Tin hoc dai_cuong_9517

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG KHOA COÂNG NGHEÄ THOÂNG TIN & TOAÙN ÖÙNG DUÏNG

----- -----

MOÂN HOÏC

TIN HOÏC ÑAÏI CÖÔNG

GIAÛNG VIEÂN: LEÂ THÒ NGOÏC THAÛO

11

TIN HTIN HỌỌC C ĐĐẠẠI CƯƠNGI CƯƠNG

GV: Lê Thị Ngọc Thảo

ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 2ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 2

Mục tiêu môn học

Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về:• Máy tính điện tử• Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử

Giúp sinh viên nắm vững khái niệm giải thuật và các phương pháp biểu diễn, thiết kế giải thuật.


Đề cương môn học

Chương 1: Thông tin và xử lý thông tinChương 2: Máy tính điện tửChương 3: Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tửChương 4: Chương trình và giải thuậtChương 5: Các ngôn ngữ lập trình


Phương thức tiến hành

Lý thuyết: 30 tiết Bài tập: 15 tiếtTự học: 90 tiếtMôn học được phân bổ trong 15 tuần


Tài liệu tham khảo

Tóm tắt bài giảng (slide)Giáo trình Tin Học Đại Cương I,II – Hoàng Kiếm – NXB Giáo Dục, 1997 Bài Giảng Tin học Đại Cương A1 –Nguyễn Đức Thắng – ĐHQG Tp.HCM


Phương thức đánh giá

Điểm kiểm tra 10%Điểm thi giữa học kỳ 20% Kết quả thi cuối học kỳ 70%

ĐH Tôn Đức Thắng, Khoa CNTT - TƯD GV: Lê Thị Ngọc Thảo 7

Chương 1:Thông tin & Xử lý thông tin


Chương 1 - Thông tin & Xử lý thông tin

Thông tinXử lý thông tinTin học


Thông tin (Information)

Là một khái niệm trừu tượng Tin tứcMang lại sự hiểu biết, nhận thức• Ví dụ: Thông tin về khí tượngĐược phát sinh, được lưu trữ, được truyền, được tìm kiếm, được sao chép, được xử lý, nhân bản.Có thể biến dạng, sai lệch hoặc bị phá hủy. • Ví dụ: thông tin di truyền


Phân biệt Thông tin & Dữ liệu

Dữ liệu (data) là biểu diễn của thông tin và được thể hiện bằng các tín hiệu (signal) vật lý. Thông tin chứa đựng ý nghĩa.Dữ liệu là các dữ kiện không có cấu trúc vàkhông có ý nghĩa rõ ràng nếu nó không được tổchức và xử lý. Cùng một thông tin, có thể được biểu diễn bằng những dữ liệu khác nhau.• Ví dụ: biểu diễn một đơn vị (1 & I)

Mỗi dữ liệu lại có thể được thể hiện bằng những ký hiệu vật lý khác nhau.• Ví dụ: ký hiệu I (Tôi (tiếng Anh) & giá trị một)


Xử lý thông tin

Con người tiếp nhận thông tin Xử lý tạo ra thông tin mới, có ích hơn.Ví dụ: • Xử lý các thông tin trong kinh doanh• Xử lý các thông tin trong lĩnh vực điều tra


Xử lý thông tin trong máy tính

Trong máy tính, các thông tin được biểu diễn bằng hệ đếm nhị phân. 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 thông tin mà con người hiện đang sửdụng như văn bản, hình ảnh, âm thanh, video,…


Tin học

Tin học: là ngành khoa học về thông tin, các cách thức xử lý thông tin và các kỹthuật xây dựng hệ thống thông tin.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 thông tin.


Công nghệ thông tin

Information TechnologyCông nghệ thông tin: là ngành nghiên cứu, thiết kế, phát triển, xây dựng, hỗ trợvà quản lý các hệ thống thông tin với sựtrợ giúp của máy tính.


Một số từ khóa tiếng Anh

Computer, Computer scienceDataEnginneering, Software engineeringInformation, Information systemTechnique Technology, Information technologyKnowledge


CHƯƠNG 2: MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ


Chương 2: Máy tính điện tử

Những nguyên lý máy tính cơ bảnCấu trúc tổng quát máy tính điện tửSự phát triển của máy tính điện tử


Những nguyên lý máy tính cơ bản

Kiến trúc Von Neumann Kiến trúc HarvardKiến trúc SHARC



Kiến trúc Von Neumann

Gồm có:• Bộ nhớ & Bus để chuyển dữ liệu vào & ra đơn vị xử lý

trung tâm (CPU)• CPU chỉ có thể đọc lệnh, hay đọc/ghi dữ liệu từ bộ nhớ.

Cả hai quá trình tương tác với lệnh hoặc với dữ liệu không thể thực hiện cùng lúc. thực hiện tuần tự



Kiến trúc Harvard

Được nghiên cứu tại Harvard, dưới sự lãnh đạo của Howard Aiken (1900-1973)Bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trìnhsử dụng các bus riêng rẽ thực hiện song song cải thiện tốc độ.



Kiến trúc SHARC


SHARC – Super Harvard ArchitectureXây dựng dựa trên kiến trúc HarvardThêm vào những điểm đặc trưng để cải thiện thông lượng dữ liệu (bộ nhớ đệm chỉ lệnh & điều khiển vào/ra.)


