Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 26 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
26
Dung lượng
571,67 KB
Nội dung
Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Kin trỳc mỏy tớnh Ni dung giỏo trỡnh Chng S HC MY TNH Chng Gii thiu chung Chng H thng mỏy tớnh Chng S hc mỏy tớnh Chng B x lý trung tõm Chng B nh mỏy tớnh Chng H thng vo-ra Chng Kin trỳc mỏy tớnh tiờn tin Nguyn Kim Khỏnh Trng i hc Bỏch khoa H Ni 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh NKK-HUT 3.1 Cỏc h m c bn Ni dung chng 3.1 Cỏc h m c bn 3.2 Mó húa v lu tr d liu mỏy tớnh 3.3 Biu din s nguyờn 3.4 Thc hin cỏc phộp toỏn s hc vi s nguyờn 3.5 S du phy ng 3.6 Biu din ký t 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN H thp phõn (Decimal System) ặ ngi s dng H nh phõn (Binary System) ặ mỏy tớnh s dng H mi sỏu (Hexadecimal System) ặ dựng vit gn cho s nh phõn 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT H thp phõn Dng tng quỏt ca s thp phõn C s 10 10 ch s: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Giỏ tr ca A c hiu nh sau: A = a n a n a1 a , a a m Dựng n ch s thp phõn cú th biu din c 10n giỏ tr khỏc nhau: 00 000 = 99 999 = 10n - A = a n 10 n + a n 110 n + + a1101 + a 10 + a 110 + + a m 10 m A = n a 10 i= m 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh NKK-HUT 18 March 2007 H nh phõn 472.38 = 4x102 + 7x101 + 2x100 + 3x10-1 + 8x10-2 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh NKK-HUT Vớ d s thp phõn i i Cỏc ch s ca phn nguyờn: 472 : 10 = 47 d 47 : 10 = d : 10 = d Cỏc ch s ca phn l: 0.38 x 10 = 3.8 phn nguyờn = 0.8 x 10 = 8.0 phn nguyờn = 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN C s 2 ch s nh phõn: v ch s nh phõn gi l bit (binary digit) Bit l n v thụng tin nh nht Dựng n bit cú th biu din c 2n giỏ tr khỏc nhau: 18 March 2007 00 000 11 111 = = 2n - Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Dng tng quỏt ca s nh phõn Vớ d s nh phõn Cú mt s nh phõn A nh sau: 1101001.1011(2) = A = a n a n a1 a , a a m -1 -2 -3 -4 = 26 + 25 + 23 + 20 + 2-1 + 2-3 + 2-4 Giỏ tr ca A c tớnh nh sau: A = a n + a n n n A = = 64 + 32 + + + 0.5 + 0.125 + 0.0625 m = 105.6875(10) n a i=m 18 March 2007 + + a1 + a + a + + a m i i Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 10 NKK-HUT Chuyn i s nguyờn thp phõn sang nh phõn Phng phỏp chia dn cho Vớ d: chuyn i 105(10) Phng phỏp 1: chia dn cho ri ly phn d Phng phỏp 2: Phõn tớch thnh tng ca cỏc s 2i ặ nhanh hn 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 11 105 : = 52 d 52 : = 26 d 26 : = 13 d 13 : = d 6:2 = d 3:2 = d 1:2 = d Kt qu: 105(10) = 1101001(2) 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 12 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Phng phỏp phõn tớch thnh tng ca cỏc Chuyn i s l thp phõn sang nh phõn Vớ d 1: chuyn i 105(10) 105 = 64 + 32 + +1 = + + + 2i 27 26 25 24 23 22 21 20 128 64 32 16 1 Kt qu: Vớ d 1: chuyn i 0.6875(10) 105(10) = 0110 1001(2) Vớ d 2: 17000(10) = 16384 + 512 + 64 + 32 + = 214 + 29 + 26 + 25 + 23 0.6875 x = 1.375 phn nguyờn = 0.375 x = 0.75 phn nguyờn = 0.75 x = 1.5 phn nguyờn = 0.5 x = 1.0 phn nguyờn = Kt qu : 0.6875(10)= 0.1011(2) 17000(10) = 0100 0010 0110 1000(2) 15 14 13 12 18 March 2007 11 10 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 13 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 14 NKK-HUT Chuyn i s l thp phõn sang nh phõn (tip) Vớ d 2: chuyn i 0.81(10) Chuyn i s l thp phõn sang nh phõn (tip) Vớ d 3: chuyn i 0.2(10) 0.81 x = 1.62 phn nguyờn = 0.62 x = 1.24 phn nguyờn = 0.24 x = 0.48 phn nguyờn = 0.48 x = 0.96 phn nguyờn = 0.96 x = 1.92 phn nguyờn = 0.92 x = 1.84 phn nguyờn = 0.84 x = 1.68 phn nguyờn = 0.81(10) 0.1100111(2) 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 15 18 March 2007 0.2 0.4 0.8 0.6 0.2 0.4 0.8 0.6 x2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 x2 = = = = = = = = 0.4 0.8 1.6 1.2 0.4 0.8 1.6 1.2 phn nguyờn phn nguyờn phn nguyờn phn nguyờn phn nguyờn phn nguyờn phn nguyờn phn nguyờn = = = = = = = = 0 1 0 1 0.2(10) 0.00110011 (2) Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 16 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT H mi sỏu (Hexa) Quan h gia s nh phõn v s Hexa 4-bit Ch s Hexa C s 16 0000 0001 16 ch s: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 Dựng vit gn cho s nh phõn: c mt nhúm 4-bit s c thay bng mt ch s Hexa 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 17 NKK-HUT Vớ d chuyn i s nh phõn ặ s Hexa: 1011 00112 = B316 0000 00002 = 0016 0010 1101 1001 10102 = 2D9A16 1111 1111 1111 11112 = FFFF16 1001 1010 A 1011 B 1100 C 1101 D 1110 E 1111 18 March 2007 F Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 18 NKK-HUT Mó hoỏ d liu nhõn to 3.2 Mó húa v lu tr d liu mỏy tớnh Nguyờn tc chung v mó húa d liu Mi d liu a vo mỏy tớnh u phi c mó húa thnh s nh phõn Cỏc loi d liu 18 March 2007 D liu nhõn to: ngi qui c D liu t nhiờn: tn ti khỏch quan vi ngi Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN Mó húa theo cỏc chun qui c D liu s: 19 S nguyờn: mó húa theo mt s chun S thc: mó húa bng s du phy ng D liu ký t: mó húa theo b mó ký t 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 20 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Mó húa v tỏi to tớn hiu vt lý di t d liu di t d liu l s bit c s dng mó húa loi d liu tng ng Thng l bi ca 8-bit VD: 8, 16, 32, 64 bit Cỏc d liu vt lý thụng dng 18 March 2007 m Hỡnh nh Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 21 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 22 NKK-HUT Vớ d lu tr d liu 32-bit Th t lu tr cỏc byte b nh chớnh B nh chớnh thng t chc theo byte Hai cỏch lu tr d liu nhiu byte: 18 March 2007 0001 1010 0010 1011 0011 1100 0100 1101 u nh (Little-endian): Byte cú ý ngha thp c lu tr ngn nh cú a ch nh, byte cú ý ngha cao c lu tr ngn nh cú a ch ln u to (Big-endian): Byte cú ý ngha cao c lu tr ngn nh cú a ch nh, byte cú ý ngha thp c lu tr ngn nh cú a ch ln Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 23 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 24 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Lu tr ca cỏc b x lý in hỡnh Intel 80x86 v cỏc Pentium: little-endian Motorola 680x0, SunSPARC: big-endian Power PC, Itanium: bi-endian 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 3.3 Biu din s nguyờn 25 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 26 NKK-HUT Biu din s nguyờn khụng du S nguyờn khụng du (Unsigned Integer) S nguyờn cú du (Signed Integer) Cỏc vớ d Nguyờn tc tng quỏt: Dựng n bit biu din s nguyờn khụng du A: a n a n a a1 a0 Giỏ tr ca A c tớnh nh sau: n A = i i =0 B = 150 = 128 + 16 + + = 27 + 24 + 22 + 21 150 = 1001 0110 Di biu din ca A: t n 2n 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN Vớ d Biu din cỏc s nguyờn khụng du sau õy bng 8-bit: A = 41 ; B = 150 Gii: A = 41 = 32 + + = 25 + 23 + 20 41 = 0010 1001 27 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 