ số hệ 16 sang nhóm 4 bít - VD: 305E16 = 0011 0000 0101 1110 2 Chuyển từ hệ 2 -> hệ 16 - Phương pháp: Nhóm từng cụm 4 chữ số hệ 2 từ phải sang trái. Đổi từng cụm đó thành chữ số hệ 16 tương ứng. - VD: 0101 1010 1110 1111 2 = 5AEF 3. Các phép toán trong hệ 2.a. Phép cộngVD: 1100 0111 + 0011 0111 1111 1110ABSUMCARRY10111010000113. Các phép toán trong hệ 2.a. Phép trừVD: 1100 0111 - 0011 0111 1001 0000ABA-BCARRY10111000001113. Các phép toán trong hệ 2.Nguyên tắc của máy tính đối với phép trừ: a – b = a+ (-b)3. Các phép toán trong hệ 2.a. Phép nhânABAxBCARRY1001110000104. Biểu diễn số nguyên trong máy tính Có 2 loại số nguyên trong máy tính: có dấu và không dấu Máy tính dùng 1, 2 hoặc 4 byte để biểu diễn 1 số nguyên. Trong chương trình học ta chỉ biểu diễn số nguyên bằng 1 byte.4. Biểu diễn số nguyên trong máy tínhSố nguyên không dấu 1 byte Với số không dấu máy tính dùng cả 8 bit để biểu diễn độ lớn. Dải biểu diễn là 0..255 Cách biểu diễn: + Đổi số hệ 10 sang hệ 2 + Thêm vào bên trái số nhị phân các bit 0 cho đủ 8 bít.Số nguyên có dấu trong khuôn 8 bit - Nguyên tắc: Máy tính dùng bít trái nhất để biểu diễn và 7 bít còn lại để biểu diễn độ lớn. - Nếu bit dấu =1 thì là số âm và ngược lại. - Dải biểu diễn -127.+127 - Cách biểu diễn: + Biểu diễn số dương hệ 10 sang hệ 2 + Tìm số bù 1 (Đảo tất cả các bit) + Lấy số bù 1 +1 ta được số bù 2 + Số bù 2 mà cộng số ban đầu bằng 0 thì kết luận số bù 2 là số âm. 4. Biểu diễn số nguyên trong máy tính4. Biểu diễn số nguyên trong máy tínhVD: Biểu diễn -6 trong khuôn 8 bit: - Biểu diễn +6: - Đảo từng bit - Cộng +1: - Kết quả -6:00000110111110101111100100000001III. Đại số logic1. Mệnh đề logicĐN: Là một câu nói hoặc viết có tính chất khẳng định hay phủ định một sự kiện. Mỗi mệnh đề logic đều có thể đặt được câu hỏi “có đúng không?” hoặc “có sai không?”.Các câu cảm thán, mệnh lệnh, khẩu hiệu hoặc các câu chung chung (không đúng cũng không sai) không được coi là mệnh đề logic.III. Đại số logicMỗi mệnh đề chỉ nhận được một giá trị đúng hoặc saiTừ các mệnh đề đơn giản ta có thể xây dựng lên các mệnh đề phức tạp nhờ có sự kết hợp của các phép lien kết “and”, “or”, “not”.Các phép liên kết cùng với các mệnh đề làm thành một môn đại số gọi là đại số logic hay đại số mệnh đề.2 giá trị True và False là 2 hằng số logic với True > False.2. Biến logic Biến logic là biến chỉ có thể nhận 1 trong 2 giá trị logic là đúng (TRUE) hoặc sai (FALSE).VD: X=“Số nguyên m là âm” X nhận T/F phụ thuộc vào giá trị của m3. Các toán tử logic cơ bản Toán tử NOTToán tử ANDXNOT XTRUEFALSEFALSETRUEXYX AND YTRUEFALSEFALSEFALSETRUEFALSETRUETRUETRUEFALSEFALSEFALSE3. Các toán tử logic cơ bản Toán tử ORToán tử XORXYX XOR YTRUEFALSETRUEFALSETRUETRUETRUETRUEFALSEFALSEFALSEFALSEXYX OR YTRUEFALSETRUEFALSETRUETRUETRUETRUETRUEFALSEFALSEFALSE4. Hàm logicHàm logic là một hàm của các biến logic. Kết quả của hàm trả về 1 giá trị logic.VD: X=“Sinh viên k53” Y= “Khoa nông học”Hàm F=X “và” Y hay F= X AND Y5. Biểu thức logic Biểu thức logic là sự kết hợp giữa các hằng logic, biến logic, hàm logic và các toán tử logic. Kết quả của biểu thức logic là một hằng logic.Tính giá trị biểu thức logic theo thứ tự sau: + Thay giá trị vào các biến nếu có. + Thực hiện các phép tính số học, các phép so sánh nếu có. + Thực hiện các toán tử logic theo thứ tự ưu tiên: NOT, AND, OR, XOR.