a. Biểu diễn số nguyên không dấu:
Tất cả các số cũng như các mã ... trong máy vi tính đều được biểu diễn bằng các chữ số nhị phân. Để biểu diễn các số nguyên không dấu, người ta dùng n bit. Tương ứng với độ dài của số bit được sử dụng, ta có các khoảng giá trị xác định như sau:
| Số bit | Khoảng giá trị |
| n bit: | 0.. 2n - 1 |
| 8 bit | 0.. 255 Byte |
| 16 bit | 0.. 65535 Word |
b. Biểu diễn số nguyên có dấu:
Người ta sử dụng bit cao nhất biểu diễn dấu; bit dấu có giá trị 0 tương ứng với số nguyên dương, bit dấu có giá trị 1 biểu diễn số âm. Như vậy khoảng giá trị số được biểu diễn sẽ được tính như sau:
| Số bit | Khoảng giá trị: |
| n bit | 2n-1-1 |
| 8 bit | -128.. 127 Short integer |
| 16 bit | -32768.. 32767 Integer |
| 32 bit | -231.. 231-1 [-2147483648.. 2147483647] Long integer |
Có hai cách biểu diễn số thực trong một hệ nhị phân: số có dấu chấm cố định [fĩed point number] và số có dấu chấm động [floating point number]. Cách thứ nhất được dùng trong những bộ VXL[micro processor] hay những bộ vi điều khiển [micro controller] cũ. Cách thứ 2 hay được dùng hiện nay có độ chính xác cao. Đối với cách biểu diễn số thực dấu chấm động có khả năng hiệu chỉnh theo giá trị của số thực. Cách biểu diễn chung cho mọi hệ đếm như sau:
R = m.Be.
Trong đó m là phần định trị, trong hệ thập phân giá trị tuyệt đối của nó phải luôn nhỏ hơn 1. Số e là phần mũ và B là cơ số của hệ đếm.
Có hai chuẩn định dạng dấu chấm động quan trọng là: chuẩn MSBIN của Microsoft và chuẩn IEEE. Cả hai chuẩn này đều dùng hệ đếm nhị phân.
Thường dùng là theo tiêu chuẩn biểu diễn số thực của IEEE 754-1985[Institute of Electric & Electronic Engineers], là chuẩn được mọi hãng chấp nhận và được dùng trong bộ xử lý toán học của Intel. Bit dấu nằm tại vị trí cao nhất; kích thước phần mũ và khuôn dạng phần định trị thay đổi theo từng loại số thực.
Giá trị số thực IEEE được tính như sau:
R = [-1]S*[1+M1*2-1 + ... +Mn*2-n]*2E 7...E 0 -127.
Giá trị đầu tiên M0 luôn mặc định là 1- Dùng 32 bit để biểu diễn số thực, được số thực ngắn: -3,4.1038 < R < 3,4.1038
- Dùng 64 bit để biểu diễn số thực, được số thực dài: -1,7.10308 < R < 1,7.10308
tính số thực:
Phương pháp đổi số thực sang số dấu phẩy động 32 bit:
- Đổi số thập phân thành số nhị phân.
- Biểu diễn số nhị phân dưới dạng ±1, xxxBy [B: cơ số 2].
- Bit cao nhất 31: lấy giá trị 0 với số dương, 1 với số âm.
- Phần mũ y đổi sang mã excess -127 của y, được xác định bằng cách: y + [7F]16.
- Phần xxx là phần định trị, được đưa vào từ bit 22..0.
Biểu diễn số thực [9,75]10 dưới dạng dấu phẩy động.
Ta đổi sang dạng nhị phân: [9,75]10 = [1001.11]2 = 1,00111B3.
Bit dấu: bit 31 = 0.
Mã excess - 127 của 3 là: 7F + 3 = [82]16 = 82H = [10000010]2. Được đưa vào các bit tiếp theo: từ bit 30 đến bit 23.
Bit 22 luôn mặc định là 0.
Cuối cùng số thực [9,75]10 được biểu diễn dướiư dạng dấu phẩy động 32 bit như sau:
Nội dung bài học bài Thông tin và biểu diễn thông tin nhằm giúp các em biết được: Các dạng thông tin cơ bản, cách biểu diễn thông tin trong đời sống con người và cách biểu diễn thông tin trong máy tính. Mời các em cùng theo dõi nội dung bài học dưới đây.
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Các dạng thông tin cơ bản
- Có 3 dạng thông tin cơ bản:
- Dạng văn bản: là những thông tin thu được từ sách vở, báo chí...
- Dạng hình ảnh: là những thông tin thu được từ những bức tranh, bức ảnh, những đoạn phim...
- Dạng âm thanh: là những thông tin mà em nghe thấy được như: tiếng đàn, tiếng trống trường...