28 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Cỏc vớ d (tip) Vi n = bit Vớ d Cho cỏc s nguyờn khụng du M, N c biu din bng 8-bit nh sau: Biu din c cỏc giỏ tr t n 255 M = 0001 0010 N = 1011 1001 0000 0000 0000 0001 0000 0010 0000 0011 1111 1111 Xỏc nh giỏ tr ca chỳng ? Gii: M = 0001 0010 = 24 + 21 = 16 +2 = 18 N = 1011 1001 = 27 + 25 + 24 + 23 + 20 = = = = = 255 Chỳ ý: 1111 1111 + 0000 0001 0000 0000 Vy: 255 + = ? ặ trn nh ngoi = 128 + 32 + 16 + + = 185 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 29 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 30 NKK-HUT Trc s hc vi n = bit Vi n = 16 bit, 32 bit, 64 bit Trc s hc: n= 16 bit: di biu din t n 65535 (216 1) Trc s hc mỏy tớnh: 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 31 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111 0000 0001 0000 0000 1111 1111 1111 1111 = = 255 = 256 = 65535 n= 32 bit: di biu din t n 232 - n= 64 bit: di biu din t n 264 - 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 32 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Biu din s nguyờn cú du S bự chớn v S bự mi (tip) a S bự chớn v S bự mi Cho mt s thp phõn A c biu din bng n ch s thp phõn, ta cú: S bự chớn ca A = (10n-1) A S bự mi ca A = 10n A S bự mi ca A = (S bự chớn ca A) +1 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 33 NKK-HUT 18 March 2007 Vớ d: vi n=4, cho A = 3265 S bự chớn ca A: 9999 (104-1) (A) - 3265 6734 S bự mi ca A: 10000 (104) (A) - 3265 6735 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 34 NKK-HUT b S bự mt v S bự hai 18 March 2007 S bự mt v S bự hai (tip) Vớ d: vi n = bit, cho A = 0010 0101 S bự mt ca A c tớnh nh sau: 1111 1111 (28-1) (A) - 0010 0101 1101 1010 ặ o cỏc bit ca A S bự hai ca A c tớnh nh sau: 0000 0000 (28) (A) - 0010 0101 1101 1011 ặ thc hin khú khn nh ngha: Cho mt s nh phõn A c biu din bng n bit, ta cú: S bự mt ca A = (2n-1) A S bự hai ca A = 2n A S bự hai ca A = (S bự mt ca A) +1 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 35 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 36 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Quy tc tỡm S bự mt v S bự hai c Biu din s nguyờn cú du bng mó bự hai S bự mt ca A = o giỏ tr cỏc bit ca A (S bự hai ca A) = (S bự mt ca A) + Vớ d: Cho A S bự mt = = S bự hai = Nguyờn tc tng quỏt: Dựng n bit biu din s nguyờn cú du A: an1an2 a2a1a0 0010 0101 1101 1010 + 1101 1011 Nhn xột: A S bự hai 0010 0101 + 1101 1011 0000 0000 = (b qua bit nh ngoi) ặ S bự hai ca A = -A 18 March 2007 = = Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Vi A l s dng: bit an-1 = 0, cỏc bit cũn li biu din ln nh s khụng du Vi A l s õm: c biu din bng s bự hai ca s dng tng ng, vỡ vy bit an-1 = 37 NKK-HUT 18 March 2007 Biu din s õm Dng tng quỏt ca s dng A: Dng tng quỏt ca s õm A: 1a n a a1 a0 a n a a1 a0 Giỏ tr ca s dng A: Giỏ tr ca s õm A: n2 A = A = i Di biu din cho s dng: n 2n-1-1 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN n n2 + i i =0 i =0 38 NKK-HUT Biu din s dng Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 39 Di biu din cho s õm: -1 n -2n-1 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 40 10 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Vi n = 16 bit, 32 bit, 64 bit Trc s hc s nguyờn cú du vi n = bit Trc s hc: Vi n=16bit: biu din t -32768 n +32767 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0111 1111 1111 1111 1000 0000 0000 0000 1111 1111 1111 1111 Trc s hc mỏy