Bài giảng Tin học đại cương - Chương 1: Thông tin và biểu diễn thông tin - Đỗ Bá Lâm

theo quy 
tắc sau:
108
109
vi. Tính toán logic với số nhị phân 
a b a AND b a OR b a XOR b
0 0 0 0 0
0 1 0 1 1
1 0 0 1 1
1 1 1 1 0
• Các phép toán logic với cặp bit nhị phân:
110
vi. Tính toán logic với số nhị phân (2) 
a NOT a
0 1
1 0
• Các phép toán logic với từng bit nhị phân:
111
vi. Tính toán logic với số nhị phân (3)
• Thực hiện các phép toán logic với 2 số nhị 
phân:
– Kết quả là 1 số nhị phân khi thực hiện các 
phép toán logic với từng cặp bit của 2 số nhị 
phân đó
– Các phép toán này chỉ tác động lên từng cặp 
bit mà không ảnh hưởng đến bit khác.
112
Ví dụ: Phép toán với 2 số nhị phân
• VD: A = 1010 1010 và B = 0000 111 
AND OR XOR NOT
1010 1010 01010101
0000 1111 11110000
00001010 10101111 10100101
Nhận xét:
+ AND: xoá một số bit và giữ nguyên 1 số bit còn lại
+ OR: Thiết lập 1 số bit và giữ nguyên 1 số bit còn lại
+ XOR: Đảo 1 số bit và giữ nguyên 1 số bit còn lại
+ NOT: Đảo tất cả các bit
Nội dung
1.1. Thông tin và Tin học
1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm 
1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
1.3.1. Nguyên lý chung
1.3.2. Biểu diễn số nguyên
1.3.3. Biểu diễn số thực
1.3.4. Biểu diễn ký tự
113
114
a. Nguyên tắc chung
• Để biểu diễn số thực, trong máy tính 
người ta thường dùng ký pháp dấu chấm 
động (Floating Point Number)
• Ví dụ: 12.3 = 12.3 * 100
= 123 * 10-1
= 1.23 * 101
115
a. Nguyên tắc chung (2)
• Một số thực X được biểu diễn theo kiểu số 
dấu chấm động như sau:
X = M * RE
Trong đó:
– M là phần định trị (Mantissa)
– R là cơ số (Radix) thường là 2 hoặc 10.
– E là phần mũ (Exponent)
• Với R cố định thì để lưu trữ X ta chỉ cần 
lưu trữ M và E (dưới dạng số nguyên)
116
Ví dụ - Biểu diễn số thực
• Với cơ số R = 10, giả sử 2 số thực N1 và 
N2 được lưu trữ theo phần định trị và số 
mũ như sau:
– M1 = -15 và E1 = +12
– M2 = +314 và E2 = -9
– Có nghĩa là 
N1 = M1 x 10 E1 = -15x1012
= -15 000 000 000 000
và
N2 = M2 x 10 E2 = 314 x 10-9
= 0.000 000 314
117
b. Phép toán với số thực
• Khi thực hiện phép toán với số dấu chấm 
động sẽ được tiến hành trên cơ sở các giá 
trị của phần định trị và phần mũ. 
118
c. Phép toán với số thực (2)
• Giả sử có 2 số dấu phẩy động sau:
– N1 = M1 x RE1 và N2 = M2 x RE2
• Khi đó, việc thực hiện các phép toán số 
học sẽ được tiến hành:
– N1 ± N2 = (M1 x R E1-E2± M2) x RE2 , 
(giả thiết E1 ≥ E2)
– N1 x N2 = (M1x M2) x R E1+E2
– N1 /N2 = (M1 / M2) x R E1-E2
119
c. Chuẩn IEEE 754/85
• Là chuẩn mã hóa số dấu chấm động
• Cơ số R = 2
• Có các dạng cơ bản:
– Dạng có độ chính xác đơn, 32-bit
– Dạng có độ chính xác kép, 64-bit
– Dạng có độ chính xác kép mở rộng, 80-bit
120
c. Chuẩn IEEE 754/85 (2)
Khuôn dạng mã hóa:
S e m
S e m
S e m
31 30 23 22 0
63 62 52 51 0
79 78 64 63 0
121
c. Chuẩn IEEE 754/85 (3)
• S là bit dấu, S=0 đó là số dương, S=1 đó 
là số âm.
• e là mã lệch (excess) của phần mũ E, tức 
là: E = e – b
Trong đó b là độ lệch (bias):
– Dạng 32-bit : b = 127, hay E = e - 127
– Dạng 64-bit : b = 1023, hay E = e - 1023
– Dạng 80-bit : b = 16383, hay E = e - 16383
122
c. Chuẩn IEEE 754/85 (4)
• m là các bit phần lẻ của phần định trị M, 
phần định trị được ngầm định như sau: 
M = 1.m
• Công thức xác định giá trị của số thực 
tương ứng là:
X = (-1)S x 1.m x 2e-b
S e m
123
Ví dụ 1
• Ví dụ 1: Có một số thực X có dạng biểu diễn nhị 
phân theo chuẩn IEEE 754 dạng 32 bit như sau:
1100 0001 0101 0110 0000 0000 0000 0000
Xác định giá trị thập phân của số thực đó.
