›
›

Bài giảng Tin học đại cương - Lê Thị Ngọc Thảo

pdf 175 trang huongle 5040
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Tin học đại cương - Lê Thị Ngọc Thảo", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_tin_hoc_dai_cuong_le_thi_ngoc_thao.pdf

Nội dung text: Bài giảng Tin học đại cương - Lê Thị Ngọc Thảo

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TOÁN ỨNG DỤNG # " MÔN HỌC TIN HỌC ĐẠI CƯƠNG GIẢNG VIÊN: LÊ THỊ NGỌC THẢO
  2. TINTIN HHỌỌCC ĐĐẠẠII CCƯƠƯƠNGNG GV: Lê Thị Ngọc Thảo 1
  3. Mục tiêu mơn học z Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về: • Máy tính điện tử • Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử z Giúp sinh viên nắm vững khái niệm giải thuật và các phương pháp biểu diễn, thiết kế giải thuật. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 2
  4. Đề cương mơn học z Chương 1: Thơng tin và xử lý thơng tin z Chương 2: Máy tính điện tử z Chương 3: Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử z Chương 4: Chương trình và giải thuật z Chương 5: Các ngơn ngữ lập trình ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 3
  5. Phương thức tiến hành z Lý thuyết: 30 tiết z Bài tập: 15 tiết z Tự học: 90 tiết z Mơn học được phân bổ trong 15 tuần ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 4
  6. Tài liệu tham khảo z Tĩm tắt bài giảng (slide) z Giáo trình Tin Học Đại Cương I,II – Hồng Kiếm – NXB Giáo Dục, 1997 z Bài Giảng Tin học Đại Cương A1 – Nguyễn Đức Thắng – ĐHQG Tp.HCM ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 5
  7. Phương thức đánh giá z Điểm kiểm tra 10% z Điểm thi giữa học kỳ 20% z Kết quả thi cuối học kỳ 70% ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 6
  8. Chương 1: Thơng tin & Xử lý thơng tin ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 7
  9. Chương 1 - Thơng tin & Xử lý thơng tin z Thơng tin z Xử lý thơng tin z Tin học ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 8
  10. Thơng tin (Information) z Là một khái niệm trừu tượng z Tin tức z Mang lại sự hiểu biết, nhận thức • Ví dụ: Thơng tin về khí tượng z Được phát sinh, được lưu trữ, được truyền, được tìm kiếm, được sao chép, được xử lý, nhân bản. z Cĩ thể biến dạng, sai lệch hoặc bị phá hủy. • Ví dụ: thơng tin di truyền ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 9
  11. Phân biệt Thơng tin & Dữ liệu z Dữ liệu (data) là biểu diễn của thơng tin và được thể hiện bằng các tín hiệu (signal) vật lý. z Thơng tin chứa đựng ý nghĩa. z Dữ liệu là các dữ kiện khơng cĩ cấu trúc và khơng cĩ ý nghĩa rõ ràng nếu nĩ khơng được tổ chức và xử lý. z Cùng một thơng tin, cĩ thể được biểu diễn bằng những dữ liệu khác nhau. • Ví dụ: biểu diễn một đơn vị (1 & I) z Mỗi dữ liệu lại cĩ thể được thể hiện bằng những ký hiệu vật lý khác nhau. • Ví dụ: ký hiệu I (Tơi (tiếng Anh) & giá trị một) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 10
  12. Xử lý thơng tin z Con người tiếp nhận thơng tin Ỉ Xử lý tạo ra thơng tin mới, cĩ ích hơn. z Ví dụ: • Xử lý các thơng tin trong kinh doanh • Xử lý các thơng tin trong lĩnh vực điều tra ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 11
  13. Xử lý thơng tin trong máy tính z Trong máy tính, các thơng tin được biểu diễn bằng hệ đếm nhị phân. z Tuy chỉ dùng 2 ký số là 0 và 1 mà ta gọi là bit nhưng hệ nhị phân đã giúp máy tính biểu diễn - xử lý được trên hầu hết các loại thơng tin mà con người hiện đang sử dụng như văn bản, hình ảnh, âm thanh, video, ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 12
  14. Tin học z Tin học: là ngành khoa học về thơng tin, các cách thức xử lý thơng tin và các kỹ thuật xây dựng hệ thống thơng tin. z Tin học nghiên cứu cấu trúc, hoạt động, và tương tác giữa các hệ thống (tự nhiên và nhân tạo) lưu trữ, xử lý và dẫn truyền thơng tin. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 13
  15. Cơng nghệ thơng tin z Information Technology z Cơng nghệ thơng tin: là ngành nghiên cứu, thiết kế, phát triển, xây dựng, hỗ trợ và quản lý các hệ thống thơng tin với sự trợ giúp của máy tính. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 14
  16. Một số từ khĩa tiếng Anh z Computer, Computer science z Data z Enginneering, Software engineering z Information, Information system z Technique z Technology, Information technology z Knowledge ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 15
  17. CHƯƠNG 2: MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 16
  18. Chương 2: Máy tính điện tử z Những nguyên lý máy tính cơ bản z Cấu trúc tổng quát máy tính điện tử z Sự phát triển của máy tính điện tử ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 17
  19. Những nguyên lý máy tính cơ bản z Kiến trúc Von Neumann z Kiến trúc Harvard z Kiến trúc SHARC ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 18
  20. Kiến trúc Von Neumann z Gồm cĩ: • Bộ nhớ & Bus để chuyển dữ liệu vào & ra đơn vị xử lý trung tâm (CPU) • CPU chỉ cĩ thể đọc lệnh, hay đọc/ghi dữ liệu từ bộ nhớ. z Cả hai quá trình tương tác với lệnh hoặc với dữ liệu khơng thể thực hiện cùng lúc. Ỉ thực hiện tuần tự ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 19
  21. Kiến trúc Harvard z Được nghiên cứu tại Harvard, dưới sự lãnh đạo của Howard Aiken (1900-1973) z Bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình sử dụng các bus riêng rẽ Ỉ thực hiện song song Ỉ cải thiện tốc độ. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 20
  22. Kiến trúc SHARC z SHARC – Super Harvard Architecture z Xây dựng dựa trên kiến trúc Harvard z Thêm vào những điểm đặc trưng để cải thiện thơng lượng dữ liệu(bộ nhớ đệm chỉ lệnh & điều khiển vào/ra.) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 21
  23. Quá trình xử lý thơng tin trên máy tính z Nhận thơng tin: từ thế giới bên ngồi vào máy tính z Xử lý thơng tin: biến đổi, phân tích, tổng hợp, tra cứu những thơng tin ban đầu Ỉ thơng tin mong muốn z Xuất thơng tin: đưa kết quả ra thế giới bên ngồi z Lưu trữ thơng tin: lưu lại kết quả để sử dụng trong các lần sau ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 22
  24. Các thành phần chính trong máy tính z Gồm 4 thành phần chính: • Thiết bị nhập • Bàn phím, chuột • Thiết bị xử lý • Bộ não • Thiết bị xuất • Màn hình, loa • Thiết bị lưu trữ • Sơ cấp: bộ nhớ • Thứ cấp: đĩa cứng, CD ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 23
