Tröôøng ÑH DL KTCN Chöông 1Baøi giaûng moân Caáu truùc maùy tính vaø hôïp ppsx

Trường ĐH DL KTCN Bài giảng môn Cấu trúc máy tính hợp ngữ Chương TỔ CHỨC HỆ THỐNG MÁY TÍNH Cơ sở biểu diễn liệu máy tính : 1.1 Các hệ thống số tính theo vị trí (positional number systems): - Khái niệm hệ thống số tính theo vị trí - Thí dụ: 5185.68 = 103 + 1.102 + 8.101 + 5.100 + 6.10-1 + 8.10-2 - Dạng tổng quát số hệ thống số là: dp-1dp-2…d1d0.d-1d-2…d-n Trị giá số tính là: D = p−1 ∑ i= − n - - d i r i Trong mạch số (digital circuit), tín hiệu thường hai trạng thái: mức cao thấp (low – high), mở đóng (off -on)…Các trạng thái thể tương đương số nhị phân Dạng tổng quát số nhị phân là: bp-1bp-2…b1b0.b-1b-2…b-n Trị giá tương đương nó: B = p − ∑ i = - 1.2 b i r i − n Bit nằm bên trái số nhị phân gọi MSB (Most Significant Bit) bit nằm bên phải gọi LSB (Least Significant Bit) Các số hệ thập lục phân (Hexadecimal) hệ bát phân (Octal): Trường ĐH DL KTCN - Bài giảng môn Cấu trúc máy tính hợp ngữ Lý sử dụn g hệ thập lục phân hệ bát phân Quá trinh chuyển đổi hệ nhị phân, bát phân thập lục phân cách nhóm bit Ví dụ chuyển đổi: 1000110011102 = 100 011 001 1102 = 43168 1000110011102 = 1000 1100 11102 = 8CE 16 10.10110010112 = 010 101 100 101 1002 = 2.54548 10.10110010112 = 0010 1011 0010 11002 = 2.B2C16 - Quá trình chuyển đổi ngược lại ví dụ: 13578 = 001 011 101 1112 2046.17 = 010 000 100 110 001 111 BEAD16 = 1011 1110 1010 11012 9F.46C16 = 1001 1111 0100 0110 11002 Ghi chú: Hiện nay, hệ thập lục phân sử dụng phổ biến hệ bát phân hệ thống máy tính thường xử lý theo byte bit 1.3 Chuyển đổi hệ thống số tính theo vị trí - Trị giá số hệ số cho công thức: D = p ∑ i = − − d i r i n Trị giá số tương ứng hệ 10 tính cách khai triển công thức dùng số học số 10: Thí dụ: 1CE816 = 163 + 12.162 + 14.161 + 8.160 = 740010 436.5 = 4.8 + 3.8 + 6.8 + 5.8 -1 = 286.62510 132.3 = 1.4 + 3.4 + 2.4 + 3.4 -1 = 30.7510 - Viết lại công thức tính trị giá số dạng khác: Trường ĐH DL KTCN D = p −1 ∑ i=− n d i r Bài giảng môn Cấu trúc máy tính hợp ngữ i = −1 ∑ d i r + i=−n i p −1 ∑ d i r i = D + D i=0 - D1 viết lại thành: D1 = d -1.r-1+ d -2.r-2 + d -3.r-3+…+ d -n.r-n - D2 viết thành: D2 = d p-1.rp-1+dp-2.rp-2 +…+ d - Thí dụ: Chuyển 5.12510 sang hệ nhị phân 5:2 = dö (d0) 2:2 = dö (d1) 1:2 = dư (d2) vậy: 510 = 1012 vaäy: 0.125 x = 0.25 (d-1 = 0) 0.25 x = 0.5 (d-2 = 0) 0.5 x = (d-3 = 1) 0.12510 = 0.0012 Kết quả: 5.12510 = 101.0012 Một thí dụ khác: Chuyển 286.62510 sang hệ bát phân Kết quả: 286.62510 = 436.5 1.4 Các phép toán hệ nhị phân: - Định nghóa phép toán cộng, trừ, nhân, chia hệ nhị phân Một số thí dụ: Trường ĐH DL KTCN + x 1012 Bài giảng môn Cấu trúc máy tính hợp ngữ 101111002 101110002 1011101002 1102 000 101 101 111102 Kết quả: 1012 x 1102 = 111102 1.5 - 101111002 101110002 111112 1012 101 1102 000001002 0101 101 0001 000 001 Kết quả: 111112 : 1012 = 1102 dư Nhận xét Biễu diễn số có dấu: - Phương pháp biểu diễn cách sử dụng bit dấu Ví duï: 010101012 = +8510 110101012 = -8510 011111112 = +12710 111111112 = -12710 000000002 = +010 100000002 = -010 - Phương pháp biểu diễn bù 2: Thí dụ: Các thí dụ bên sử dụng bit 1710 = 000100012 ⇓ đảo bit 11101110 +1 111011112 = -1710 -9910 = 100111012 ⇓ đảo bit 01100010 +1 011000112 = 9910 010 = 000000002 ⇓ đảo bit 11111111 +1 000000002 = -010 -12810 = 100000002 ⇓ đảo bit 01111111 +1 100000002 = -12810 Trường ĐH DL KTCN - Bài giảng môn Cấu trúc máy tính hợp ngữ Chuyển số X dạng bù biễu diễn n bit sang dạng biễu diễn m bit Phương pháp biễu diễn bù 1: Thí duï: 1710 = 000100012 ⇓ 111011102 = 1710 - -9910 = 100111012 ⇓ 011000102 = 9910 Nhận xét phạm vi biễu diễn Ghi chú: Hầu hết hệ thống máy tính hệ thống số sử dụng hệ thống bù để thể số âm 1.6 Các phép toán số bù - Phương pháp thực phép cộng số bù - Thí dụ trình bày với số bù biễu diễn bit: +3 + +4 +7 00112 + 01002 01112 -2 + -6 -8 11102 + 10102 10002 - Phương pháp thực phép cộng số bù - Thí dụ: +4 - +3 +1 - +3 - +4 -1 00112 + 11002 11112 Định nghóa trình tràn (Overflow) -3 + -6 -9 - 01002 + 11012 00012 11012 + 10102 01112 = +7 +5 + +6 +11 01012 + 01102 10112 = -5 Các điều kiện tràn phép cộng phép trừ Phép toán Toán hạng A Toán hạng B kết Trường ĐH DL KTCN A+B A+B A- B A- B ≥0