• Giải:
– S = 1 → X là số âm
– e = 1000 0010 = 130
– m = 10101100...00
– Vậy X = (-1)1 x 1.10101100...00 x 2130-127
= -1.101011 x 23 = -1101.011 = -13.375 
124
Ví dụ 2
• Xác định giá trị thập phân của số thực X có dạng 
biểu diễn theo chuẩn IEEE 754 dạng 32 bit như 
sau:
0011 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000
• Giải:
– S = 0 → X là số dương
– e = 0111 1111= 127
– m = 000000...00
– Vậy X = (-1)0 x 1.0000...00 x 2127-127
= 1.0 x 20 = 1
125
Ví dụ 3
• Biểu diễn số thực X = 9.6875 về dạng số dấu 
chấm động theo chuẩn IEEE 754 dạng 32 bit
• Giải:
X = 9.6875(10) = 1001.1011(2) = 1.0011011 x 2
3
Ta có:
– S = 0 vì đây là số dương
– E = e – 127 nên e = 127 + 3 = 130(10) = 1000 
0010(2)
– m = 001101100...00 (23 bit)
X = 0100 0001 0001 1011 0000 0000 0000 0000
126
Các quy ước đặc biệt
• Nếu tất cả các bit của e đều bằng 0, các 
bit của m đều bằng 0, thì X =  0
• Nếu tất cả các bit của e đều bằng 1, các 
bit của m đều bằng 0, thì X =  
• Nếu tất cả các bit của e đều bằng 1, m có 
ít nhất một bit bằng 1, thì X không phải là 
số (not a number - NaN)
127
Trục số biểu diễn
• Dạng 32 bit: a = 2-127 ≈ 10-38 b = 2+127 ≈ 10+38
• Dạng 64 bit: a = 2-1023 ≈ 10-308 b = 2+1023 ≈ 10+308
• Dạng 80 bit: a = 2-16383 ≈ 10-4932 b = 2+16383 ≈ 10+4932
-0 +0-a b-b a
underflow
overflow overflow
+−
Nội dung
1.1. Thông tin và Tin học
1.2. Biểu diễn số trong hệ đếm 
1.3. Biểu diễn dữ liệu trong máy tính
1.3.1. Nguyên lý chung
1.3.2. Biểu diễn số nguyên
1.3.3. Biểu diễn số thực
1.3.4. Biểu diễn ký tự
128
129
a. Nguyên tắc chung
• Các ký tự cũng cần được chuyển đổi 
thành chuỗi bit nhị phân gọi là mã ký tự.
• Số bit dùng cho mỗi ký tự theo các mã 
khác nhau là khác nhau. 
VD: Bộ mã ASCII dùng 8 bit cho 1 ký tự.
Bộ mã Unicode dùng 16 bit. 
130
a. Bộ mã ASCII
• Do ANSI (American National Standard 
Institute) thiết kế
• ASCII là bộ mã được dùng để trao đổi 
thông tin chuẩn của Mỹ. Lúc đầu chỉ dùng 
7 bit (128 ký tự) sau đó mở rộng cho 8 bit 
và có thể biểu diễn 256 ký tự khác nhau 
trong máy tính 
• Bộ mã 8 bit → mã hóa được cho 28 = 256 
kí tự, có mã từ 00(16)  FF(16), bao gồm:
– 128 kí tự chuẩn có mã từ 00(16)  7F(16)
– 128 kí tự mở rộng có mã từ 80(16)  FF(16)
131
i. Ký tự chuẩn – Bộ mã ASCII
• 95 kí tự hiển thị được: Có mã từ 20(16) ÷ 7E(16)
– 26 chữ cái hoa Latin 'A' ÷ 'Z' có mã từ 41(16) ÷ 5A(16)
– 26 chữ cái thường Latin 'a' ÷ 'z' có mã từ 61(16) ÷
7A(16)
– 10 chữ số thập phân '0' ÷ '9' có mã từ 30(16) ÷ 39(16)
– Các dấu câu: . , ? ! : ; 
– Các dấu phép toán: + - * / 
– Một số kí tự thông dụng: #, $, &, @, ...
– Dấu cách (mã là 20(16))
• 33 mã điều khiển: mã từ 0016 ÷ 1F16 và 7F16
dùng để mã hóa cho các chức năng điều khiển
132
133
Ký tự điều khiển định dạng
BS Backspace - Lùi lại một vị trí: Ký tự điều khiển con trỏ lùi lại một vị trí. 
HT Horizontal Tab - Tab ngang: Ký tự điều khiển con trỏ dịch tiếp một khoảng đã 
định trước. 
LF Line Feed - Xuống một dòng: Ký tự điều khiển con trỏ chuyển xuống dòng 
dưới. 