  25. Đơn vị xử lý trung tâm (1) z CPU – central processing unit • Mạch xử lý dữ liệu • theo chương trình thiết lập trước • tích hợp phức tạp hàng triệu transitor trên bảng mạch • Cĩ thể thi hành hàng triệu lệnh mỗi giây • Bao gồm nhiều thành phần phức tạp với các chức năng khác nhau ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 24
  26. Đơn vị xử lý trung tâm (2) z Cơng việc chính của CPU là thi hành các mã lệnh của chương trình ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 25
  27. Đơn vị xử lý trung tâm (3) z Thành phần căn bản bên trong CPU • Arithmetic Logic Unit (ALU) • Gồm một số thanh ghi – register (32, 64 bit) • Thực hiện các lệnh của đơn vị điều khiển và xử lý tín hiệu: • Các phép tính số học đơn giản (cộng, trừ, nhân, chia số nguyên) • Phép tính luận lý đối với dữ liệu (so sánh lớn hơn, nhỏ hơn, ). ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 26
  28. Đơn vị xử lý trung tâm (4) z Thành phần căn bản bên trong CPU(tt) • Ðơn vị nạp lệnh - Prectch unit • Ðơn vị giải mã - Decode unit • Ðơn vị nối ghép đường truyền • Bus Interface Unit • Ðơn vị điều khiển - control unit ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 27
  29. Đơn vị xử lý trung tâm (5) z Thành phần căn bản bên trong CPU (tt) • Thanh ghi - register • Bộ nhớẩn - cache memory • Primary cache: Level 1 • Secondary cache: Level 2 z Mạch xung nhịp hệ thống - system clock • Đồng bộ các xử lý trong và ngồi CPU • Tốc độ xung nhịp: triệu đơn vị mỗi giây Mhz. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 28
  30. Bộ nhớ máy tính (1) z CPU chỉ cĩ khả năng giải quyết một ít trong phần dữ liệu z Cần lưu giữ lại sẵn sàng dữ liệu được đọc cho CPU xử lý: • Bộ nhớ chính • ROM & RAM ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 29
  31. Bộ nhớ máy tính (2) z Read Only Memory - ROM • Chỉ đọc • Cố định - nonvolatile memory: duy trì nội dung nhớ khi khơng cĩ nguồn điện • Chứa chương trình BIOS khơng thay đổi. • Máy trị chơi điện tử (game box) • khe cắm ROM ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 30
  32. Bộ nhớ máy tính (3) z RAM - Random Access Memory • Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên • Gồm nhiều chip RAM • Vị trí lưu trữ trong RAM cĩ thể truy cập trực tiếp ỴThao tác truy tìm và cất trữ cĩ thể thực hiện rất nhanh. • khơng cố định - volatile memory • SRAM - RAM tĩnh, DRAM - RAM động • 8405010 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 31
  33. Bộ nhớ máy tính (4) z Phải luơn cĩ nguồn nuơi để lưu trữ nội dung thơng tin trên RAM z Mất điện là mất tất cả. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 32
  34. Bộ nhớ máy tính (5) z Hoạt động khởi động máy tính: • CPU tự động (đã qui định trước) đọc thơng tin lưu trong ROM và thi hành, chương trình BIOS - hệ thống xuất nhập cơ sở • Sau đĩ đọc thơng tin trên đĩa khởi động và nạp các thơng tin hệ điều hành trên đĩa vào bộ nhớ RAM. • CPU cĩ thể thực hiện các tác vụ từ các thơng tin lưu trên RAM ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 33
  35. Hoạt động khởi động máy tính ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 34
  36. Thiết bị nhập (1) z Bàn phím: Key board z Thiết bị chỉ điểm: Pointing Device z Thiết bị đọc z Thiết bị số hĩa ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 35
  37. Thiết bị nhập (2) z Bàn phím: • Ký tự • Điều khiển • Cấu trúc QWERT ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 36
  38. Thiết bị nhập (3) z Pointing Device • Chuột: Mouse • Ball, optical, trackball • Phiến nhấn: Touch Pad • Cần điều khiển: Joy Stick • Màn hình cảm ứng: Touch Screen • Bàn vẽ: Graphic Table ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 37
  39. Pointing Device ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 38
  40. Thiết bị nhập (4) z Thiết bị đọc: • Thiết bị đọc đánh dấu quang học • Optical-mark readder • Thiết bị đọc mã vạch - Barcode reader • dùng ánh sáng để đọc mã sản phẩm, mã kiểm tra • Cây đũa thần - wand reader • Cây viết máy tính • pen-based computer ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 39
  41. Thiết bị nhập (5) z Thiết bị số hĩa thế giới thực: • Máy quét ảnh – scanner • Máy ảnh số – digital camera • Máy quay phim số – digital video camera • Thiết bị âm thanh số hĩa – Audio digitalizer • Thiết bị cảm ứng ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 40
  42. Thiết bị số hĩa thế giới thực ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 41
  43. Thiết bị xuất (1) z Xuất ra màn hình z Xuất ra giấy z Xuất ra âm thanh z Nối mạng ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 42
  44. Thiết bị xuất (2) z Xuất ra màn hình • Màn hình máy tính (Video Monitor) • Bĩng đèn tia điện tử • cathode CRT (cathode ray cathode) • Màn hình tinh thể lỏng LCD • liquid crystal display • Điểm ảnh (pixel) – Độ phân giảI (resolution) • 72 dpi (dots per inch) , 800x600 • Màu – (Color depth) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 43
  45. Thiết bị xuất (3) z Xuất ra màn hình • Bộ điều hợp hiển thị (AGP) • Video adapter - display adapter • Card màn hình - display card, vidéo card • Đường dẫn dữ liệu: 4X: 32bit, 8X:64bit • Bộ nhớ màn hình : Video RAM ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 44
  46. Thiết bị xuất (4) z Xuất ra giấy • Máy in gõ - impact printer • In theo dịng hay theo ma trận điểm. • Tốc độ in chậm, ồn ào, độ phân giải thấp • Ấn các kim qua lớp băng mực theo tín hiệu điểu khiển • Số đầu kim qui định độ phân giải đạt • In trên khổ giấy lớn mà giá máy rẻ • Nhân thành nhiều bản bằng giấy than do sự gõ truyền lực • Máy in khơng gõ - nonimpact printer • Kỹ thuật hiện đại khác ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 45
  47. Thiết bị xuất (5) z Máy in nhiệt • Dùng các xung điện từ làm cho đầu kim ma trận điểm nĩng lên và nguội đi rất nhanh Ỉ làm đổi màu các điểm trên loại giấy đặc biệt • Tốc độ máy in tương đối nhanh và ít tốn điện • Dùng giấy in nhiệt - thermal paper • Cơng nghệ máy in truyền mực bằng nhiệt - thermal fusion printer • Phổ biến trong máy in xách tay ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 46
