Bài soạn: §3. GIỚi THIỆU MÁY TÍNH (Tiết 1/3) I. Mục đích – yêu cầu 1. Mục đích - Giới thiệu cách biểu diễn thông tin dạng số và phi số trong máy tính. - Giới thiệu các hệ đếm, cách chuyển đổi giữa các hệ đếm khác nhau, cách biểu diễn số nguyên, số thực. - Sơ lược về cách biểu diễn các thông tin loại phi số như văn bản, hình ảnh, âm thanh. - Giúp học sinh có những hiểu biết ban đầu về dữ liệu lưu trong máy tính, và bước đầu biết cách chuyển đổi qua lại giữa các hệ đếm. 2. Yêu cầu - Nắm được cách biểu diễn thông tin dạng số và phi số trong máy tính. - Biết được các hệ đếm, hệ đếm thường dùng trong tin học, cách chuyển đổi giữa các hệ đếm 2, 16 về hệ đếm cơ số 10. II. Nội dung 1. Ổn định tổ chức lớp (1 phút) Lớp: Sĩ số: Vắng: 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút) Câu hỏi: Câu 1: Thông tin là gì? Cho ví dụ minh hoạ. Dữ liệu là gì? Đơn vị đo thông tin ? Kể tên 1 số đơn vị đo. Câu 2: Mã hoá thông tin là gì? Phân biệt bộ mã ASCII và Unicode. Trả lời : Câu 1:  Thông tin là những hiểu biết của con người về một thực thể nào đó. Ví dụ: Nguyễn Văn A, sinh năm 1991, quê Thái Nguyên, học lớp 10A1 trường THPT Thái Nguyên. Đó là những thông tin về A.  Đơn vị đo lượng thông tin là bit, có các đơn vị khác kà byte, KB, MB, GB, TP, PB. Câu 2:  Mã hoá thông tin trong máy tính là biểu diễn thông tin thành 1 dãy bit để máy tính có thể hiểu được.  Mã ASCII dùng 1 byte để biểu diễn 1 kí tự, mỗi kí tự tương ứng với 1 số nguyên trong phạm vi từ 0 đến 255 gọi là mã ASCII thập phân của kí tự đó. 1  Mã Unicode dùng 2 byte để biểu diễn 1 kí tự, mỗi kí tự tương ứng với 1 số nguyên trong phạm vi từ 0 đến 65535. 3. Bài mới (35 phút) GV : Ta đã biết dữ liệu trong máy tính là thông tin được mã hoá thành dãy bit. Tiết trước các em đã biết thế nào là mã hoá thông tin trong máy tính, tuy nhiên, trong máu tính các thông tin đó được biểu diễn như thế nào? Để tìm hiểu về cách biểu diễn các thông tin trong máy tính ta vào phần 5. Nội dung Hoạt động của giáo viên và học sinh 5.Biểu diễn thông tin trong máy tính + Biểu diễn thông tin trong máy tính là cách mà máy tính thể hiện thông tin nhằm phục vụ cho lưu trữ, xử lý. + Biểu diễn thông tin trong máy tính quy về 2 loại là: biểu diễn thông tin loại số và biểu diễn thông tin phi số. a) Thông tin loại số (22 phút)  Hệ đếm: Hệ đếm được hiểu như tập các kí hiệu và quy tắc sử dụng tập kí hiệu đó để biểu diễn và xác định giá trị các số. Có 2 loại hệ đếm: + Hệ đếm phụ thuộc vị trí: hệ thập phân, nhị phân… Ví dụ: số 1 trong số 123 khác với số 1 trong số 321. + Hệ đếm không phụ thuộc vị trí: hệ đếm La mã. Tập các kí hiệu gồm I, V, X, L, C, D, M có giá trị I=1, V=5, X= 10, L=50, C=100, D= 500, M=1000. Ví dụ: X trong XI (11) và IX(9) đều có cùng giá trị là 10. - Các hệ đếm thường dùng là các hệ đếm phụ thuộc vị trí. Một số b>1 bất kì đều có thể chọn làm cơ số cho hệ đếm và hệ đếm cơ số b thì sẽ có b kí hiệu, các kí hiệu có giá trị từ 0, 1, …, b-1.  Hệ thập phân (decimal): Gv : Biểu diễn thông tin trong máy tính có thể hiểu là cách mà máy tính thể hiện thông tin đó. Gv: Ta sẽ tìm hiểu cách biểu diễn thông tin loại số và phi số trong máy tính. Gv: Kể tên các thông tin loại số và phi số mà em đã biết? Hs: Trả lời câu hỏi. Gv: Thông tin loại số có thể kể đến như số nguyên, thực; phi số có văn bản, hình ảnh, âm thanh… Trước khi tìm hiẻu cách biểu diễn số nguyên, thực ta tìm hiểu hệ đếm, hệ đếm là gì? Gv: Ta sẽ lần lượt xét việc biểu diễn số của các hệ đếm: thập phân, nhị phân và hệ cơ số mười sáu. 2 Nội dung Hoạt động của giáo viên và học sinh Sử dụng tập kí hiệu gồm 10 chữ số 0, 1, …, 9 và giá trị của mỗi chữ số phụ thuộc vị trí của nó trong biểu diễn. Ví dụ, trong số 1241, chữ số 1 ở hàng đơn vị chỉ 1 đơn vị, còn chữ số 1 ở hàng ngàn chỉ 1000 đơn vị. + Mỗi đơn vị ở một hàng bất kì có giá trị bằng 10 đơn vị của hàng kế cận bên phải. Ví dụ: 536,4=5.10 2 + 3.10 1 + 6.10 0 + 4.10 -1  Hệ nhị phân (binary): Hệ nhị phân chỉ dùng 1 kí hiệu là chữ số 0 và chữ số 1. Ví dụ : 