tớnh: 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 45 NKK-HUT = = +1 = +32767 = -32768 = -1 Vi n=32bit: biu din t -231 n 231-1 Vi n=64bit: biu din t -263 n 263-1 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 46 NKK-HUT Chuyn i t byte thnh word Biu din s nguyờn theo mó BCD i vi s dng: +19 = 0001 0011 +19 = 0000 0000 0001 0011 (8bit) (16bit) Binary Coded Decimal Code Dựng bit mó húa cho cỏc ch s thp phõn t n 9: ặ 0000 ặ 0001 ặ 0010 ặ 0011 ặ 0100 ặ thờm bit bờn trỏi i vi s õm: - 19 = 1110 1101 - 19 = 1111 1111 1110 1101 (8bit) (16bit) ặ thờm bit bờn trỏi 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN ặ 0101 ặ 0110 ặ 0111 ặ 1000 ặ 1001 cũn t hp khụng s dng: 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111 47 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 48 12 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Vớ d s BCD Cỏc kiu lu tr s BCD 35 ặ 0011 0101BCD 61 ặ 0110 0001BCD 1087 ặ 0001 0000 1000 0111BCD 9640 ặ 1001 0110 0100 0000BCD BCD khụng gúi (Unpacked BCD):Mi s BCD 4-bit c lu tr 4-bit thp ca mi byte BCD gúi (Packed BCD): Hai s BCD c lu tr byte 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 49 NKK-HUT Vớ d: S 35 c lu tr nh sau: 18 March 2007 Vớ d: S 35 c lu tr nh sau: Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 50 NKK-HUT Phộp cng s BCD 3.4 Thc hin cỏc phộp toỏn s hc vi s nguyờn Phộp cng s nguyờn khụng du B cng n-bit 35 ặ 0011 0101BCD + 61 ặ + 0110 0001BCD 96 1001 0110BCD kt qu ỳng (khụng phi hiu chnh) 87 + 96 83 ặ 1000 0111BCD ặ + 1001 0110BCD 0001 1101 ặ kt qu sai + 0110 0110 hiu chnh 0001 1000 0011BCD ặkt qu ỳng Hiu chnh: cng thờm nhng v trớ cú nh (>9) 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 51 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 52 13 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Nguyờn tc cng s nguyờn khụng du Vớ d cng s nguyờn khụng du + 57 34 91 = = + + 209 73 282 = 1101 0001 = + 0100 1001 0001 1010 0001 1010 = 16+8+2=26 ặ sai ặ cú trn nh ngoi (Cout=1) Khi cng hai s nguyờn khụng du n-bit, kt qu nhn c l n-bit: Nu Cout=0 ặ nhn c kt qu ỳng Nu Cout=1 ặ nhn c kt qu sai, trn nh ngoi (Carry Out) Trn nh ngoi khi: tng > (2n 1) 0011 1001 0010 0010 0101 1011 = 64+16+8+2+1=91 ặ ỳng cú kt qu ỳng ta thc hin cng theo 16-bit: 209 = 0000 0000 1101 0001 + 73 = + 0000 0000 0100 1001 0000 0001 0001 1010 = 256+16+8+2 = 282 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 53 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 54 NKK-HUT Phộp o du Cng s nguyờn cú du Ta cú: + 37 bự mt = = Khi cng hai s nguyờn cú du n-bit, kt qu nhn c l n-bit v khụng cn quan tõm n bit Cout bự hai = 0010 0101 1101 1010 + 1101 1011 = Ly bự hai ca s õm: - 37 = 1101 1011 bự mt = 0010 0100 + bự hai = 0010 0101 = -37 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN Cng hai s khỏc du: kt qu luụn luụn ỳng Cng hai s cựng du: +37 Kt lun: Phộp o du mỏy tớnh thc cht l ly bự hai 18 March 2007 nu du kt qu cựng du vi cỏc s hng thỡ kt qu l ỳng nu kt qu cú du ngc li, ú cú trn xy (Overflow) v kt qu b sai Trn xy tng nm ngoi di biu din: [ -(2n-1),+(2n-1-1)] 55 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 56 14 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Vớ d cng s nguyờn cú du khụng trn ( + 70) + ( + 42) + 112 = = (+ 97) + (- 52) + 45 = = ( - 90) + ( +36) - 54 = = 1010 0110 (+90=0101 1010) 0010 0100 1100 1010 = - 54 ( - 74) +( - 30) -104 = = 1011 0110 (+74=0100 1010) 1110 0010 (+30=0001 1110) 