Slide bài giảng tin học 10 kết nối bài 4: Hệ nhị phân và dữ liệu số nguyên

Tóm lược nội dung

BÀI 4. HỆ NHỊ PHÂN VÀ DỮ LIỆU SỐ NGUYÊN (2 TIẾT)

KHỞI ĐỘNG

- GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời:

Trong hệ thập phân, mỗi số có thể được phân tích thành tổng các luỹ thừa của 10 với hệ số của mỗi số hạng chính là các chữ số tương ứng của số đó. Hoặc ta cũng có thể phân tích mỗi số thành tổng của các luỹ thừa của 2 với các hệ số chỉ là 0 hay 1.

Khi đó, có thể thể hiện 13 bởi dãy 1101 được không? Em hãy cho biết việc thể hiện giá trị của một số bằng dãy bit có lợi gì?

NỘI DUNG BÀI HỌC GỒM

• HỆ NHỊ PHÂN VÀ BIỂU DIỄN SỐ NGUYÊN.
• Hệ nhị phân.
• Đổi biểu diễn số nguyên dương từ hệ thập phân sang hệ nhị phân.
• Biểu diễn số nguyên trong máy tính.
• CÁC PHÉP TÍNH SỐ HỌC TRONG HỆ NHỊ PHÂN.
• Bảng cộng và nhân trong hệ nhị phân.
• Cộng hai số nhị phân.
• Nhân hai số nhị phân.

HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. HỆ NHỊ PHÂN VÀ BIỂU DIỄN SỐ NGUYÊN

Hoạt động 1. Hệ nhị phân

- Em hãy viết số 19 thành một tổng các luỹ thừa của 2?

Nội dung ghi nhớ:

- Kết quả phân tích số 19 sẽ là 2⁴ + 2¹ + 2⁰ hoặc viết dưới dạng đầy đủ của các lũy thừa: 19 = 1 × 2⁴ + 0 × 2³ + 0 × 2² + 1

 Trong hệ nhị phân số 19 có thể biểu diễn bởi 10011.

- Lợi ích của việc biểu diễn các số chỉ bằng chữ số 0 và 1 là có thể biểu diễn được số trong máy tính điện tử.

Hoạt động 2. Đổi biểu diễn số nguyên dương từ hệ thập phân sang hệ nhị phân

- Em hãy trình bày công thức đổi các số sau từ hệ thập phân sang hệ nhị phân?

Nội dung ghi nhớ:

N = d_k 2^k  + d_k-1 2^{k - 1} + d_k-2 2^{k - 2} + ... + d₁. 2 + d₀

Hoạt động 3. Biểu diễn số nguyên trong máy tính

- Để tách bit và biểu diễn số nguyên trong máy tính có những cách nào?

Nội dung ghi nhớ:

- Đối với số nguyên có dấu, có một số cách mã hóa như mã thuận (còn gọi là mã dấu - lượng), mã bù 1 (còn gọi là mã đảo) và mã bù 2.

- Cả ba cách trên đều tách ra một bit trái nhất để biểu diễn dấu, dấu dương thể hiện bởi bit 0, dấu âm thể hiện bởi bit 1.

II. CÁC PHÉP TÍNH SỐ HỌC TRONG HỆ NHỊ PHÂN

- Kết quả của hai phép tính:

a) 11011 + 11010 = 110101

b) 1101 × 101 = 1000001

Hoạt động 1. Bảng cộng và nhân trong hệ nhị phân

- Bảng cộng và nhân trong hệ nhị phân được trình bày như thế nào?

Nội dung ghi nhớ:

Hoạt động 2. Cộng hai số nhị phân

- Phép cộng hai số nhị phân được thực hiện như thế nào? Cho ví dụ minh họa?

Nội dung ghi nhớ:

- Thực hiện từ trái sang phải.

- Khi cộng hai bit có kết quả là 10 thì ghi 0 ở hàng tương ứng dưới tổng và nhớ 1 sang hàng bên trái.

- Khi cộng hai bit 1 mà phải nhớ 1 từ hàng trước chuyển sang thì kết quả sẽ là 11.

- Ví dụ: 

Hoạt động 3. Nhân hai số nhị phân

- Phép nhân hai số nhị phân được thực hiện như thế nào? Cho ví dụ minh họa?

Nội dung ghi nhớ:

- Thực hiện tương tự như trong hệ thập phân: Nhân thừa số thứ nhất lần lượt với từng chữ số của thừa số thứ hai, theo thứ tự từ trái sang phải và đặt kết quả cần phải theo đúng vị trí chữ số của thừa số thứ hai, rồi cộng tất cả lại.

- Ví dụ:

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

- Hoàn thành bài tập trắc nghiệm sau:

Câu 1: Ta có thể biểu diễn các chữ Tiếng Việt để máy tính xử lý được không?

A. Không. Chúng ta chỉ có thể biểu diễn được các chữ cái tiếng Anh.

B. Không. Chúng ta chỉ có thể biểu diễn được các chữ cái không có bất kỳ dấu đặc biệt nào khác.

C. Được, nhưng cần phải có máy tính với bộ xử lý riêng.

D. Được. Các chữ tiếng Việt là các ký hiệu và sử dụng các chữ số nhị phân chúng ta có thể biểu diễn mọi ký hiệu.

Câu 2: Số 62010 khi biểu diễn sang hệ nhị phân cần số byte là?

A. 2.

B. 4.

C. 6.

D. 8.

Câu 3: Đổi số 97 hệ số thập phân sang hệ nhị phân?

A. 100001.

B. 100000.

C. 101001.

D. 100101.

Câu 4: Quy trình thực hiện phép tính trên máy tính đối với số thập phân cần qua mấy bước?

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. 5.

Câu 5: Số nguyên có dấu có bao nhiêu cách mã hóa nào?

A. 1.

B. 2.

C. 4.

D. 3.

Gợi ý đáp án:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Em hãy trình bày cách đổi phần thập phân của một số trong hệ thập phân sang hệ đếm nhị phân.

Câu 2: Trình bày những điều em biết về mã bù với gợi ý:

a) Mã bù 2 được lập như thế nào?

b) Mã bù 2 được dùng để làm gì?