  48. Thiết bị xuất (6) z Máy in phun mực – inkjet printer • Dùng tinh thể áp điện (máy bơm) • Đẩy mực ra khỏi ống và hút thêm mực khác vào • Máy in phun bong bĩng - bubble jet printer • Dùng phần tử nung nĩng • Hạn chế bởi tốc độ in • Ưu điểm dùng điện áp thấp từ 24V đến 50V • Dùng với mọi loại giấy, độ nét và độ mịn cao • Chi phí in cao ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 47
  49. Thiết bị xuất (7) z Máy in laser : • Cơng nghệ in tĩnh điện • Electrostatic - ES • Điện tích tĩnh điện làm chảy mực lên giấy • Hệ thống tạo hình • image formation system (IFS) • Máy in di-ốt phát quang • Light emitting diede printer • Máy in cửa sập tinh thể lỏng • Liquid crystal shutter printer. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 48
  50. Thiết bị xuất (8) z Máy in màu • Kiểu RGB - tức là Red-Green-Blue • Cách tạo màu của tivi và màn hình máy tính • Kiểu HSB - Hue-Saturation-Brightness • Sắc màu, lượng màu, độ sáng • Kiểu CMYK Cyan, Magenta, Yellow, black • I n ấn chế bản: C -cyan là xanh, M - magenta là đỏ, Y - yellow là vàng, K - black là đen. • Hệ thống hợp màu pantone • Pantone color matching system – CMYK ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 49
  51. Thiết bị xuất (9) z Xuất ra âm thanh • Bo mạch xử lý âm thanh - sound card • Midi • Bảng mã qui định sẵn - các nhạc cụ điện tử • Wave • Mọi thứ âm nghe và tổng hợp ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 50
  52. Thiết bị xuất (10) z Kết nối máy tính khác • Remote Access • Network Interface Card - NIC • Modulation-Demodulation • Modem - bộ điều biến ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 51
  53. Thiết bị lưu trữ (1) z Đĩa từ tính z Đĩa từ quang z Đĩa quang ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 52
  54. Thiết bị lưu trữ (2) z Ðĩa từ tính • Ðĩa mềm - floppy disk •Vỏ bảo vệ & đĩa plastic nhỏ cĩ phủ vật liệu từ • Thơng tin dạng số: hạt từ tính •3.5 inch - đĩa 1.44Mb •Hạn chế về dung lượng nhớ, tốc độ chậm •Sao lưu dữ liệu , tính cơ động cao, giá rẻ ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 53
  55. Thiết bị lưu trữ (3) z Ðĩa cứng - Hard disk • Vỏ cứng bảo vệ, các bộ phận điều khiển xuất nhập • Đĩa từ tính: 5.25 inch và 3.5 inch • Dung lượng ổ cứng: 100MB Ỉ 160GB • Mạch giao tiếp: chuẩn ESDI, IDE, SCSI • ESDI (Enhanced Small Device Interface), 1983 24 MB/sec • IDE (Intelligent Drive Electronic - Intergrated Drive Electronic) - cịn gọi ATA (AT Attachment) • SCSI (Small Computer System Interface) • 4Mb/giây Ỉ 10Mb/giây. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 54
  56. Thiết bị lưu trữ (4) z Ðĩa từ quang • Magneto optical drive – MO • Ánh sáng laser • Dung lượng • 5.25 inch là 1.3Gb, • 3.5inch là 230 Mb. • Bảo đảm dữ liệu 50 năm ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 55
  57. Thiết bị lưu trữ (5) z Ðĩa quang học • Nguyên tắc quang học, tia laser • Ba điểm khác biệt chính so với từ tính • Dung lượng cao hơn • Độ bền cao hơn • Tháo lắp dễ dàng ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 56
  58. Thiết bị lưu trữ (6) z CD-ROM • Compact Disc Read Only Memory • Đường kính 12cm, dày 1,2mm • Dung lượng ~ 680Mb z DVD • Digital Video Disc, Digital Versatile Disc • nhiều lớp trên một mặt • Dung lượng 3.8 Gb Ỉ 17 Gb ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 57
  59. Đường truyền – Cổng thiết bị ngoại vi z Thơng tin qua lại giữa các linh kiện thơng qua một mạng lưới các Bus: • 8,16 hay 32 đường - bus 8bit, bus 16bit bus 32bit. • Bus nối với các khe - slot trên bo mạch. • Bus nối với các cổng nằm ngồi z Các thiết bị ngoại vi kết nối qua: • Cổng cĩ sẵn của máy • Card chuyên biệt ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 58
  60. Sự phát triển của máy tính điện tử (1) z 1946-1948: • Sự ra đời của các máy tính điện tử đầu tiên. • Tiếp đĩlàviệc sản xuất hàng loạt máy tính điện tử thế hệ thứ nhất và thứ hai trong thập kỷ 50 • Chủ yếu được sử dụng trong tính tốn khoa học-kỹ thuật. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 59
  61. Sự phát triển của máy tính điện tử (2) z Giữa thập kỷ 60: • Sự ra đời của các máy tính điện tử thế hệ thứ ba với kỹ thuật mạch tích hợp và các bộ nhớ bán dẫn. • Máy tính điện tử được bắt đầu ứng dụng trong kinh doanh, quản lý kinh tế. • Máy lớn và đắt, nên thường chỉ được trang bị cho các trung tâm tính tốn. Cuối những năm 60 sang đầu những năm 70 bắt đầu cĩ các mạng nối các trung tâm tính tốn với nhau. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 60
  62. Sự phát triển của máy tính điện tử (3) z Giữa thập kỷ 70: • Ra đời các bộ vi xử lý: các linh kiện thực hiện chức năng của cả bộ xử lý trung tâm được chứa trong chỉ một "chip" bán dẫn cĩ diện tích khoảng 1-2cm2. • Kỹ thuật vi xử lý khởi đầu một cuộc cách mạng trong tin học, tạo cơ sở cho sự ra đời máy vi tính với năng lực ngày càng cao, giá ngày càng rẻ, thâm nhập khắp mọi nơi trên thế giới và được sử dụng trong mọi lĩnh vực. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 61
  63. Sự phát triển của máy tính điện tử (4) z Cuối thập kỷ 80 đến nay: • Sự phát triển bùng nổ của các mạng viễn thơng truyền dữ liệu quốc gia và quốc tế • Xuất hiện những hệ thống “siêu xa lộ thơng tin” liên kết hàng trăm triệu người trong từng quốc gia cũng như trong phạm vi khu vực và tồn cầu. • Xây dựng “kết cấu hạ tầng về thơng tin” làm nền mĩng cho một “xã hội thơng tin”. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 62
  64. Tốc độ xử lý của máy tính tăng rất nhanh Chiếc máy tính đầu tiên: Hiện nay: z ENIAC (1947) z Máy tính thơng thường z Tốc độ: 6 - 7 nghìn phép z Tốc độ: hàng chục tỉ phép tính/giây tính/giây z Tiêu hao năng lượng rất z Tiêu hao năng lượng và nhiều và toả nhiệt rất lớn tỏa nhiệt ít z Diện tích là 1.800m2 z Diện tích: ? z Giá 450 nghìn USD lúc đĩ z Giá: ? (~ 4 - 5 triệu USD bây giờ). ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 63
  65. Định luật Moore z Cứ sau mỗi 18 tháng, Bộ xử lý Năm sản Số bĩng khả năng xử lý của máy xuất bán dẫn 4004 1971 2.250 tính tăng gấp đơi. 8008 1972 2.500 z Tương ứng với mật độ 8080 1974 5.000 của bĩng bán dẫn 8086 1978 29.000 (transitor) trên một bảng 286 1982 120.000 mạch (chip). 386 1985 275.000 486DX 1989 1.180.000 Pentium 1993 3.100.000 Pentium II 1997 7.500.000 Pentium III 1997 24.000.000 Pentium IV 2000 42.000.000 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 64