1001 1000 = -104 18 March 2007 Vớ d cng s nguyờn cú du b trn ( + 75) +( + 82) +157 0100 0110 0010 1010 0111 0000 = +112 0110 0001 1100 1100 (+52=0011 0100) 0010 1101 = +45 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh = 0100 1011 = 0101 0010 1001 1101 = - 128+16+8+4+1= -99 ặ sai ( - 104) = 1001 1000 (+104=0110 1000) (+ 43 =0010 1011) + ( - 43) = 1101 0101 - 147 0110 1101 = 64+32+8+4+1= +109 ặ sai C hai vớ d u trn vỡ tng nm ngoi di biu din [-128, +127] 57 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 58 NKK-HUT Nguyờn tc thc hin phộp tr Nhõn s nguyờn khụng du Phộp tr hai s nguyờn: X-Y = X+(-Y) Nguyờn tc: Ly bự hai ca Y c Y, ri cng vi X 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 59 18 March 2007 1011 x 1101 1011 0000 1011 1011 10001111 S b nhõn (11) S nhõn (13) Cỏc tớch riờng phn Tớch Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh (143) 60 15 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Nhõn s nguyờn khụng du (tip) Cỏc tớch riờng phn c xỏc nh nh sau: B nhõn s nguyờn khụng du Nu bit ca s nhõn bng ặ tớch riờng phn bng Nu bit ca s nhõn bng ặ tớch riờng phn bng s b nhõn Tớch riờng phn tip theo c dch trỏi mt bit so vi tớch riờng phn trc ú Tớch bng tng cỏc tớch riờng phn Nhõn hai s nguyờn n-bit, tớch cú di 2n bit (khụng bao gi trn) 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 61 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 62 NKK-HUT Lu nhõn s nguyờn khụng du Vớ d nhõn s nguyờn khụng du S b nhõn M = S nhõn Q = Tớch = 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 63 18 March 2007 C 0 0 0 1011 1101 1000 1111 (11) (13) (143) A Q 0000 1101 Cỏc giỏ tr u + 1011 1011 1101 A A + M 0101 1110 Dch phi 0010 + 1011 1101 0110 + 1011 0001 1000 1111 Dch phi 1111 A A + M 1111 Dch phi 1111 A A + M 1111 Dch phi Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 64 16 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Nhõn s nguyờn cú du S dng thut gii nhõn khụng du S dng thut gii nhõn khụng du S dng thut gii Booth Bc Chuyn i s b nhõn v s nhõn thnh s dng tng ng Bc Nhõn hai s dng bng thut gii nhõn s nguyờn khụng du, c tớch ca hai s dng Bc Hiu chnh du ca tớch: 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 65 NKK-HUT Nu hai tha s ban u cựng du thỡ gi nguyờn kt qu bc Nu hai tha s ban u l khỏc du thỡ o du kt qu ca bc 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 66 NKK-HUT Bắt đầu Thut gii Booth Chia s nguyờn khụng du A := 0, Q-1 := M := Số bị nhân Q := Số nhân Bộ đếm := n S b chia =10 =01 Q0,Q-1 = ? A := A - M =00 =11 A := A + M Dịch phải số học A,Q,Q-1 Bộ đếm:=Bộ đếm-1 10010011 1011 001110 1011 001111 1011 100 1011 00001101 S chia Thng Phn d No Bộ đếm = ? Yes Kết thúc 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 67 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 68 17 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT B chia s nguyờn khụng du 18 March 2007 Lu chia s nguyờn khụng du Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 69 NKK-HUT Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 70 NKK-HUT Chia s nguyờn cú du 18 March 2007 3.5 S du phy ng Nguyờn tc chung Floating Point Number ặ biu din cho s thc Tng quỏt: mt s thc X c biu din theo kiu s du phy ng nh sau: X = M * RE Bc Chuyn i s b chia v s chia v thnh s dng tng ng Bc S dng thut gii chia s nguyờn khụng du chia hai s dng, kt qu nhn c l thng Q v phn d R u l dng Bc Hiu chnh du ca kt qu nh sau: (Lu ý: phộp o du thc cht l thc