Quá trình xử lý thông tin trên máy tính

Nhận thông tin: từ thế giới bên ngoài vào máy tínhXử lý thông tin: biến đổi, phân tích, tổng hợp, tra cứu... những thông tin ban đầu thông tin mong muốnXuất thông tin: đưa kết quả ra thế giới bên ngoàiLưu trữ thông tin: lưu lại kết quả để sử dụng trong các lần sau



Các thành phần chính trong máy tính

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



Đơn vị xử lý trung tâm (1)

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 • Có thể thi hành hàng triệu lệnh mỗi giây• Bao gồm nhiều thành phần phức tạp với các

chức năng khác nhau




Công việc chính của CPU là thi hành các mã lệnh của chương trình




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, ...).




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




Thành phần căn bản bên trong CPU (tt)• Thanh ghi - register • Bộ nhớ ẩn - cache memory

• Primary cache: Level 1• Secondary cache: Level 2

Mạch xung nhịp hệ thống - system clock • Đồng bộ các xử lý trong và ngoài CPU • Tốc độ xung nhịp: triệu đơn vị mỗi giây Mhz.



Bộ nhớ máy tính (1)

CPU chỉ có khả năng giải quyết một ít trong phần dữ liệuCần lưu giữ lại sẵn sàng dữ liệu được đọc cho CPU xử lý:• Bộ nhớ chính • ROM & RAM




Read Only Memory - ROM • Chỉ đọc • Cố định - nonvolatile memory: duy trì nội dung

nhớ khi không có nguồn điện• Chứa chương trình BIOS không thay đổi. • Máy trò chơi điện tử (game box)

• khe cắm ROM




RAM - Random Access Memory • Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên • Gồm nhiều chip RAM• Vị trí lưu trữ trong RAM có thể truy cập trực

tiếpThao tác truy tìm và cất trữ có thể thực hiện rất nhanh.

• không cố định - volatile memory• SRAM - RAM tĩnh, DRAM - RAM động• 8405010




Phải luôn có nguồn nuôi để lưu trữ nội dung thông tin trên RAMMất điện là mất tất cả.




Hoạt động khởi động máy tính:• CPU tự động (đã qui định trước) đọc thông tin lưu

trong ROM và thi hành, chương trình BIOS - hệthống xuất nhập cơ sở

• Sau đó đọc thông tin trên đĩa khởi động và nạp các thông tin hệ điều hành trên đĩa vào bộ nhớRAM.

• CPU có thể thực hiện các tác vụ từ các thông tin lưu trên RAM



Hoạt động khởi động máy tính



Thiết bị nhập (1)

Bàn phím: Key boardThiết bị chỉ điểm: Pointing Device Thiết bị đọcThiết bị số hóa




Bàn phím:• Ký tự• Điều khiển• Cấu trúc QWERT




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



Pointing Device




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




Thiết bị số hóa thế giới thực: • Máy quét ảnh – scanner• Máy ảnh số – digital camera• Máy quay phim số – digital video camera• Thiết bị âm thanh số hóa – Audio digitalizer • Thiết bị cảm ứng



Thiết bị số hóa thế giới thực



Thiết bị xuất (1)

Xuất ra màn hìnhXuất ra giấyXuất ra âm thanhNối mạng




Xuất ra màn hình• Màn hình máy tính (Video Monitor)

• Bóng 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)




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




Xuất ra giấy• Máy in gõ - impact printer

• In theo dòng 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 không gõ - nonimpact printer• Kỹ thuật hiện đại khác




Máy in nhiệt • Dùng các xung điện từ làm cho đầu kim ma

trận điểm nóng lên và nguội đi rất nhanh 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• Công nghệ máy in truyền mực bằng nhiệt -

thermal fusion printer• Phổ biến trong máy in xách tay




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 bóng - bubble jet printer • Dùng phần tử nung nóng

• 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




Máy in laser : • Công 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.




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




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




Kết nối máy tính khác• Remote Access• Network Interface Card - NIC• Modulation-Demodulation

• Modem - bộ điều biến



Thiết bị lưu trữ (1)

Đĩa từ tínhĐĩa từ quangĐĩa quang




Ðĩa từ tính• Ðĩa mềm - floppy disk

•Vỏ bảo vệ & đĩa plastic nhỏ có phủ vật liệu từ• Thông 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




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 160GB• Mạch giao tiếp: chuẩn ESDI, IDE, SCSI

• ESDI (Enhanced Small Device Interface), 1983 24 MB/sec

• IDE (Intelligent Drive Electronic - Intergrated Drive Electronic) - còn gọi ATA (AT Attachment)

• SCSI (Small Computer System Interface) • 4Mb/giây 10Mb/giây.




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




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




CD-ROM • Compact Disc Read Only Memory• Đường kính 12cm, dày 1,2mm• Dung lượng ~ 680Mb

DVD • Digital Video Disc, Digital Versatile Disc • nhiều lớp trên một mặt• Dung lượng 3.8 Gb 17 Gb



Đường truyền – Cổng thiết bị ngoại vi

Thông tin qua lại giữa các linh kiện thông 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 ngoài

Các thiết bị ngoại vi kết nối qua:• Cổng có sẵn của máy• Card chuyên biệt



Sự phát triển của máy tính điện tử (1)

1946-1948: • Sự ra đời của các máy tính điện tử đầu tiên.• Tiếp đó là việc 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 toán khoa học-kỹ thuật.




