Tài liệu Chương 6: Mạch Số Học potx

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC• Phép toán số nhị phân không dấu • Biểu diễn số nhị phân có dấu • Cộng trừ BCD • Bộ cộng trừ, Các vi mạch số... 6.1 Phép toán số nhị phân không dấu... Chương 6: MẠC

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC

• Phép toán số nhị phân không dấu

• Biểu diễn số nhị phân có dấu

• Cộng trừ BCD

• Bộ cộng trừ, Các vi mạch số

6.1 Phép toán số nhị phân không dấu

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC

6.1 Phép toán số nhị phân không dấu

6.1 Phép toán số nhị phân không dấu

d Phép chia: là phép so sánh và trừ

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC

6.2 Số nhị phân có dấu

• Biểu diễn số nhị phân có dấu

– Theo biên độ – Bù 1

– Bù 2

Biểu diễn số nhị phân có dấu theo biên độ:

- Bit đầu tiên là bit dấu, các bit còn lại là độ lớn:

• 0: số dương

• 1: số âm

- Số nhị phân n bit biểu diễn tầm

- (2 n -1 – 1) ÷ + (2 n -1 – 1)

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC 6.2 Số nhị phân có dấu Biểu diễn số nhị phân theo bù 1

• Bit đầu tiên là bit dấu

– 0: dương, phần còn lại độ lớn – 1: số âm, phần còn lại biểu diễn giá trị bù 1

• Bù 1 của 1 số nhị phân lấy đảo các bit

• Phép toán tương tự như số nhị phân không dấu, cộng

số nhớ của bit lớn nhất vào bit nhỏ nhất

• Tầm biểu diễn bù 1 của số n bit:

- (2 n -1 – 1) ÷ + (2 n -1 – 1)

- 17 1 01110

Biểu diễn số nhị phân theo bù 2

• Bit đầu tiên là bit dấu

– 0: dương, phần còn lại độ lớn

– 1: số âm, phần còn lại biểu diễn giá trị bù 2

• Bù 2 của 1 số nhị phân lấy bù 1 cộng thêm 1

• Tầm biểu diễn bù 1 của số n bit:

- 2 n -1 ÷ + (2 n -1 – 1)

• Số nhị phân 3 bit biểu diễn 4 số dương và 4 số âm

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC 6.2 Số nhị phân cĩ dấu Biểu diễn số nhị phân theo bù 2

• Để mở rộng chiều dài số cĩ dấu thêm các bit 0 vào số dương và các bit 1 vào số âm

Vd: Số 4 bit 1011 là số âm , có thể biều diễn 8 bit là 1111 1011

S 4 bit ố 0100 là số dương , có thể biểu diễn số 8 bit là : 0000 0100

phép cộng số bù 2

• Thực hiện như cộng số không dấu, cần chú ý:

• - Kết quả sau khi cộng, bỏ bit nhớ (carry) có trọng số lớn nhất.

• - Nếu kết quả vượt quá phạm vi biễu diễn số có dấu, phải mở rộng chiều dài bit của số cần cộng.

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC 6.2 Số nhị phân có dấu

phép trừ số bù 2

• Thực hiện tương tự như số nhị phân không dấu, bỏ số mượn lớn nhất và mở rộng bit nếu chiều dài vượt quá phạm vi biểu diễn số

Mở rộng bit

phép cộng số bù 2

Chương 6: MẠCH SỐ HỌC

6.3 Cộng trừ số BCD

• - Bù_2 của số BCD: số mã BCD có trọng số nhỏ nhất lấy bù_2, còn các số mã BCD còn lại lấy bù_1

• - Chỉ số n-1 là của số mã BCD có trọng số lớn nhất, và chỉ số i là của các số mã BCD còn lại với i từ 0 đến n-2.

6.4 Bộ cộng trừ nhị phân

Bộ cộng bán phần (Half Adder - HA)

• Bộ cộng bán phần là hệ tổ hợp có 2 ngõ vào x, y; 2 ngõ ra

S (Sum) và C (Carry) Hệ có nhiệm vụ thực hiện phép

cộng số học 2 bit nhị phân x + y

Bộ cộng tồn phần (Full Adder - FA)

• Hệ có nhiệm vụ cộng số học 3 bit x + y + z (z biểu diễn cho bit nhớ có được từ ví trị có trọng số nhỏ hơn gởi tới)

6.4 Bộ cộng trừ nhị phân

Bộ trừ bán phần (Half Subtractor - HS)

• Bộ trừ bán phần: hệ tổ hợp có 2 ngõ vào x, y; 2 ngõ ra D (Difference) và B (Borrow) Hệ có nhiệm vụ thực hiện phép trừ số học 2 bit nhị phân x - y.

Bộ trừ tồn phần (Full Subtractor - FS)

• Hệ có nhiệm vụ thực hiện phép trừ số học 3 bit x - y - z (z biểu diễn cho bit mượn từ ví trị có trọng số nhỏ hơn gởi tới)

IC cộng song song 4 bit – 74HC283

• IC cộng song song 4 bit

• A, B là 2 số 4 bit, C 0 : nhớ ngõ vào, C 4 : nhớ ngõ ra