  66. CHƯƠNG 3: BIỂU DIỄN THƠNG TIN TRONG MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 65
  67. Chương 3: Biểu diễn thơng tin trong máy tính điện tử z Máy tính lưu trữ thơng tin như thế nào? z Các hệ đếm z Chuyển đổi giữa các hệ đếm ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 66
  68. Máy tính lưu trữ thơng tin như thế nào? ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 67
  69. Các hệ đếm z Hệ thập phân z Hệ nhị phân z Hệ bát phân z Hệ thập lục phân ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 68
  70. Hệ thập phân (Số tự nhiên) z Sử dụng hằng ngày z 10 chữ số: 0Ỉ9 z Qui tắc: học từ lớp 1 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 69
  71. Hệ cơ số (1) z Là hệ thống chữ số dùng để biểu diễn số z Hệ cơ số k: • Dùng k chữ số để biểu diễn • Ký hiệu cĩ giá trị nhỏ nhất là ‘0’ • Ký hiệu cĩ giá trị lớn nhất là k-1 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 70
  72. Hệ cơ số (2) z 2 chữ số: 0 và 1 Ỉ Hệ cơ số 2: nhị phân z 8 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7 ỈHệ cơ số 8: bát phân z 10 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Ỉ Hệ cơ số 10: thập phân z 16 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F Ỉ Hệ cơ số 16 hay hệ thập lục phân ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 71
  73. Chuyển đổi giữa các hệ đếm z Qui tắc 1 z Qui tắc 2 z Qui tắc 3 z Qui tắc 4 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 72
  74. Qui tắc 1 - Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ cơ số b z Lấy số thập phân chia cho cơ số b(b≠10) cho đến khi phần thương của phép chia bằng 0 z Số đổi được chính là các phần dư của phép chia theo thứ tự ngược lại. 110 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 73
  75. Ví dụ: 199010=?16 1990 16 6 124 16 7C6 C 7 16 7 0 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 74
  76. Qui tắc 2 – Chuyển đổi từ hệ cơ số b về hệ thập phân X = an an-1 a1 a0 n n-1 1 0 = anb + an-1b + + a1b + a0b (*) Ví dụ: 2 1 0 • X = 1102 thì X= 1*2 + 1*2 + 0*2 = 6. 2 1 0 • X = 7C616 thì X= 7*16 + 12*16 + 6*16 = 1990. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 75
  77. Qui tắc 3 - Chuyển từ hệ nhị phân về hệ thập lục phân z Nhĩm lần lượt 4 bit từ phải sang trái z Sau đĩthay thế các nhĩm 4 bit bằng giá trị tương ứng với hệ thập lục phân z Ví dụ: • X = 11’10112 = 3B16 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 76
  78. Thập phân Nhị phân Thập lục phân 0 0 0 1 1 1 2 10 2 3 11 3 4 100 4 5 101 5 6 110 6 7 111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 77
  79. Qui tắc 4 - Chuyển từ hệ thập lục phân về hệ nhị phân z Ứng với mỗi chữ số sẽ được biểu diễn dưới dạng 4 bit z Ví dụ: • X = 3B16 = 0011’10112= 11’10112 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 78
  80. Bài tập 1 1. 45310=?16 5. 29110=?16 2. A35D16=?8 6. EF1716=?8 3. 24568=?2 7. 27138=?2 4. 23E16=?10 8. A3116=?10 9. 50710=?16 10. 6F0A16=?8 11. 32478= ?2 12. D2A16=?10 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 79
  81. Phép cộng z Qui tắc: • Thực hiện theo thứ tự từ phải sang trái • Cộng hai chữ số cùng cột • Nếu tổng của hai chữ số lớn hơn cơ số thì phần lớn hơn được nhớ chuyển sang cột tiếp theo. z Ví dụ: 100101 1465 + 2 + 8 0010112 4078 1100002 20748 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 80
  82. Phép trừ z Qui tắc: • Thực hiện theo thứ tự từ phải sang trái • Trừ hai chữ số cùng cột • Nếu chữ số của số bị trừ nhỏ hơn số trừ thì mượn 1 đơn vị từ cộttiếp theo. z Ví dụ: 100101 1465 - 2 - 8 0010112 4078 0110102 10568 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 81
  83. Phép nhân z Qui tắc: • Thực hiện theo thứ x tự từ phải sang trái • Nhân hai chữ số cùng cột • Nếu tích của hai chữ số lớn hơn cơ số, thì phầnlớn hơn được cộng dồn vào kết quả tiếp theo ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 82
  84. Phép chia z Qui tắc: Tương tự phép chia số thập phân z Ví dụ: ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 83
  85. Phép tốn AND A B A AND B z Ví dụ: 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 AND 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 84
  86. Phép tốn OR A B A OR B z Ví dụ: 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 OR 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 85
  87. Phép tốn XOR A B A OR B z Ví dụ: 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 XOR 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 z Sử dụng chính của 1 1 1 1 1 1 1 1 XOR phép tốn này là lấy 1 0 1 0 1 0 0 1 phần bù của một 0 1 0 1 0 1 1 0 chuỗi bit. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 86
  88. Phép dịch chuyển SHIFT (1) z Qui tắc: • Được thực hiện tùy theo hướng di chuyển của các dãy bit • Cho dãy bit của nĩ sang hướng trái/phải thì bit đầu tiên của dãy (là bit cao nhất nếu dịch chuyển sang trái, hay bit thấp nhất khi dịch chuyển sang phải) sẽ bị chuyển đi • Bit cuối cùng của nĩ (là bit cao nhất nếu dịch chuyển sang trái, hay bit thấp nhất khi dịch chuyển sang phải) sẽ được đặt là 0 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 87
  89. Phép dịch chuyển SHIFT (2) z Ví dụ: • SHIFT LEFT 10001110 Ỉ 00011100 • SHIFT RIGHT 10001110 Ỉ 01000111 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 88
  90. Phép quay ROTATION z Qui tắc: • Tương tự phép dịch chuyển SHIFT • Bit cuối sẽ được chuyển vào bit đầu tiên z Ví dụ: • ROTATION LEFT 10001110 Ỉ 00011101 • ROTATION RIGHT 10001110 Ỉ 01000111 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 89
  91. Biểudiễnsố nguyên z Số nguyên khơng dấu (khơng âm) • Số biểudiễn ở hệ nhị phân • Biểudiễn: 8 bit, 16 bit, 32bit hay 64bit z Số nguyên cĩ dấu: • Dựatrênhệ nhị phân khơng dấu • Cĩ 3 phương pháp: • Phương pháp dấulượng • Phương pháp biểudiễnsố bù 1 • Phương pháp biểudiễnsố bù 2 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 90
  92. Phương pháp dấulượng (1) z Sign – Magnitude z Bit cựctráiđược dùng làm bit dấu • 0 là dấu“+” • 1 là dấu“–” z Các bit cịn lạibiểudiễn độ lớncủasố z Phương pháp để biểudiễnsố âm K bit: z Lấyphầndương củasốđĩcộng thêm 2k-1 z Biểudiễn chúng ở hệ nhị phân. ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 91
