Bài giảng Thiết kế số: Biểu diễn số và các mạch thực hiện phép toán - TS. Hoàng Mạnh Thắng

Bài giảng Thiết kế số: Biểu diễn số và các mạch thực hiện phép toán - TS. Hoàng Mạnh Thắng được biên soạn với các nội dung chính sau: Các biểu diễn số khác; Các số dấu phảy cố định; Các số dấu phảy cố định, cont; Các số dấu phảy động; Các số dấu phảy động, cont; Các số mã BCD; Mã ký tự ASCII. Mời quý thầy cô và các em sinh viên cùng tham khảo bài giảng!

Người trình bày:  TS. Hoàng Manh Thă ̣ ́ng Các biểu diễn số khác Đã quan tâm đến số nguyên có và ko có dấu với  phép biêu diê ̉ ̃n liên quan đến vi tri ̣ ́ Các biêu diê ̉ ̃n số khác cũng thường được dùng: Dấu phay cô ̉ ́ đinh (fixed­point): du ̣ ̀ng cho phân số Dấu phay đông: cho ca ̉ ̣ ́c số rất nho va ̉ ̀ rất lớn với dô ̣ chính xác cao Mã BCD (Binary­Coded Decimal): là môt kiêu biêu diê ̣ ̉ ̉ ̃n  khác cho số nguyên Các số dấu phảy cố định Số gồm phần nguyên và phần phân số Ký hiêu vi tri ̣ ́ được viết như sau B=bn­1bn­2 b1b0.b­1b­2 b­k Có giá tri t ̣ ương ứng là: Vi tri ̣ ́ cua dâ ̉ ́u phảy được cho là cố đinh  ̣ Các số dấu phảy cố định, cont Ví du:̣ B=(01001010.10101)2 B=1x26+1x23+1x21+12 {­1}+1x2­3+1x2­5 B=64+8+.5+.125+.03125 B=(74.65625)10 B=(8A.A8)16 Các mach logic th ̣ ực hiên ca ̣ ́c số dấu phay cô ̉ ́ đinh   ̣ giống như đối với các số nguyên Các số dấu phảy động Số có dấu phay ti ̉ ̃nh có dai gia ̉ ́ tri gi ̣ ới han b ̣ ởi số  chữ số dùng đê biêu diê ̉ ̉ ̃n Số có dấu phay đông đ ̉ ̣ ược dùng cho thực tế đê ̉ biêu diê ̉ ̃n cho số rất lớn hoăc râ ̣ ́t nho.̉ Số được biêu diê ̉ ̃n bởi mantissa gồm các chữ số  và lũy thừa cua c ̉ ơ số R, dang: ̣   MantissaxRExponent Thường được chuân ho ̉ ́a theo dang vi ̣ ́ du:̣  5.234x1043  và 3.57x10­35 Các số dấu phảy động, cont IEEE chuân ho ̉ ́a dang 32­bit (đô chi ̣ ̣ ́nh xác đơn) cho  các giá tri dâ ̣ ́u phay đông ̉ ̣  Bit dấu (S): bít có trong sô ̣ ́ lớn nhất (MSB)  8­bit cho phần lũy thừa (E): E­127 Lũy thừa đúng = E­127  E=0  giá tri 32­bit =0 ̣    E=255  giá tri bă ̣ ̀ng  23­bit mantissa ∞ Các số dấu phảy động, cont Chuân IEEE đ ̉ ược dùng đê chuân ho ̉ ̉ ́a cho mantissa với  MSB luôn có giá tri 1 ̣ Không cần thiết chi ra bit na ̉ ̀y cu thê trong phâ ̣ ̉ ̀n  mantissa. Nghĩa là nếu M là giá tri trong phâ ̣ ̀n  mantissa 23­bit, mantissa thực sự (24­bit) sẽ là 1.M Giá tri cua sô ̣ ̉ ́ là: V=(­1)s.Mx2E­127 Các số dấu phảy động, cont Ví du:  ̣ 0100 0000 0110 0000 0000 0000 0000 0000 =+(1.11) x 2(128­127) =+(1.11)2 x 21 =+(11.1)2 =+(1x21+1x20+12­1)=(3.5)10 Bài tâp: ti ̣ ̀m giá tri cua  ̣ ̉ 0011 1111 0110 0000 0000 0000 0000 0000 Các số mã BCD Có thê ma ̉ ̃ các số nguyên dưới dang nhi phân, đ ̣ ̣ ược  goi la ̣ ̀ BCD Dùng 4 bit cho môt ch ̣ ữ số trong hê 10 ̣ Từ 0=0000 to 9=1001 (01111000)BCD=(78)10 Mã BCD đã được dùng trong các máy tính thế hê ̣ cũ và các calculator. Vì dang na ̣ ̀y thuân tiên cho  ̣ ̣ thông tin số được hiên thi đ ̉ ̣ ơn gian d ̉ ưới dang sô ̣ ́ Mã ký tự ASCII Đựơc dùng đê biêu die ̉ ̉ ̃n trong máy tính đùng cho số,  ký tự và mã điều khiên ̉ American Standard Code for Information Interchange  (ASCII) dùng 7 bit đê biêu diê ̉ ̉ ̃n 128 ký hiêu gô ̣ ̀m: (0­ 9), (a­z), (A­Z), các dấu chấm phay ̉ ASCII có 8­bit mở rông đ ̣ ược dùng cho các ký tự lớn  hơn 128 và các ký tự đồ hoạ Mã ký tự ASCII: ví dụ ... Chuân IEEE đ ̉ ược dùng đê chuân ho ̉ ̉ ́a cho mantissa với  MSB luôn có giá tri 1 ̣ Không cần? ?thiết? ?chi ra bit na ̉ ̀y cu thê trong phâ ̣ ̉ ̀n  mantissa. Nghĩa là nếu M là giá tri trong phâ