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 nhớbán 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 bịcho các trung tâm tính toán. Cuối những năm 60 sang đầu những năm 70 bắt đầu có các mạng nối các trung tâm tính toán với nhau.




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 có 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 đờimáy vi tính với năng lực ngày càng cao, giángày càng rẻ, thâm nhập khắp mọi nơi trên thế giới và được sử dụng trong mọi lĩnh vực.




Cuối thập kỷ 80 đến nay: • Sự phát triển bùng nổ của các mạng viễn

thông truyền dữ liệu quốc gia và quốc tế• Xuất hiện những hệ thống “siêu xa lộ thông

tin” liên kết hàng trăm triệu người trong từng quốc gia cũng như trong phạm vi khu vực vàtoàn cầu.

• Xây dựng “kết cấu hạ tầng về thông tin” làm nền móng cho một “xã hội thông tin”.



Tốc độ xử lý của máy tính tăng rất nhanh

Chiếc máy tính đầu tiên:

ENIAC (1947)Tốc độ: 6 - 7 nghìn phép tính/giâyTiêu hao năng lượng rất nhiều và toả nhiệt rất lớnDiện tích là 1.800m2

Giá 450 nghìn USD lúc đó(~ 4 - 5 triệu USD bây giờ).

Hiện nay:

Máy tính thông thườngTốc độ: hàng chục tỉ phép tính/giâyTiêu hao năng lượng vàtỏa nhiệt ítDiện tích: ?Giá: ?



Định luật Moore

Cứ sau mỗi 18 tháng, khả năng xử lý của máy tính tăng gấp đôi.Tương ứng với mật độcủa bóng bán dẫn (transitor) trên một bảng mạch (chip).

Bộ xử lý Năm sản xuất

Số bóng bán dẫn

4004 1971 2.2508008 1972 2.5008080 1974 5.0008086 1978 29.000286 1982 120.000386 1985 275.000

486DX 1989 1.180.000Pentium 1993 3.100.000

Pentium II 1997 7.500.000Pentium III 1997 24.000.000Pentium IV 2000 42.000.000



CHƯƠNG 3: BIỂU DIỄN THÔNG TIN

TRONG MÁY TÍNH ĐIỆN TỬ


Chương 3: Biểu diễn thông tin trong máy tính điện tử

Máy tính lưu trữ thông tin như thế nào?Các hệ đếm Chuyển đổi giữa các hệ đếm


Máy tính lưu trữ thông tin như thế nào?



Các hệ đếm

Hệ thập phânHệ nhị phânHệ bát phânHệ thập lục phân



Hệ thập phân (Số tự nhiên)

Sử dụng hằng ngày10 chữ số: 0 9Qui tắc: học từ lớp 1



Hệ cơ số (1)

Là hệ thống chữ số dùng để biểu diễn sốHệ cơ số k:• Dùng k chữ số để biểu diễn• Ký hiệu có giá trị nhỏ nhất là ‘0’• Ký hiệu có giá trị lớn nhất là k-1



Hệ cơ số (2)

2 chữ số: 0 và 1 Hệ cơ số 2: nhị phân8 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7 Hệ cơ số 8: bát phân10 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Hệ cơ số10: thập phân16 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

Hệ cơ số 16 hay hệ thập lục phân



Chuyển đổi giữa các hệ đếm

Qui tắc 1Qui tắc 2Qui tắc 3Qui tắc 4



Qui tắc 1 - Chuyển đổi từ hệ thập phân sang hệ cơ số b

Lấy số thập phân chia cho cơ số b (b≠10) cho đến khi phần thương của phép chia bằng 0Số đổi được chính là các phần dư của phép chia theo thứ tự ngược lại.


110


Ví dụ: 199010=?16


7 0167

16C

6 124161990

7C6


Qui tắc 2 – Chuyển đổi từ hệ cơ số b về hệ thập phân

Ví dụ:• X = 1102 thì X= 1*22 + 1*21 + 0*20 = 6.• X = 7C616 thì X= 7*162 + 12*161 + 6*160 = 1990.


X = an an-1 ... a1 a0

= anbn + an-1bn-1 +... + a1b1 + a0b0 (*)


Qui tắc 3 - Chuyển từ hệ nhị phân về hệthập lục phân

Nhóm lần lượt 4 bit từ phải sang tráiSau đó thay thế các nhóm 4 bit bằng giátrị tương ứng với hệ thập lục phân Ví dụ:• X = 11’10112 = 3B16



Thập phân Nhị phân Thập lục phân

0 0 01 1 12 10 23 11 34 100 45 101 56 110 67 111 78 1000 89 1001 910 1010 A11 1011 B12 1100 C13 1101 D14 1110 E15 1111 F



Qui tắc 4 - Chuyển từ hệ thập lục phân về hệ nhị phân

Ứng với mỗi chữ số sẽ được biểu diễn dưới dạng 4 bit Ví dụ:• X = 3B16 = 0011’10112= 11’10112



Bài tập 1

1. 45310=?16

2. A35D16=?8

3. 24568=?2

4. 23E16=?10


5. 29110=?16

6. EF1716=?8

7. 27138=?2

8. A3116=?10

9. 50710=?16

10. 6F0A16=?8

11. 32478= ?2

12. D2A16=?10


Phép cộng

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.