  93. Phương pháp dấulượng (2) z Ví dụ: Mẩu bit Giá trị Mẩu bit Giá trị • Mẫu4 bit 1111 -7 0111 7 • Số +5 1110 -6 0110 6 •+5 =5 1101 -5 0101 5 •0101 1100 -4 0100 4 • Số -5 1011 -3 0011 3 •5 + 8 =13 1010 -2 0010 2 •1101 1001 -1 0001 1 1000 -0 0000 0 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 92
  94. Phương pháp dấulượng (3) z Nhược điểm: • Số 0 biểudiễn 2 cách • Yêu cầuphéptínhtốnriêng • -5 + 5 =0 • 1101 + 0101 = 10010 ??? z Cảitiếnphương pháp dấulượng Ỵ Ký pháp lệch (biased representation) ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 93
  95. Ký pháp lệch (1) z Qui tắc: • Giá trị x biểudiễnbằng x + N • N là giá trị lệch • N= 2n-1 hoặcN = 2n-1-1 • n là số bit biểudiễn z Ví dụ: • Vớimẫu 4-bit, N=23 • Số +5: 5 + 23 = 5+8 = 13 Ỉ 1101 • Số -5: -5+ 23 = -5+8 = 3 Ỉ 0011 • 5+ -5 = 0 = 1101 + 0011 = 1 0000 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 94
  96. Ký pháp lệch (2) z Ưu điểm: • Chỉ mộtcáchbiểudiễnsố 0 • Vớimẫu 4 bit: • 0 biểudiễn là 1000 • 0000 là biểudiễncủa-8 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 95
  97. Phương pháp biểudiễnsố bù 1 (1) z One’s complement z Bit cực trái làm bit dấu • 0 cho số dương • 1 cho số âm z Qui tắcbiểudiễnsố bù 1 • Biểudiễndướidạng nhị phân củatrị tuyệt đối n theo mẩuk-bit cốđịnh cho trước. • Nếu n < 0 thì đổi 1 thành 0 và ngượclại trong dãy số nhị phân (gọilàđảongượcbit) ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 96
  98. Phương pháp biểudiễnsố bù 1 (2) z Ví dụ: • n=5 ỈDùng mẩu 4 bit thì biểudiễn là: 0101 • n = -5 ỈDùng mẩu 4 bit thì biểu diễn là: 1010 • n = 6 ỈDùng mẩu 4 bit thì biểudiễn là: 0110 • n = -6 ỈDùng mẩu 4 bit thì biểu diễn là: 1001 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 97
  99. Phương pháp biểudiễnsố bù 2 (1) z Two’s complement z Bit cực trái làm bit dấutương tự bù 1 z Qui tắcbiểudiễnsố bù 2: • Biểudiễndướidạng nhị phân củatrị tuyệt đối n theo mẩu k bit cốđịnh cho trước. • Nếun < 0: • bắt đầutừ phảiqua tráigiữ nguyên các bit cho đếnkhigặpbit cĩgiátrị là 1 đầu tiên, • sau đĩ các bit tiếptheobêntráibit 1 đầutiênđĩ đổi 1 thành 0 và ngượclại (đảobit) ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 98
  100. Phương pháp biểudiễnsố bù 2 (2) z Thựcchấtsố Mẩu bit Giá trị Mẩu bit Giá trị biểudiễnbù2 0111 7 1111 -1 là số biểudiễn 0110 6 1110 -2 bù 1 cộng 1 0101 5 1101 -3 z Ví dụ mẫu4 bit 0100 4 1100 -4 Ỵ 0011 3 1011 -5 0010 2 1010 -6 0001 1 1001 -7 0000 0 1000 -8 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 99
  101. Phương pháp biểudiễnsố bù 2 (3) digits binary actual value 0 0000 00000 1 0000 0001 1 126 0111 1110 126 127 0111 1111 127 128 1000 0000 -128 129 1000 0001 -127 130 1000 0010 -126 254 1111 1110 -2 255 1111 1111-1 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 100
  102. Phép cộng khi biểudiễnbù1 (1) z Qui tắc: • Thựchiệnnhư phép tốn tương ứng trên hệ nhị phân • Nếu ở 2 bit cựctráikhi thựchiện phép cộng mà phát sinh bit nhớ Ỉ cộng nhớ vào kết quả. ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 101
  103. Phép cộng khi biểudiễnbù1 (2) z Ví dụ biểudiễnbù1 mẩu 4-bit • -6 Ỉ 1001 • 4 Ỉ 0100 • 1001 + 0100 = 1101 Ỉ -2 z Ví dụ biểudiễnbù1 mẫu 5-bit • -6 Ỉ 11001 • -4 Ỉ 11011 • 11001 + 11011 = 1 10100 (1 là nhớ) • 10100 + 1 = 10101 Ỉ -10 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 102
  104. Phép cộng khi biểudiễnbù2 (1) z Qui tắc: • Thựchiệnnhư phép tốn tương ứng trên hệ nhị phân • Nếu ở 2 bit cựctráikhi thựchiện phép cộng mà phát sinh bit nhớ Ỉ loạibỏ nhớ ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 103
  105. Phép cộng khi biểudiễnbù2 (2) z Ví dụ biểudiễnbù2 mẫu 4-bit • -6 Ỉ 1010 • 4 Ỉ 0100 • 1010 + 0100 = 1110 Ỉ -2 ở biểudiễnbù2 z Ví dụ biểudiễnbù2 mẫu 5-bit • -6 Ỉ 11010 • -4 Ỉ 11100 • 11010 + 11100 = 1 10110 (1 là nhớ)Ỉloại bỏ 1 nhớ: 10110Ỉ -10 ở biểudiễnbù2 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 104
  106. Lỗitrànsố (1) z Hiệntượng xảyrakhisố cầnbiểudiễnvượt quá số bit cho trước để biểudiễnnĩ z Ví dụ: • Mẩu 4 bit cho biểudiễnbù2 cho-6, -4 • -6 Ỉ 1010, -4 Ỉ 1100 • Kếtquả phép cộng ở dạng bù 2 là 0110 là biểu diễncủa+6, do đĩkếtquả bị sai. z Nguyên nhân: số lượng bit để biểudiễn quá ít ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 105
  107. Lỗitrànsố (2) z Khắcphục: tăng số lượng bit nhiềuhơn • Mẩu32 bit số dương lớnnhất 2147483647 z Tổng quát: • Ở phép biểudiễnbù1: • giá trị dương lớnnhất: 2n-1 • giá trị âm nhỏ nhất: -2n-1 • Ở phép biểudiễnbù2 cĩn-bit • giá trị dương lớnnhất: 2n-1 -1 • giá trị âm nhỏ nhất: -2n-1 ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 106
  108. Bài tập A – Dùng 8 bit Biểudiễnsố bù 1: Biểudiễnsố bù 2: 1. -120 1. -101 2. -121 2. -102 3. -122 3. -103 4. -123 4. -104 5. -124 5. -105 6. -110 6. -106 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 107
  109. Bài tập B – Dùng 16 bit Biểudiễnsố bù 1& Biểudiễnsố bù 2 & Thựchiện phép cộng: Thựchiện phép cộng: 1. (-74) + (-25) 1. (-91) + 13 2. (-75) + (-26) 2. (-92) + 14 3. (-76) + (-27) 3. (-93) + 15 4. (-77) + (-28) 4. (-94) + 16 5. (-78) + (-29) 5. (-95) + 17 6. (-79) + (-30) 6. (-19) + 18 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 108
  110. Bài tậpC z Tính giá trị dương lớnnhất, giá trị âm nhỏ nhấtnếusử dụng: • 8 bit để biểudiễnsố bù 1 • 16 bit để biểudiễnsố bù 2 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 109
  111. Bài tập D - Các phép tốn luậnlý 1. 11101010011 AND 111000111 2. 10100111010 OR 100110011 3. 10100111010 XOR 100110011 4. SHIFT LEFT 3 1110101110 5. SHIFT RIGHT 1110101110 6. ROTATION LEFT 2 1110101110 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 110
  112. Biểu diễn số thực z Biểu diễn số thực với các cơ số z Phương pháp dấu chấm động (Floating Point) ĐH Tơn ĐứccTh Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị NgọccTh Thảo 111
  113. Biểu diễn số thực với các cơ số (1) z Dùng dấu chấm cơ số (dấu . hoặc dấu ,) • Radix point z Biểu diễn số thực trong hệ k • Phần nguyên: trước dấu chấm cơ số • Phần lẻ: sau dấu chấm cơ số • Phần thập phân trong hệ 10 z Qui tắc??? ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 112
  114. Biểu diễn số thực với các cơ số (2) z Qui tắc: đổi sang hệ 10 anan-1 a0,b1b2 bm (k) = n n-1 0 + an x k +an-1 x k + + a0 x k -1 -2 -m b1 x k + b2 xk + + bm xk z Tính 101.1012 = ? 5.625 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 113