VT Vertical Tab - Tab đứng: Ký tự điều khiển con trỏ chuyển qua một số dòng đã 
định trước. 
FF Form Feed - Đẩy sang đầu trang: Ký tự điều khiển con trỏ di chuyển xuống 
đầu trang tiếp theo. 
CR Carriage Return - Về đầu dòng: Ký tự điều khiển con trỏ di chuyển về đầu 
dòng hiện hành. 
134
Ký tự điều khiển truyền số liệu
SOH Start of Heading - Bắt đầu tiêu đề: Ký tự đánh dấu bắt đầu phần thông tin tiêu 
đề. 
STX Start of Text - Bắt đầu văn bản: Ký tự đánh dấu bắt đầu khối dữ liệu văn bản 
và cũng chính là để kết thúc phần thông tin tiêu đề. 
ETX End of Text - Kết thúc văn bản: Ký tự đánh dấu kết thúc khối dữ liệu văn bản 
đã được bắt đầu bằng STX. 
EOT End of Transmission - Kết thúc truyền: Chỉ ra cho bên thu biết kết thúc 
truyền. 
ENQ Enquiry - Hỏi: Tín hiệu yêu cầu đáp ứng từ một máy ở xa. 
ACK Acknowledge - Báo nhận: Ký tự được phát ra từ phía thu báo cho phía phát 
biết rằng dữ liệu đã được nhận thành công. 
NAK Negative Aknowledge - Báo phủ nhận: Ký tự được phát ra từ phía thu báo cho 
phía phát biết rằng việc nhận dữ liệu không thành công. 
SYN Synchronous / Idle - Đồng bộ hóa: Được sử dụng bởi hệ thống truyền đồng bộ 
để đồng bộ hoá quá trình truyền dữ liệu. 
ETB End of Transmission Block - Kết thúc khối truyền: Chỉ ra kết thúc khối dữ 
liệu được truyền. 
135
Ký tự điều khiển phân cách thông tin
FS File Separator - Ký hiệu phân cách tập tin: Đánh dấu ranh giới giữa các tập tin. 
GS Group Separator - Ký hiệu phân cách nhóm: Đánh dấu ranh giới giữa các 
nhóm tin (tập hợp các bản ghi). 
RS Record Separator - Ký hiệu phân cách bản ghi: Đánh dấu ranh giới giữa các 
bản ghi. 
US Unit Separator - Ký hiệu phân cách đơn vị: Đánh dấu ranh giới giữa các phần 
của bản ghi. 
136
Các ký tự điều khiển khác
NUL Null - Ký tự rỗng: Được sử dụng để điền khoảng trống khi không có dữ liệu. 
BEL Bell - Chuông: Được sử dụng phát ra tiếng bíp khi cần gọi sự chú ý của con người. 
SO Shift Out - Dịch ra: Chỉ ra rằng các mã tiếp theo sẽ nằm ngoài tập ký tự chuẩn cho 
đến khi gặp ký tự SI. 
SI Shift In - Dịch vào: Chỉ ra rằng các mã tiếp theo sẽ nằm trong tập ký tự chuẩn. 
DLE Data Link Escape - Thoát liên kết dữ liệu: Ký tự sẽ thay đổi ý nghĩa của một hoặc 
nhiều ký tự liên tiếp sau đó. 
DC1 ÷ 
DC4 
Device Control - Điều khiển thiết bị : Các ký tự dùng để điều khiển các thiết bị 
phụ trợ. 
CAN Cancel - Hủy bỏ: Chỉ ra rằng một số ký tự nằm trước nó cần phải bỏ qua. 
EM End of Medium - Kết thúc phương tiện: Chỉ ra ký tự ngay trước nó là ký tự cuối 
cùng có tác dụng với phương tiện vật lý. 
SUB Substitute - Thay thế: Được thay thế cho ký tự nào được xác định là bị lỗi. 
ESC Escape - Thoát: Ký tự được dùng để cung cấp các mã mở rộng bằng cách kết hợp 
với ký tự sau đó. 
DEL Delete - Xóa: Dùng để xóa các ký tự không mong muốn. 
137
b. Ký tự mở rộng – Bộ mã ASCII
• Được định nghĩa bởi:
– Nhà chế tạo máy tính
– Người phát triển phần mềm
• Ví dụ:
– Bộ mã ký tự mở rộng của IBM: được dùng trên máy 
tính IBM-PC.
– Bộ mã ký tự mở rộng của Apple: được dùng trên máy 
tính Macintosh.
– Các nhà phát triển phần mềm tiếng Việt cũng đã thay 
đổi phần này để mã hoá cho các ký tự riêng của chữ 
Việt, ví dụ như bộ mã TCVN 5712. 
138
c. Bộ mã Unicode
• Do các hãng máy tính hàng đầu thiết kế
• Là bộ mã 16-bit, Vậy số ký tự có thể biểu 
diễn (mã hoá) là 216
• Được thiết kế cho đa ngôn ngữ, trong đó 
có tiếng Việt
Thảo luận
139