hin phộp ly bự hai) 18 March 2007 S b chia S chia Thng S d dng dng gi nguyờn gi nguyờn dng õm o du gi nguyờn õm dng o du o du õm õm gi nguyờn o du Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 71 18 March 2007 M l phn nh tr (Mantissa), R l c s (Radix), E l phn m (Exponent) Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 72 18 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Chun IEEE754/85 Cỏc dng biu din chớnh C s R = Cỏc dng: Dng 32-bit Dng 44-bit Dng 64-bit Dng 80-bit 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 73 NKK-HUT 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 74 NKK-HUT Dng 32 bit S = ặ s õm e = 1000 00102 = 130 ặ E = 130-127=3 Vy X = -1.10101100 * 23 = -1101.011 = -13.375 e = E+127 ặ E = e 127 giỏ tr 127 gi l l lch (bias) m (23 bit) l phn l ca phn nh tr M: S = ặ s dng S = ặ s õm e (8 bit) l mó excess-127 ca phn m E: Xỏc nh giỏ tr ca s thc c biu din bng 32-bit nh sau: 1100 0001 0101 0110 0000 0000 0000 0000 S l bit du: Vớ d M = 1.m Cụng thc xỏc nh giỏ tr ca s thc: 0011 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000 = ? = +1.0 X = (-1)S*1.m * 2e-127 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 75 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 76 19 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Vớ d Vớ d Biu din s thc X= -0,2 v dng s du phy ng IEEE754 32-bit Gii: Biu din s thc X= 83.75 v dng s du phy ng IEEE754 32-bit Gii: X = 83.75(10) = 1010011.11(2) = 1.01001111 x 26 Ta cú: S = vỡ õy l s dng E = e-127 = ặ e = 127 + = 133(10) = 1000 0101(2) X = -0,2(10) = - 0.00110011 0011 (2) = = - 1.100110011 0011 x 2-3 Ta cú: S = vỡ õy l s õm E = e-127 = -3 ặ e = 127 -3 = 124(10) = 0111 1100(2) Vy: X = 0100 0010 1010 0111 1000 0000 0000 0000 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 77 NKK-HUT Vy: X = 1011 1110 0100 1100 1100 1100 1100 1100 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 78 NKK-HUT Bi Cỏc qui c c bit Biu din cỏc s thc sau õy v dng s du phy ng IEEE754 32-bit: X = - 27.0625; Y = 1/32 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 79 Cỏc bit ca e bng 0, cỏc bit ca m bng 0, thỡ X = x000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 ặ X = Cỏc bit ca e bng 1, cỏc bit ca m bng 0, thỡ X = x111 1111 1000 0000 0000 0000 0000 0000 ặ X = Cỏc bit ca e bng 1, cũn m cú ớt nht mt bit bng 1, thỡ nú khụng biu din cho s no c (NaN - not a number) 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 80 20 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Di giỏ tr biu din Dng 64-bit 2-127 n 2+127 10-38 n 10+38 S l bit du e (11 bit): mó excess-1023 ca phn m E ặ E = e 1023 m (52 bit): phn l ca phn nh tr M Giỏ tr s thc: X = (-1)S*1.m * 2e-1023 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 81 NKK-HUT Di giỏ tr biu din: 10-308 n 10+308 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 82 NKK-HUT Dng 80-bit 3.Thc hin phộp toỏn s du phy ng S l bit du e (15 bit): mó excess-16383 ca phn m E ặ E = e 16383 X1 = M1 * RE1 X2 = M2 * RE2 Ta cú m (64 bit): phn l ca phn nh tr M Giỏ tr s thc: X = (-1)S*1.m * 2e-16383 X1 * X2 = (M1* M2) * RE1+E2 X1 / X2 = (M1 / M2) * RE1-E2 X1 X2 = (M1*RE1-E2 M2) * RE2 , vi E2 E1 Di giỏ tr biu din: 10-4932 n 10+4932 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 83 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 84 21 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Cỏc kh nng trn s Phộp cng v phộp tr Trn trờn s m (Exponent