  115. Biểu diễn số thực với các cơ số (3) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 114
  116. Biểu diễn số thực với các cơ số (4) z Tính 1F.28h = ? = ?2 31.15625 = 11111.001012 z Tính 35.218 = ?h = ?2 = ? ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 115
  117. Biểu diễn số thực với các cơ số (5) z Qui tắc đổi từ số thập phân cĩ phần lẻ sang hệ số k • Đổi phần nguyên như qui tắc đổi số nguyên • chia nguyên lần lượt cho k đến khi =0 • kết quả phần nguyên là số dư ghi ngược lại • Đổi phần lẻ theo qui tắc: • nhân lần lượt chỉ phần lẻ cho k cho đến khi =0 • kết quả phần lẻ là phần nguyên lần lượt khi nhân ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 116
  118. Biểu diễn số thực với các cơ số (6) z Tính 31.15625 =?h =?8=?2 0.15625 x16 z 31 = 1Fh = 378 = 111112 2 .5 z 0.15625 = 0.28 =0.12 h 8 8 .0 = 0.001012 0.15625 x8 z 31.15625 = 1F.28h = 1 .25 = 37.128 = 11111.001012 2 .0 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 117
  119. Biểu diễn số thực với các cơ số (7) z Chú ý chuyển đổi qua lại giữa các hệ 2 và 8 (16) khi khơng đủ số lượng bit: • Phần nguyên thêm 0 phía trái nhất • Phần lẻ thêm 0 phía phải nhất ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 118
  120. Phương pháp dấu chấm động (1) z Biểu diễn dấu chấm động • Floating point • Scientific format • 3 phần: dấu + mũ + nguyên(trị) +31.15625 = +0.3115625x102 + 3115625x10-5 Dấu Nguyên Mũ (Sign) (Mantissa) (exponent) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 119
  121. Phương pháp dấu chấm động (2) z Khi biểu diễn số thực trên máy tính • Chuyển về nhị phân • Chuẩn hĩa • Biểu diễn floating point: chỉ cần phần lẻ +31.15625 = +11111.001012 +4 +11111.001012 = +1.1111001012 x 2 +100b +1.1111001012 x 2 ấ D u Nguyên Mũ (Sign) (Mantissa) (exponent) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 120
  122. Phương pháp dấu chấm động (3) z Biểu diễn số thực dấu chấm động 16 bit: • 1 bit trái nhất: bit dấu (+ hoặc -) • 4 bit tiếp theo: bit mũ (dấu lượng) • 11 bit cuối cùng: bit định trị (số nguyên) +100b +1.1111001012 x 2 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 121
  123. Phương pháp dấu chấm động (4) z Biểu diễn số thực dấu chấm động 16 bit: z Biểu diễn -35.265625 =-100011.0100012 =-1.00011010001x2+101b 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 122
  124. Bài tập z Biểu diễn số thực dấu chấm động 16 bit: z Biểu diễn -29.46875 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 123
  125. Phương pháp dấu chấm động (5) z Chuẩn IEEE • Short Real-32 bits single precision • 1 bit sign, 8 bits exponent, 23 bits mantissa. • Long Real: 64 bits double precision • 1 bit sign, 11 bits exponent, 52 bits mantissa. • Exponent biểu diễn kí pháp lệch N=27-1=127 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 124
  126. Phương pháp dấu chấm động (6) Mũ Giá trị Dấu Sign, Exponent, Mantissa lượng -1.11 127 1 01111111 11000000000000000000000 +1101.101 130 0 10000010 10110100000000000000000 -.00101 124 1 01111100 01000000000000000000000 +100111.0 132 0 10000100 00111000000000000000000 +.0000001101011 120 0 01111000 10101100000000000000000 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 125
  127. Tĩm tắt biểu diễn dấu chấm động z Qui định định dạng z Chuyển về nhị phân z Chuẩn hĩa z Chuyển đổi giá trị phần mũ z Tính kết quả từng phần z Kết quả cuối cùng ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 126
  128. Độ chính xác trong tính tốn số thực dấu chấm động z Overflow: khi giá trị > giá trị tuyệt đối của khả năng biểu diễn lớn nhất. z Underflow: 0 < giá trị < giá trị tuyệt đối của khả năng biểu diễn nhỏ nhất. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 127
  129. Biểu diễn ký tự z Bộ mã ASCII ? z Bảng mã UNICODE ? ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 128
  130. CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH & GIẢI THUẬT ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 129
  131. Các khái niệm (1) z Thuật tốn • Cách hiểu đơn giản • Tập các hướng dẫn thực hiện một cơng việc. • Tập hữu hạn các hướng dẫn rõ ràng để người giải tốn cĩ thể theo đĩmàgiải quyết được vấn đề. • Một phương pháp thể hiện lời giải của vấn đề. • Algorithm: nhà tốn học Trung Á • Muhammad Bin Musa Al-Khwarizmi • ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 130
  132. Các khái niệm (2) z Thuật tốn (tt) • Trong khoa học máy tính • Một dãy hữu hạn các bước rõ ràng và thực thi được. • Quá trình hành động theo các bước này phải dừng và cho được kết quả như mong muốn. • Tính xác định • Hướng dẫn giải rõ ràng và đúng • Tính hữu hạn • Số bước hữu hạn và tính chất dừng ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 131
  133. Các khái niệm (3) z Tính mập mờ: • Xem xét thực hiện cơng việc tìm một mơn học nhiều đvht nhất: • Lập danh sách các mơn học. • Sắp thứ tự các mơn học. • Chọn ra một mơn học nhiều đvht. • Kết quả:??? • Câu hỏi:??? ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 132
  134. Các khái niệm (4) z Tính mập mờ (tt): • Vi phạm tính rõ ràng – khơng mập mờ • Hiểu đúng – Hiểu 1 nghĩa duy nhất • Sửa lại : • 1.Lập danh sách các mơn học theo tên, số đvht • 2.Sắp thứ tự các mơn học giảm dần theo số đvht • 3.Chọn ra một mơn học cĩ nhiều đvht nhất • Câu hỏi??? ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 133
  135. Các khái niệm (5) z Tính mập mờ (tt): • Phân biệt mập mờ và chọn lựa cĩ quyết định. • Mập mờ là thiếu thơng tin hoặc cĩ nhiều chọn lựa nhưng khơng đủ điều kiện để quyết định. • Chọn lựa cĩ quyết định là hồn tồn xác định duy nhất trong điều kiện cụ thể của vấn đề • Sửa lại: • 3.Chọn ra một mơn học cĩ nhiều đvht nhất. • 3.1 Nếu chỉ cĩ một mơn học nhiều đvht nhất: chọn một • 3.2 Nếu cĩ nhiều mơn học cùng số đvht: sắp xếp tăng dần theo tên mơn học trong thứ tự từ điển rối chọn mơn đầu tiên. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 134
  136. Các khái niệm (6) z Tính thực thi được: • Hiển nhiên • Chỉ xét trong điều kiện hiện tại của bài tốn • Cho ví dụ về điều kiện hiện tại:??? z Tính dừng: • Khơng dừng: Lặp vơ tận, bị quẫn • Dễ vi phạm nhất ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 135