Ví dụ:


10010120010112

1100002

+ 146584078

20748

+


Phép trừ

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 cột tiếp theo.Ví dụ:


10010120010112

0110102

- 146584078

10568

-


Phép nhân

Qui tắc:• Thực hiện theo thứ

tự từ phải sang trái• Nhân hai chữ số

cùng cột• Nếu tích của hai

chữ số lớn hơn cơ số, thì phần lớn hơn được cộng dồn vào kết quả tiếp theo


x


Phép chia

Qui tắc: Tương tự phép chia số thập phânVí dụ:



Phép toán AND

A B A AND B

1 1 1

1 0 0

0 1 0

0 0 0

Ví dụ:1 1 0 1 1 0 1 01 0 0 1 1 1 1 01 0 0 1 1 0 1 0


AND


Phép toán OR

A B A OR B

1 1 1

1 0 1

0 1 1

0 0 0

Ví dụ:1 0 0 1 1 0 1 01 1 0 0 1 0 0 11 1 0 1 1 0 1 1


OR


Phép toán XOR

A B A OR B

1 1 0

1 0 1

0 1 1

0 0 0

Ví dụ:1 0 0 1 1 0 1 01 1 0 0 1 0 0 10 1 0 1 0 0 1 1

1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 0 10 1 0 1 0 1 1 0


XOR

Sử dụng chính của phép toán này là lấy phần bù của một chuỗi bit.

XOR


Phép dịch chuyển SHIFT (1)

Qui tắc: • Được thực hiện tùy theo hướng di chuyển

của các dãy bit• Cho dãy bit của nó 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 nó (là bit cao nhất nếu dịch chuyển sang trái, hay bit thấp nhất khi dịch chuyển sang phải) sẽ được đặt là 0



Phép dịch chuyển SHIFT (2)

Ví dụ:• SHIFT LEFT 10001110 00011100• SHIFT RIGHT 10001110 01000111



Phép quay ROTATION

Qui tắc:• Tương tự phép dịch chuyển SHIFT• Bit cuối sẽ được chuyển vào bit đầu tiên

Ví dụ:• ROTATION LEFT 10001110 00011101• ROTATION RIGHT 10001110 01000111



Biểu diễn số nguyên

Số nguyên không dấu (không âm)• Số biểu diễn ở hệ nhị phân• Biểu diễn: 8 bit, 16 bit, 32bit hay 64bit

Số nguyên có dấu:• Dựa trên hệ nhị phân không dấu• Có 3 phương pháp:

• Phương pháp dấu lượng• Phương pháp biểu diễn số bù 1• Phương pháp biểu diễn số bù 2



Phương pháp dấu lượng (1)

Sign – MagnitudeBit cực trái được dùng làm bit dấu• 0 là dấu “+”• 1 là dấu “–”

Các bit còn lại biểu diễn độ lớn của sốPhương pháp để biểu diễn số âm K bit:

Lấy phần dương của số đó cộng thêm 2k-1

Biểu diễn chúng ở hệ nhị phân.




Ví dụ:• Mẫu 4 bit• Số +5

•+5 =5 •0101

• Số -5•5 + 8 =13 •1101

Mẩu bit Giá trị Mẩu bit Giá trị1111 -7 0111 71110 -6 0110 61101 -5 0101 51100 -4 0100 41011 -3 0011 31010 -2 0010 21001 -1 0001 11000 -0 0000 0




Nhược điểm:• Số 0 biểu diễn 2 cách• Yêu cầu phép tính toán riêng• -5 + 5 =0 • 1101 + 0101 = 10010 ???

Cải tiến phương pháp dấu lượngKý pháp lệch (biased

representation)



Ký pháp lệch (1)

Qui tắc: • Giá trị x biểu diễn bằng x + N• N là giá trị lệch

• N= 2n-1 hoặc N = 2n-1-1 • n là số bit biểu diễn

Ví dụ:• Với mẫu 4-bit, N=23

• Số +5: 5 + 23 = 5+8 = 13 1101• Số -5: -5+ 23 = -5+8 = 3 0011• 5+ -5 = 0 = 1101 + 0011 = 1 0000



Ký pháp lệch (2)

Ưu điểm: • Chỉ một cách biểu diễn số 0• Với mẫu 4 bit:

• 0 biểu diễn là 1000• 0000 là biểu diễn của -8



Phương pháp biểu diễn số bù 1 (1)

One’s complementBit cực trái làm bit dấu• 0 cho số dương• 1 cho số âm

Qui tắc biểu diễn số bù 1• Biểu diễn dưới dạng nhị phân của trị tuyệt đối

n theo mẩu k-bit cố định cho trước. • Nếu n < 0 thì đổi 1 thành 0 và ngược lại trong

dãy số nhị phân (gọi là đảo ngược bit)




Ví dụ: • n=5 Dùng mẩu 4 bit thì biểu diễn là: 0101• n = -5 Dùng mẩu 4 bit thì biểu diễn là: 1010• n = 6 Dùng mẩu 4 bit thì biểu diễn là: 0110• n = -6 Dùng mẩu 4 bit thì biểu diễn là: 1001




Two’s complementBit cực trái làm bit dấu tương tự bù 1Qui tắc biểu diễn số bù 2:• Biểu diễn dưới dạng nhị phân của trị tuyệt đối

n theo mẩu k bit cố định cho trước. • Nếu n < 0:

• bắt đầu từ phải qua trái giữ nguyên các bit chođến khi gặp bit có giá trị là 1 đầu tiên,

• sau đó các bit tiếp theo bên trái bit 1 đầu tiên đóđổi 1 thành 0 và ngược lại (đảo bit)




Thực chất sốbiểu diễn bù 2 là số biểu diễnbù 1 cộng 1Ví dụ mẫu 4 bit

Mẩu bit Giá trị Mẩu bit Giá trị0111 7 1111 -10110 6 1110 -20101 5 1101 -30100 4 1100 -40011 3 1011 -50010 2 1010 -60001 1 1001 -70000 0 1000 -8





digits binary actual value0 0000 0000 0 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


Phép cộng khi biểu diễn bù 1 (1)

Qui tắc:• Thực hiện như phép toán tương ứng trên hệ

nhị phân• Nếu ở 2 bit cực trái khi thực hiện phép cộng

mà phát sinh bit nhớ cộng nhớ vào kếtquả.




Ví dụ biểu diễn bù 1 mẩu 4-bit• -6 1001 • 4 0100• 1001 + 0100 = 1101 -2

Ví dụ biểu diễn bù 1 mẫu 5-bit• -6 11001• -4 11011• 11001 + 11011 = 1 10100 (1 là nhớ)• 10100 + 1 = 10101 -10




Qui tắc:• Thực hiện như phép toán tương ứng trên hệ

nhị phân• Nếu ở 2 bit cực trái khi thực hiện phép cộng

mà phát sinh bit nhớ loại bỏ nhớ




Ví dụ biểu diễn bù 2 mẫu 4-bit• -6 1010 • 4 0100• 1010 + 0100 = 1110 -2 ở biểu diễn bù 2

Ví dụ biểu diễn bù 2 mẫu 5-bit• -6 11010• -4 11100• 11010 + 11100 = 1 10110 (1 là nhớ) loại

bỏ 1 nhớ: 10110 -10 ở biểu diễn bù 2



Lỗi tràn số (1)

Hiện tượng xảy ra khi số cần biểu diễn vượtquá số bit cho trước để biểu diễn nóVí dụ: • Mẩu 4 bit cho biểu diễn bù 2 cho -6, -4• -6 1010, -4 1100• Kết quả phép cộng ở dạng bù 2 là 0110 là biểu

diễn của +6, do đó kết quả bị sai. Nguyên nhân: số lượng bit để biểu diễn quá ít



Lỗi tràn số (2)

Khắc phục: tăng số lượng bit nhiều hơn• Mẩu 32 bit số dương lớn nhất 2147483647

Tổng quát:• Ở phép biểu diễn bù 1:

• giá trị dương lớn nhất: 2n-1

• giá trị âm nhỏ nhất: -2n-1

• Ở phép biểu diễn bù 2 có n-bit• giá trị dương lớn nhất: 2n-1 -1• giá trị âm nhỏ nhất: -2n-1



Bài tập A – Dùng 8 bit

Biểu diễn số bù 1:1. -1202. -1213. -1224. -1235. -1246. -110

Biểu diễn số bù 2:1. -1012. -1023. -1034. -1045. -1056. -106


Bài tập B – Dùng 16 bit

Biểu diễn số bù 1& Thực hiện phép cộng:1. (-74) + (-25)2. (-75) + (-26)3. (-76) + (-27)4. (-77) + (-28)5. (-78) + (-29)6. (-79) + (-30)

Biểu diễn số bù 2 &Thực hiện phép cộng:1. (-91) + 132. (-92) + 143. (-93) + 154. (-94) + 165. (-95) + 176. (-19) + 18


Bài tập C

Tính giá trị dương lớn nhất, giá trị âm nhỏnhất nếu sử dụng:• 8 bit để biểu diễn số bù 1• 16 bit để biểu diễn số bù 2


Bài tập D - Các phép toán luận lý

1. 11101010011 AND 1110001112. 10100111010 OR 1001100113. 10100111010 XOR 1001100114. SHIFT LEFT 3 11101011105. SHIFT RIGHT 11101011106. ROTATION LEFT 2 1110101110


Biểu diễn số thực

Biểu diễn số thực với các cơ sốPhương pháp dấu chấm động (Floating Point)



Biểu diễn số thực với các cơ số (1)

Dùng dấu chấm cơ số (dấu . hoặc dấu ,)• Radix point

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

Qui tắc???



Qui tắc: đổi sang hệ 10anan-1…a0,b1b2…bm (k) = an x kn + an-1 x kn-1 +…+ a0 x k0 +

b1 x k-1 + b2 x k-2 + … + bm x k-m

Tính 101.1012 = ?

5.625





Tính 1F.28h = ? = ?231.15625 = 11111.001012

Tính 35.218 = ?h = ?2 = ?