01000001 2 = 1.2 6 + 0.2 5 + 0.2 4 +0.2 3 +0.2 2 + 0.2 1 +1.2 0 =65  Hệ cơ số 16 (hexa): Hệ hexa sử dụng các kí hiẹu 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Trong đó, A, B, C, D, E, F có các giá trị tương ứng 10, 11, 12, 13, 14, 15 trong hệ thập phân. Ví dụ : 1BE 16 = 1.16 2 +11.16 1 +14.16 0 =446  Lưu ý: Khi cần phân biệt số được biểu diễn ở hệ đếm nào người ta viết cơ số làm chỉ số dưới của nó. + Giả sử N có biểu diễn d n d n-1 d n-2 …d 1 d 0 ,d -1 d -2 …d -m trong hệ đếm cơ số b, trong đó n+1 là số các chữ số phần nguyên, m là số các chữ số phần phân, 0≤d i <b. Khi đó: N = d n b n + d n-1 b n-1 + …+ d 0 b 0 + d -1 b -1 +…+ d -m b -m  Biểu diễn số nguyên (5 phút) Số nguyên có thể có dấu hoặc không dấu. Biểu diễn số nguyên bằng 1byte: Gv: Em có nhận xét gì về giá trị của mỗi đơn vị của hàng bất kì với đơn vị của hàng kế cận bên phải. Hs: Trả lời. Gv: Thông thường, ta sử dụng hệ thập phân để tính toán, tuy nhiên trong tin học, người ta thường dùng 2 hệ đếm: cơ số 2 và cơ số 16. Gv: Khi cần phân biệt số được biểu diễn ở hệ đếm nào, người ta viết cơ số làm chỉ số dưới của số đó. Ví dụ : 101 2 (hệ cơ số 2) 3FF 16 (hệ cơ số 16) Gv: Với một số bất kì thuộc một hệ đếm nào đó thì làm thế nào ta xác định được giá trị của nó trong hệ đếm cơ số 10. Cũng tức là ta chuyển đổi số đó về cơ số 10. Gv: Công thức này chính là công thức để chuyển đổi từ hệ đếm bất kì sang hệ đếm cơ số 10. Gv: Hệ thập phân rất quen thuộc với con người, nhưng máy tính lại không dùng để tính toán, tại sao vậy? Chúng ta cùng xem xét cách biểu diễn số nguyên, thực 3 Nội dung Hoạt động của giáo viên và học sinh Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Các bit cao Các bit thấp + Biểu diễn số nguyên có dấu: dùng bit cao nhất (bit 7) thể hiện dấu với 1 là dấu âm, 0 là dấu dương, 7 bit còn lại biểu diễn trị tuyệt đối của số viết dưới dạng nhị phân  1 byte biểu diễn được các số từ -128 đến 127. + Biểu diễn số nguyên không âm: dùng toàn bộ 8 bit biểu diễn giá trị số  1 byte biểu diễn được các số từ 0 đến 255.  Biểu diễn số thực (4 phút) + Dạng thông thường: ta dùng dấu chấm ngăn cách phần nguyên và phần phân và không dùng dấu nào phân cách nhóm 3 chữ số liền nhau. Ví dụ: Toán học ta viết là 13 345,25 nhưng máy tính : 13345.25 + Dạng dấu phẩy động: biểu diễn số thực dưới dạng ±Mx10 ±K , trong đó 0,1≤M<1. M gọi là phần định trị, K≥0 gọi là phần bậc. Ví dụ: 13345,25 được viết thành 0.13345x10 5 + Máy tính sẽ lưu các thông tin gồm dấu của số, phần định trị, dấu phần bậc và phần bậc. b) Thông tin loại phi số (4 phút)  Văn bản: + Máy tính dùng mã ASCII để biểu diễn 1 kí tự, tức là dùng một dãy bit để biểu diễn. + Để biểu diễn 1 dãy các kí tự (hay xâu kí tự) máy tính dùng 1 dãy byte, mỗi byte biểu diễn 1 kí tự từ trái sang phải. Ví dụ: Dãy 3 byte: 01010100 01001001 01001110 biểu diễn xâu 'TIN' trong máy tính để có thể trả lời câu hỏi trên. Gv: Thông thường, ta dùng dấu phẩy (,) để ngăn cách phần nguyên và phần phân nhưng máy tính ta dùng dấu chấm (.) Gv: Ngoài số, còn các dạng thông tin phi số: văn bản, âm thanh, hình ảnh… 4 Nội dung Hoạt động của giáo viên và học sinh  Các dạng khác: Để biểu diễn âm thanh, hình ảnh ta phải mã hoá thành dãy bit. 4. Củng cố, mở rộng (3 phút) - Hệ đếm (thập phân, nhị phân, hệ 16, cách xác định giá trị thông qua biểu diễn). - Biểu diễn số nguyên, thực trong máy tính. - Nguyên lý mã hoá nhị phân: mọi dạng thông tin đều được biến đổi thành dạng chung - dãy bit. 5. Bài tập về nhà (1 phút) - Học bài. - Trả lời câu hỏi 3, 4, 5 SGK. - Bài tập 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 1.10, 1.11, 1.12 SBT - Đọc bài đọc thêm 2: "Biểu diễn số trong các hệ đếm khác nhau" 5 . máy tính + Biểu diễn thông tin trong máy tính là cách mà máy tính thể hiện thông tin nhằm phục vụ cho lưu trữ, xử lý. + Biểu diễn thông tin trong máy tính. Bài soạn: 3. GIỚi THIỆU MÁY TÍNH (Tiết 1 /3) I. Mục đích – yêu cầu 1. Mục đích - Giới thiệu cách biểu diễn thông tin dạng số và phi số trong máy tính.