  137. Các khái niệm (7) z Tính dừng -Ví dụ: • Tính tổng các số nguyên dương lẻ trong khoảng từ 1 đến n ta cĩ thuật tốn sau : • B1. Hỏi giá trị của n. • B2. S = 0 • B3. i = 1 • B4. Nếu i = n+1 thì sang bước B8, ngược lại sang bước B5 • B5. Cộng thêm i vào S • B6. Cộng thêm 2 vào i • B7. Quay lại bước B4. • B8. Tổng cần tìm chính là S. • Thuật tốn luơn dừng??? ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 136
  138. Các khái niệm (8) z Tính dừng -Ví dụ: • Chỉ dừng khi n chẵn • Khi n lẻ phải thay B4 bằng: • B4. Nếu i >= n+1 thì sang bước B8, ngược lại sang bước B5 z Tính đúng: • Chứng minh thuật tốn đúng!!! • Khĩ đạt được nhất ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 137
  139. Các khái niệm (9) z Thuật tốn thì cứng nhắc ! • Tính chất chặt chẽ và cứng nhắc. • Khả năng giải quyết vấn đề bị giới hạn. z "làm mềm“: tính xác định và tính đúng • Thuật tốn đệ quy. • Thuật giải. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 138
  140. Các khái niệm (10) z Các đặc trưng khác của thuật tốn • Ðầu vào và đầu ra (input/output) . • Tính hiệu quả (effectiveness): theo tiêu chuẩn • Khối lượng tính tốn, khơng gian và thời gian thi hành. • Là yếu tố quyết định để đánh giá, chọn lựa • Nhiều phương pháp để đánh giá tính hiệu quả của thuật tốn. • Tính tổng quát (generalliness) : • Áp dụng được cho mọi trường hợp của bài tốn • Khơng phải lúc nào cũng đảm bảo được tính tổng quát. • Cĩ lúc chỉ cần xây dựng cho một dạng đặc trưng. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 139
  141. Các khái niệm - Ví dụ (1) z Thuật tốn giải phương trình bậc hai ax2+bx+c=0 (a<>0) • 1. Yêu cầu cho biết giá trị của 3 hệ số a, b, c • 2. Nếu a=0 thì • 2.1. Yêu cầu đầu vào khơng đảm bảo. • 2.2. Kết thúc thuật tốn. • 3. Trường hợp a khác 0 thì ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 140
  142. Các khái niệm - Ví dụ (2) • 3. Trường hợp a khác 0 thì • 3.1. Tính giá trị D = b2-4ac • 3.2. Nếu D > 0 thì • 3.2.1. Phương trình cĩ hai nghiệm phân biệt x1,x2 • 3.2.2. Giá trị của hai nghiệm được tính theo cơng thức sau: −b + D −b − D x = , x = 1 2a 2 2a • 3.2.3. Kết thúc thuật tốn. • 3.3 Nếu D=0 thì ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 141
  143. Các khái niệm - Ví dụ (3) • 3.3. Nếu D = 0 thì • 3.3.1. Phương trình cĩ nghiệm kép x0 • 3.3.2. Giá trị của nghiệm kép là −b x = 2a • 3.3.3. Kết thúc thuật tốn • 3.4. Nếu D < 0 thì • 3.4.1. Phương trình vơ nghiệm. • 3.4.2. Kết thúc thuật tốn. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 142
  144. Các khái niệm - Ví dụ (4) z Bài tốn : Cho hai số nguyên dương a và b. Tìm ước số chung lớn nhất của a và b. z Thuật tốn Euclid • 1. Yêu cầu cho biết giá trị của a, b. • 2. a0 = a • 3. b0 = b • 4. i = 0 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 143
  145. Các khái niệm - Ví dụ (5) • 5. Nếu ai khác bi thì thực hiện các thao tác sau, ngược lại qua bước 7. • 5.1 Tăng i lên 1. • 5.2. Nếu ai-1 > bi-1 thì • ai = ai-1 - bi-1 • bi = bi-1 • 5.3. Ngược lại • bi = bi-1 - ai-1 • ai = ai-1 • 6. Trở lại bước 5. • 7. Ước số chung lớn nhất của a, b là ai . ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 144
  146. Các phương pháp biểu diễn z Thuật tốn: • Một phương pháp thể hiện lời giải bài tốn • Phải tuân theo một số quy tắc nhất định z Cĩ 3 phương pháp biểu diễn thuật tốn : • Dùng ngơn ngữ tự nhiên. • Dùng lưu đồ-sơ đồ khối (flowchart). • Dùng mã giả (pseudocode). ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 145
  147. Ngơn ngữ tự nhiên z Ngơn ngữ thường ngày: • Liệt kê các bước của thuật tốn, quá trình thực hiện lần lượt (trừ khi cĩ yêu cầu nhảy_ • Khơng thể hiện rõ cấu trúc của thuật tốn • Dài dịng, cĩ thể gây hiểu lầm hoặc khĩ hiểu • Khơng yêu cầu người viết hay đọc nắm quy tắc. • Khơng cĩ một quy tắc cố định • Tính dễ đọc: • viết các bước con lùi vào bên phải • đánh số bước theo quy tắc phân cấp như 1, 1.1, ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 146
  148. Lưu đồ - sơ đồ khối (1) z Cơng cụ trực quan diễn đạt thuật tốn. • Biểu diễn bằng mơ hình – hình vẽ z Theo dõi được: • sự phân cấp các trường hợp • quá trình xử lý của thuật tốn z Được dùng trong những thuật tốn • rắc rối • khĩ theo dõi được quá trình xử lý ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 147
  149. Lưu đồ - sơ đồ khối (2) z Phân biệt hai loại thao tác: • Chọn lựa theo một điều kiện nào đĩ • Xử lý, hành động ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 148
  150. Lưu đồ - sơ đồ khối (3) z Chọn lựa theo một điều kiện nào đĩ • Decision • Biểu diễn bằng một hình thoi, bên trong chứa biểu thức điều kiện. • Ví dụ: thao tác "nếu a = b thì thực hiện thao tác B2, ngược lại thực hiện B4" là thao tác chọn lựa ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 149
  151. Lưu đồ - sơ đồ khối (4) z Xử lý, hành động. • Process • Biểu diễn bằng một hình chữ nhật, bên trong chứa nội dung xử lý. • Ví dụ: "Chọn một mơn học và in ra." là một thao tác thuộc loại hành động. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 150
  152. Lưu đồ - sơ đồ khối (5) z Quá trình thực hiện các thao tác: • Đường đi – route • Biểu diễn bằng cung cĩ hướng • nối giữa 2 thao tác: thực hiện lần lượt ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 151
  153. Lưu đồ - sơ đồ khối (6) z Thao tác chọn lựa: cĩ thể cĩ hai hướng đi • một hướng ứng với điều kiện thỏa • một hướng ứng với điều kiện khơng thỏa. • 2 cung cĩ nhãn • Đ/Đúng,Y/Yes • S/Sai,N/No ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 152
  154. Lưu đồ - sơ đồ khối (7) z Ðiểm cuối (terminator) • Biểu diễn bằng hình ovan • Điểm khởi đầu • chỉ cĩ cung đi ra • bên trong ovan ghi chữ: bắt đầu/start/begin • Điểm kết thúc • Chỉ cĩ cung đi vào • bên trong ovan ghi chữ: kết thúc/end ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 153
  155. Phương trình thuật tốn giải pt bậc 2. Đường chấm ứng với trường hợp nghiệm kép, ví dụ: a=1,b=2,c=1 ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 154
  156. Lưu đồ - sơ đồ khối (8) z Điểm nối (connector) • Nối các phần khác nhau của một lưu đồ • Nối sang trang • Sử dụng với lưu đồ phức tạp • Giảm độ rắc rối • Đặt ký hiệu liên hệ giữa các điểm nối ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 155