Qui tắc đổi từ số thập phân có 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



Tính 31.15625 =?h =?8=?2

31 = 1Fh = 378 = 111112

0.15625 = 0.28h = 0.128

= 0.001012

31.15625 = 1F.28h = = 37.128 = 11111.001012

.08

.52x160.15625

.02

.251x80.15625



Chú ý chuyển đổi qua lại giữa các hệ 2 và 8 (16) khi không đủ số lượng bit:• Phần nguyên thêm 0 phía trái nhất• Phần lẻ thêm 0 phía phải nhất


Phương pháp dấu chấm động (1)

Biểu diễn dấu chấm động• Floating point• Scientific format • 3 phần: dấu + mũ + nguyên(trị)

+31.15625 = +0.3115625x102

Dấu(Sign)

Mũ(exponent)

Nguyên(Mantissa)

+ 3115625x10-5



Khi biểu diễn số thực trên máy tính• Chuyển về nhị phân• Chuẩn hóa • Biểu diễn floating point: chỉ cần phần lẻ

+31.15625 = +11111.001012

+11111.001012 = +1.1111001012 x 2+4

Dấu(Sign)

Mũ(exponent)

Nguyên(Mantissa)

+1.1111001012 x 2+100b



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)

0010100111100100+1.1111001012 x 2+100b



Biểu diễn số thực dấu chấm động 16 bit: Biểu diễn -35.265625

=-100011.0100012

=-1.00011010001x2+101b

1000101100010101


Bài tập

Biểu diễn số thực dấu chấm động 16 bit: Biểu diễn -29.46875



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



0 01111000 10101100000000000000000120+.0000001101011

0 10000100 00111000000000000000000132+100111.0

1 01111100 01000000000000000000000124-.00101

0 10000010 10110100000000000000000130+1101.101

1 01111111 11000000000000000000000127-1.11

Sign, Exponent, MantissaMũDấu

lượngGiá trị


Tóm tắt biểu diễn dấu chấm động

Qui định định dạngChuyển về nhị phânChuẩn hóaChuyển đổi giá trị phần mũTính kết quả từng phầnKết quả cuối cùng


Độ chính xác trong tính toán số thực dấu chấm động

Overflow: khi giá trị > giá trị tuyệt đối của khả năng biểu diễn lớn nhất.Underflow: 0 < giá trị < giá trị tuyệt đối của khả năng biểu diễn nhỏ nhất.



Biểu diễn ký tự

Bộ mã ASCII ?Bảng mã UNICODE ?


CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH

& GIẢI THUẬT


Các khái niệm (1)

Thuật toán• Cách hiểu đơn giản

• Tập các hướng dẫn thực hiện một công việc.• Tập hữu hạn các hướng dẫn rõ ràng để người giải toán

có thể theo đó mà giải quyết được vấn đề.• Một phương pháp thể hiện lời giải của vấn đề.

• Algorithm: nhà toán học Trung Á• Muhammad Bin Musa Al-Khwarizmi• http://www2.sjsu.edu/depts/Museum/alkhwa.html



Thuật toán (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



Tính mập mờ:• Xem xét thực hiện công việc tìm một môn học

nhiều đvht nhất:• Lập danh sách các môn học.• Sắp thứ tự các môn học. • Chọn ra một môn học nhiều đvht.

• Kết quả:???• Câu hỏi:???



Tính mập mờ (tt):• Vi phạm tính rõ ràng – không mập mờ

• Hiểu đúng – Hiểu 1 nghĩa duy nhất• Sửa lại :

• 1.Lập danh sách các môn học theo tên, số đvht• 2.Sắp thứ tự các môn học giảm dần theo số đvht• 3.Chọn ra một môn học có nhiều đvht nhất

• Câu hỏi???



Tính mập mờ (tt):• Phân biệt mập mờ và chọn lựa có quyết định.

• Mập mờ là thiếu thông tin hoặc có nhiều chọn lựa nhưng không đủ điều kiện để quyết định.

• Chọn lựa có quyết định là hoàn toàn xác định duy nhấttrong điều kiện cụ thể của vấn đề

• Sửa lại:• 3.Chọn ra một môn học có nhiều đvht nhất.

• 3.1 Nếu chỉ có một môn học nhiều đvht nhất: chọn một• 3.2 Nếu có nhiều môn học cùng số đvht: sắp xếp tăng dần

theo tên môn học trong thứ tự từ điển rối chọn môn đầu tiên.



Tính thực thi được:• Hiển nhiên• Chỉ xét trong điều kiện hiện tại của bài toán • Cho ví dụ về điều kiện hiện tại:???

Tính dừng:• Không dừng: Lặp vô tận, bị quẫn• Dễ vi phạm nhất



Tính dừng -Ví dụ: • Tính tổng các số nguyên dương lẻ trong khoảng

từ 1 đến n ta có thuật toán 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 toán luôn dừng???



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

Tính đúng:• Chứng minh thuật toán đúng!!!• Khó đạt được nhất



Thuật toán thì cứng nhắc !• Tính chất chặt chẽ và cứng nhắc. • Khả năng giải quyết vấn đề bị giới hạn.

"làm mềm“: tính xác định và tính đúng • Thuật toán đệ quy. • Thuật giải.



Các đặc trưng khác của thuật toán• Ðầu vào và đầu ra (input/output) . • Tính hiệu quả (effectiveness): theo tiêu chuẩn

• Khối lượng tính toán, không 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 toán.

• Tính tổng quát (generalliness) : • Áp dụng được cho mọi trường hợp của bài toán • Không phải lúc nào cũng đảm bảo được tính tổng quát.• Có lúc chỉ cần xây dựng cho một dạng đặc trưng.


Các khái niệm - Ví dụ (1)

Thuật toán 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 không đảm bảo. • 2.2. Kết thúc thuật toán.