- Lưu ý:
- Ngoài 3 dạng thông tin cơ bản trên, trong cuộc sống ta còn gặp các dạng thông tin khác như: mùi, vị, cảm giác [nóng, lạnh, vui buồn...]
- Nhưng hiện tại thì máy tính chỉ có thể xử lí 3 dạng thông tin nói trên. Con người cũng đang nghiên cứu để máy tính có thể xử lí các dạng thông thông tin khác
1.2. Biểu diễn thông tin
- Biểu diển thông tin là cách thể hiện thông tin dưới dạng cụ thể nào đó
- Ví dụ: Người nguyên thủy dùng sỏi để chỉ số lượng thú săn được
- Vai trò biểu diễn thông tin:
-
Biểu diễn thông tin giúp cho việc truyền và nhận thông tin một cách dễ dàng
-
Biểu diễn thông tin có vai trò quyết định đối với mọi hoạt động thông tin của con người
-
Biểu diễn thông tin nhằm mục đích lưu trữ và chuyển giao thông tin thu nhận được
-
1.3. Biểu diễn thông tin trong máy tính
- Để máy tính có thể giúp con người xử lý thông tin thì thông tin cần được biểu diễn dưới dạng phù hợp
- Thông tin trong máy tính được biểu diễn dưới dạng các dãy bit [còn gọi là dãy nhị phân] chỉ gồm 2 kí hiệu là 0 và 1. Vì máy tính chỉ hiểu và xử lý được thông tin dưới dạng các dãy bit
- Dữ liệu: là thông tin được lưu trữ trong máy tính
- Để trợ giúp con người trong các hoạt động thông tin, máy tính cần:
- Biến đổi thông tin đưa vào máy tính thành dãy bit
- Biến đổi thông tin lưu trữ dưới dạng dãy bit thành các dạng thông tin cơ bản
Hình 1. Mô hình quá trình thực hiện giao tiếp giữa người và máy tính
Ví dụ:
- Số 15 được biểu diễn trong máy tính dưới dạng dãy bit là 00001111
- Chữ A được biểu diễn trong máy tính dưới dạng dãy bit là 01000001
- Số 514 được biểu diễn trong máy tính dưới dạng dãy bit là 0000001000000010
- Từ HOA được biểu diễn trong máy tính dưới dạng dãy bit là:
01001000 01001111 01000001
H O A
Bài tập minh họa
Đánh dấu X vào bảng dưới đây để lựa phát biểu Đúng hay Sai?
| Đúng | Sai | |
| Ba dạng thông tin cơ bản là: Dạng âm thanh, dạng văn bản, dạng Hình ảnh | ||
| Thông tin trong máy tính được biểu diễn dưới dạng hệ thập phân | ||
| Khi thông tin được biểu diễn trong máy tính, người ta gọi là dữ liệu |
Gợi ý trả lời:
| Đúng | Sai | |
| Ba dạng thông tin cơ bản là: Dạng âm thanh, dạng văn bản, dạng Hình ảnh | X | |
| Thông tin trong máy tính được biểu diễn dưới dạng hệ thập phân | X | |
| Khi thông tin được biểu diễn trong máy tính, người ta gọi là dữ liệu | X |
Câu 2
Thông tin trong máy tính được biểu diễn như thế nào?
Gợi ý trả lời:
Thông tin cần được biểu diễn dưới dạng dãy bit chỉ gồm hai kí hiệu 0 và 1.
Câu 3
Những câu sau đây thuộc dạng thông tin nào?
1. Nghe bài hát từ máy nghe nhạc
2. Đọc một bài báo bình luận về thể thao.
3. Xem một bức ảnh
4. Tiếng chó sủa ngoài đường
5. Nhìn chiếc xe đạp rất đẹp chạy trên đường
Gợi ý trả lời:
1. Dạng âm thanh
2. Dạng văn bản
3. Dạng hình ảnh
4. Dạng âm thanh
5. Dạng hình ảnh
3. Luyện tập Bài 2 Tin học 6
Sau khi học xong bài Thông tin và biểu diễn thông tin, các em cần ghi nhớ:
- Ba dạng cơ bản của thông tin là văn bản, hình ảnh, âm thanh
- Thông tin có thể được biểu diễn bằng nhiều hình thức khác nhau. Biểu diễn thông tin có vai trò quyết định đối với mọi hoạt động thông tin của con người
- Dữ liệu là thông tin được lưu giữ trong máy tính
- Để máy tính có thể xử lí, thông tin cần được biểu diễn dưới dạng dãy bit chỉ gồm hai kí hiệu 0 và 1
"Việc làm nhỏ, ý nghĩa lớn." → Không nghừng cố gắng, thành công sẽ đến.