  157. Mã giả (pseudo code) (1) z Vay mượn các cú pháp của một ngơn ngữ lập trình • dùng một phần ngơn ngữ tự nhiên • bị phụ thuộc vào ngơn ngữ lập trình. z Mọi ngơn ngữ lập trình đều cĩ những thao tác cơ bản • xử lý, rẽ nhánh và lặp • tận dụng được các khái niệm trong ngơn ngữ lập trình, z Dễ dàng nắm bắt nội dung thuật tốn ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 156
  158. Mã giả (2) Một đoạn mã giả của thuật tốn giải pt bậc hai if Delta > 0 then begin x1=(-b-sqrt(delta))/(2*a) x2=(-b+sqrt(delta))/(2*a) xuất kết quả : phương trình cĩ hai nghiệm là x1 và x2 end else if delta = 0 then xuất kết quả : phương trình cĩ nghiệm kép là -b/(2*a) else {trường hợp delta < 0 } xuất kết quả : phương trình vơ nghiệm ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 157
  159. CHƯƠNG 5: CÁC NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 158
  160. Chương 5: Các ngơn ngữ lập trình z Khái niệm ngơn ngữ lậptrình z Sự tiến hĩa của ngơn ngữ lậptrình z Các ngơn ngữ lập trình tiêu biểu z Biên dịch và thơng dịch z Các phương pháp lậptrình ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 159
  161. Khái niệmngơnngữ lậptrình(1) z Con người “nĩi chuyện” với nhau: • Ngơn ngữ tự nhiên z Con người “nĩi chuyện” với máy tính: • Ngơn ngữ lậptrình ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 160
  162. Khái niệmngơnngữ lậptrình(2) z Ngơn ngữ lập trình(Programming language) là một hệ thống dùng để viết các chương trình cho máy tính bao gồm: • Mộttậphữuhạn các kí hiệu • Mộttậphữuhạn các qui ước về • Cú pháp(Syntax): mộtchuỗi các kí hiệuhợplệ • Ngữ nghĩa(Semantic): ý nghĩacủa các kí hiệu z Chương trình (Program) là mộttập lệnh (instruction) điều khiểnviệcxử lý dữ liệu (data) của máy tính Program = Data Structures + Algorithms ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 161
  163. Sự tiến hĩa của ngơn ngữ lậptrình High Level Language (Pascal, C, C++, Java, C#, Prolog, Lisp, . . .) Đượcdịch bởi Compiler hoặc Interpreter Assembly language (Assembly language) Đượcdịch bởi Assembler Machine Language ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 162
  164. Machine Language (1) z Là ngơn ngữ duy nhất đượcmáytínhhiểutrựctiếp z Sử dụng hệ thống số nhị phân để biểudiễnlệnh (Instruction) z Instruction = mẫu bit (bit pattern) đượchiểubởiphầncứng máy tính • Instruction: Opcode | Operands • Chương trình là một dãy các chỉ thị Memory CPU 010001001100 . . . 000110100010 I/O ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 163
  165. Machine Language (2) ) Ưu điểm 9Chương trình viếtbằng ngơn ngữ máy thực thi nhanh ) Nhược điểm 9 Lập trình khĩ 9 Phụ thuộccấuhìnhphầncứng củamáy 9 Dễ dẫn đếnsaisĩt 9 Khĩ bảotrìvàsửalỗi ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 164
  166. Assembly Language (1) Dùng Alphanumberic code để biểudiễnlệnh và địachỉ ơ nhớ thay vì bit pattern • Ví dụ 1: MOV r0,B #move B into register r0 ADD r0,C #add MOV A, r0 #store • Ví dụ 2: Tính (A+B)2 = A2 + 2AB + B2 LOAD A MULT A STORE H1 # H1 chứaA2 LOAD A MULT B MULT 2 STORE H2 # H2 chứa2AB LOAD B MULT B ADD H1 ADD H2 # H2 chứakếtquả ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 165
  167. Assembly Language (2) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 166
  168. Assembly Language (3) z Chương trình đượcviếtbằng ngơn ngữ Assembly trước khi được thựcthibởiCPU nĩphải đượcdịch sang mã máy (machine code). Source code in Assembler Object code in Assembly language Machine language z Ưu điểm • Việclậptrìnhnhanhhơn, và chương trình đọcdễ hiểuhơn ngơn ngữ mã máy • Nguờilậptrìnhdễ nhớ lệnh hơndùngmãmáy z Nhược điểm • Chương trình phụ thuộcbộ xử lý • Chương trình chạychậmhơnkhiđượcviếtbằng mã máy ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 167
  169. Ngơn ngữ lập trình cấpcao z Thân thiệnvớingườisử dụng, bởivìnĩdùngcáckháiniệm, thuậtngữ gần với ngơn ngữ tự nhiên. • Ví dụ 1: if A > B then print “A larger than B” else print “A less than B” 1n=0 • Ví dụ 2: n!= int fact(int n) { if (n==0) n*(n-1)! n>0 return 1 else return n*fact(n-1) } z Độclậpvới các hệ máy z Chương trình dễđọc, dễ hiểu, dễ bảotrì z Khả chuyểntrênnhiềuhệ máy khác nhau z Chương trình phải đượcdịch sang mã máy trướckhiđượcthựcthi ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 168
  170. Mộtsố ngơn ngữ lậptrìnhcấpcao z BASIC, Beginner's All-Purpose Symbolic Instruction Code • John Kermeny và Thomas Kurtz (1964) tạitrường đạihọc Dartmouth. z COBOL, COmmon Business Oriented Language, • Bộ quốc phịng Hoa Kỳ (1960) hình thứctựatiếng Anh z C • Dennis Ritchie, phịng thí nghiệmBell vàonăm 1972 z FORTRAN, FORmula TRANslator • IBM, John Backus (1957) dành cho khoa học, kỹ sư & tốn học z PASCAL • Niklaus Wirth, Zurich, ThụySĩ,1968, giảng dạylập trình. • Blaise Pascal (1623 - 1662) người đầutiêntạo ra máy tính ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 169
  171. Lịch sử phát triển các NNLT ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 170
  172. Quá Trình Dịch MộtChương Trình ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 171
  173. Thơng dịch & Biên dịch (1) Source program Compiler Target program Biên dịch Input Target program Output Source program Interpreter Output Thơng dịch Input ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 172
  174. Thơng dịch & Biên dịch (2) Compiler Interpreter Dịch tồn bộ chương trình nguồn Dịch và thựcthitừng dịng lệnh thành mã đốitượng. mộtcủachương trình nguồn. Mã đốitượng đượclưulạithành Mỗilầnthựcthichương trình các tập tin .Obj để sử dụng cho đềuphảidịch lạimãnguồn các lầnthựcthichương trình sau Ỉlàm cho chương trình chạy đĩ, mà khơng cầnphảidịch lại chậm. chương trình Ỉlàm cho chương trình chạy nhanh hơn. Trong quá trình dịch, nếu phát Hiểnthị lỗitừng dịng lệnh của hiệnlỗi, compiler sẽ hiểnthị lỗi chương trình nguồn củatồnbộ chương trình nguồn. ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 173
  175. Các phương pháp lậptrình z Lậptrìnhcấu trúc (Structural Programming) • Tính đơnthể, • Cấutrúcđiềukhiển • Vào/Ra đơn. • Dễ: viết, đọc, hiểu, kiểmlỗivàhiệuchỉnh. z Lậptrìnhhướng đốitượng (Object Oriented z Programming – OOP) • Phương pháp kếthợpcả dữ liệuvàcáccâulệnh của chương trình. • Tạoracácđốitượng (object) ĐH Tơn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 174