• 3. Trường hợp a khác 0 thì


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 có hai nghiệm phân biệt x1,x2• 3.2.2. Giá trị của hai nghiệm được tính theo công thức

sau:

• 3.2.3. Kết thúc thuật toán.• 3.3 Nếu D=0 thì

aDbx

aDbx

2,

2 21−−

=+−

=



• 3.3. Nếu D = 0 thì• 3.3.1. Phương trình có nghiệm kép x0 • 3.3.2. Giá trị của nghiệm kép là

• 3.3.3. Kết thúc thuật toán• 3.4. Nếu D < 0 thì

• 3.4.1. Phương trình vô nghiệm. • 3.4.2. Kết thúc thuật toán.

abx

2−

=



Bài toán : Cho hai số nguyên dương a vàb. Tìm ước số chung lớn nhất của a và b. Thuật toán Euclid• 1. Yêu cầu cho biết giá trị của a, b.• 2. a0 = a• 3. b0 = b• 4. i = 0


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 .


Các phương pháp biểu diễn

Thuật toán:• Một phương pháp thể hiện lời giải bài toán • Phải tuân theo một số quy tắc nhất định

Có 3 phương pháp biểu diễn thuật toán : • Dùng ngôn ngữ tự nhiên. • Dùng lưu đồ-sơ đồ khối (flowchart).• Dùng mã giả (pseudocode).


Ngôn ngữ tự nhiên Ngôn ngữ thường ngày: • Liệt kê các bước của thuật toán, quá trình thực

hiện lần lượt (trừ khi có yêu cầu nhảy_• Không thể hiện rõ cấu trúc của thuật toán • Dài dòng, có thể gây hiểu lầm hoặc khó hiểu• Không yêu cầu người viết hay đọc nắm quy tắc.

• Không có 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, ...


Lưu đồ - sơ đồ khối (1)

Công cụ trực quan diễn đạt thuật toán. • Biểu diễn bằng mô hình – hình vẽ

Theo dõi được: • sự phân cấp các trường hợp • quá trình xử lý của thuật toánĐược dùng trong những thuật toán • rắc rối• khó theo dõi được quá trình xử lý



Phân biệt hai loại thao tác:• Chọn lựa theo một điều kiện nào đó• Xử lý, hành động



Chọn lựa theo một điều kiện nào đó• 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



Xử lý, hành động. • Process • Biểu diễn bằng một hình chữ nhật, bên trong

chứa nội dung xử lý. • Ví dụ: "Chọn một môn học và in ra." là một

thao tác thuộc loại hành động.



Quá trình thực hiện các thao tác:• Đường đi – route • Biểu diễn bằng cung có hướng

• nối giữa 2 thao tác: thực hiện lần lượt



Thao tác chọn lựa: có thể có hai hướng đi• một hướng ứng với điều kiện thỏa • một hướng ứng với điều kiện không thỏa. • 2 cung có nhãn

• Đ/Đúng,Y/Yes • S/Sai,N/No



Ðiểm cuối (terminator) • Biểu diễn bằng hình ovan• Điểm khởi đầu

• chỉ có cung đi ra• bên trong ovan ghi chữ: bắt đầu/start/begin

• Điểm kết thúc• Chỉ có cung đi vào• bên trong ovan ghi chữ: kết thúc/end


Phương trình thuật toán giải pt bậc 2. Đường chấm ứng với trường hợp nghiệm kép, ví dụ: a=1,b=2,c=1



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


Mã giả (pseudo code) (1)

Vay mượn các cú pháp của một ngôn ngữ lập trình • dùng một phần ngôn ngữ tự nhiên• bị phụ thuộc vào ngôn ngữ lập trình.

Mọi ngôn ngữ lập trình đều có những thao tác cơ bản • xử lý, rẽ nhánh và lặp• tận dụng được các khái niệm trong ngôn ngữ lập

trình, Dễ dàng nắm bắt nội dung thuật toán


Mã giả (2)Một đoạn mã giả của thuật toán giải pt bậc haiif Delta > 0 then begin

x1=(-b-sqrt(delta))/(2*a)x2=(-b+sqrt(delta))/(2*a)xuất kết quả : phương trình có hai nghiệm là x1 và x2

endelse

if delta = 0 thenxuất kết quả : phương trình có nghiệm kép là

-b/(2*a)else {trường hợp delta < 0 }

xuất kết quả : phương trình vô nghiệm


CHƯƠNG 5: CÁC NGÔN NGỮ

LẬP TRÌNH


Chương 5: Các ngôn ngữ lập trình

Khái niệm ngôn ngữ lập trìnhSự tiến hóa của ngôn ngữ lập trìnhCác ngôn ngữ lập trình tiêu biểuBiên dịch và thông dịchCác phương pháp lập trình


Khái niệm ngôn ngữ lập trình (1)

Con người “nói chuyện” với nhau: • Ngôn ngữ tự nhiên

Con người “nói chuyện” với máy tính:• Ngôn ngữ lập trình


Khái niệm ngôn ngữ lập trình (2)

Ngôn ngữ lập trình(Programming language) là mộthệ thống dùng để viết các chương trình cho máy tínhbao gồm:

• Một tập hữu hạn các kí hiệu• Một tập hữu hạn các qui ước về

• Cú pháp(Syntax): một chuỗi các kí hiệu hợp lệ• Ngữ nghĩa(Semantic): ý nghĩa của các kí hiệu

Chương trình (Program) là một tập lệnh (instruction)điều khiển việc xử lý dữ liệu (data) của máy tính

Program = Data Structures + Algorithms


Sự tiến hóa của ngôn ngữ lập trình

Machine Language

Assembly language

High Level Language

Được dịch bởi Compiler hoặcInterpreter

Được dịch bởi Assembler

(Pascal, C, C++, Java, C#, Prolog, Lisp, . . .)

(Assembly language)


Machine Language (1)

Là ngôn ngữ duy nhất được máy tính hiểu trực tiếpSử dụng hệ thống số nhị phân để biểu diễn lệnh (Instruction)Instruction = mẫu bit (bit pattern) được hiểu bởi phần cứngmáy tính• Instruction: Opcode | Operands• Chương trình là một dãy các chỉ thị

CPU

I/O

Memory010001001100

.

.

.000110100010


Machine Language (2)

Ưu điểmChương trình viết bằng ngôn ngữ máy

thực thi nhanhNhược điểm

Lập trình khóPhụ thuộc cấu hình phần cứng của máyDễ dẫn đến sai sótKhó bảo trì và sửa lỗi


Assembly Language (1)

Dùng Alphanumberic code để biểu diễn lệnh và địa chỉ ô nhớ thay vì bit pattern• Ví dụ 1:

MOV r0,B #move B into register r0ADD r0,C #addMOV A, r0 #store

• Ví dụ 2: Tính (A+B)2 = A2 + 2AB + B2

LOAD AMULT ASTORE H1 # H1 chứa A2

LOAD AMULT BMULT 2STORE H2 # H2 chứa 2ABLOAD BMULT BADD H1ADD H2 # H2 chứa kết quả





Chương trình được viết bằng ngôn ngữ Assembly trước khi đượcthực thi bởi CPU nó phải được dịch sang mã máy (machine code).

Ưu điểm• Việc lập trình nhanh hơn, và chương trình đọc dễ hiểu hơn ngôn

ngữ mã máy• Nguời lập trình dễ nhớ lệnh hơn dùng mã máy

Nhược điểm• Chương trình phụ thuộc bộ xử lý• Chương trình chạy chậm hơn khi được viết bằng mã máy

Source code in Assembly language

Object code in Machine language

Assembler


Ngôn ngữ lập trình cấp cao

Thân thiện với người sử dụng, bởi vì nó dùng các khái niệm, thuật ngữ gầnvới ngôn ngữ tự nhiên.• Ví dụ 1:

if A > B then print “A larger than B”else print “A less than B”

• Ví dụ 2:int fact(int n) {

if (n==0) return 1

elsereturn n*fact(n-1)

}Độc lập với các hệ máyChương trình dễ đọc, dễ hiểu, dễ bảo trìKhả chuyển trên nhiều hệ máy khác nhauChương trình phải được dịch sang mã máy trước khi được thực thi

1 n=0

n!=

n*(n-1)! n>0


Một số ngôn ngữ lập trình cấp cao

BASIC, Beginner's All-Purpose Symbolic Instruction Code • John Kermeny và Thomas Kurtz (1964) tại trường đại học

Dartmouth. COBOL, COmmon Business Oriented Language, • Bộ quốc phòng Hoa Kỳ (1960) hình thức tựa tiếng Anh

C• Dennis Ritchie, phòng thí nghiệm Bell vào năm 1972

FORTRAN, FORmula TRANslator• IBM, John Backus (1957) dành cho khoa học, kỹ sư & toán học

PASCAL• Niklaus Wirth, Zurich, Thụy Sĩ,1968, giảng dạy lập trình. • Blaise Pascal (1623 - 1662) người đầu tiên tạo ra máy tính


Lịch sử phát triển các NNLT


Quá Trình Dịch Một Chương Trình


Thông dịch & Biên dịch (1)

Source program Compiler Target program

Target programInput Output

Biêndịch

Source program Interpreter Output

Input

Thôngdịch


Thông dịch & Biên dịch (2)

Hiển thị lỗi từng dòng lệnh củachương trình nguồn

Trong quá trình dịch, nếu pháthiện lỗi, compiler sẽ hiển thị lỗicủa toàn bộ chương trình nguồn.

Mỗi lần thực thi chương trìnhđều phải dịch lại mã nguồn

làm cho chương trình chạychậm.

Mã đối tượng được lưu lại thànhcác tập tin .Obj để sử dụng chocác lần thực thi chương trình sauđó, mà không cần phải dịch lạichương trình làm cho chươngtrình chạy nhanh hơn.

Dịch và thực thi từng dòng lệnhmột của chương trình nguồn.

Dịch toàn bộ chương trình nguồnthành mã đối tượng.

InterpreterCompiler


Các phương pháp lập trình

Lập trình cấu trúc (Structural Programming)• Tính đơn thể, • Cấu trúc điều khiển• Vào/Ra đơn. • Dễ: viết, đọc, hiểu, kiểm lỗi và hiệu chỉnh.

Lập trình hướng đối tượng (Object Oriented Programming – OOP) • Phương pháp kết hợp cả dữ liệu và các câu lệnh của

chương trình. • Tạo ra các đối tượng (object)

Education

Tin hoc dai_cuong_9517