Overflow): m dng vt giỏ tr cc i ca s m dng cú th (ặ ) Trn di s m (Exponent Underflow): m õm vt giỏ tr cc i ca s m õm cú th (ặ 0) Trn trờn phn nh tr (Mantissa Overflow): cng hai phn nh tr cú cựng du, kt qu b nh ngoi bit cao nht Trn di phn nh tr (Mantissa Underflow): Khi hiu chnh phn nh tr, cỏc s b mt bờn phi phn nh tr 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 85 NKK-HUT Kim tra cỏc s hng cú bng hay khụng Hiu chnh phn nh tr Cng hoc tr phn nh tr Chun hoỏ kt qu 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 86 NKK-HUT Thut toỏn cng/tr s du phy ng 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN Thut toỏn nhõn s du phy ng 87 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 88 22 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Thut toỏn chia s du phy ng 3.6 Biu din ký t 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 89 NKK-HUT B mó ASCII (American Standard Code for Information Interchange) B mó Unicode 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 90 NKK-HUT B mó ASCII Cỏc ký t chun Do ANSI (American National Standard Institute) thit k B mó 8-bit ặ cú th mó húa c 28 ký t, cú mó t: 0016 ữ FF16 , ú: Cỏc ký t hin th chun: 128 ký t chun cú mó t 0016 ữ 7F16 128 ký t m rng cú mó t 8016 ữ FF16 Cỏc mó iu khin 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 91 Cỏc ch cỏi Latin Cỏc ch s thp phõn cỏc du cõu: , : ; cỏc du phộp toỏn: + - * / % mt s ký hiu thụng dng: &, $,@, # du cỏch 18 March 2007 Cỏc mó iu khin nh dng bn Cỏc mó iu khin truyn s liu Cỏc mó iu khin phõn tỏch thụng tin Cỏc mó iu khin khỏc Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 92 23 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT HEXA 16 32 48 @ 64 80 96 112 17 ! 33 A Q a q 18 34 50 66 B R 82 98 19 # 35 C S c 36 D " $ 49 51 65 67 P ` 81 97 b 83 T 99 d 20 21 % 37 53 69 E U 85 101 22 & 54 F 70 V f 23 39 G W 24 40 H X 41 57 73 I Y 89 105 * : J Z j 38 ' ( ) 52 55 56 68 71 72 84 86 87 88 100 e 102 g 103 h 104 i Cỏc ký t hin th chun p 113 r 114 s 115 26 ch cỏi hoa A n Z cú mó t 41(16) n 5A(16) (65 n 90): t u 116 117 v 118 w 119 x 120 y 25 10 26 B 11 27 43 44 60 76 92 108 124 - = M ] m ~ 42 58 74 90 106 + ; K [ k , 59 < 75 L 91 \ 107 l z 122 { | } 123 C 12 28 D 13 29 45 E 14 30 46 62 > N 78 94 110 126 F 15 31 / ? O - o 127 18 March 2007 47 61 63 77 79 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 93 ^ 95 109 n 111 125 93 NKK-HUT ặ ặ ặ 0100 0100 0100 0001 0010 0011 = = = 41(16) 42(16) 43(16) ặ 0101 1010 = 5A(16) 26 ch cỏi thng a n z cú mó t 61(16) n 7A(16) (97 n 122): A 121 'A' 'B' 'C' 'Z' 18 March 2007 'a' 'b' 'c' 'z' ặ ặ ặ 0110 0110 0110 0001 0010 0011 = = = 61(16) 62(16) 63(16) ặ 0111 1010 = 7A(16) Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 94 NKK-HUT Cỏc ký t hin th chun (tip) Cỏc ký t hin th chun (tip) 10 ch s thp phõn t n cú mó t 30(16) n 39(16) (48 n 57): Cỏc ký hiu khỏc: '0' ặ 0011 0000 = 30(16) '1' ặ 0011 0001 = 31(16) 2' ặ 0011 0010 = 32(16) 0011 1001 = 39(16) cỏc du cõu: , : ; cỏc du phộp toỏn: + - * / % mt s ký hiu thụng dng: &, $,@, # du cỏch 18 March 2007 '9' ặ Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 95 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 96 24 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Cỏc mó iu khin (tip) Cỏc mó iu khin: cú mó 0016 ữ 1F16 v 7F16 Cỏc mó ký t iu khin truyn tin SOH Start of Heading - Bt u tiờu : Ký t ỏnh du bt u phn thụng tin tiờu STX Start of Text - Bt u bn: Ký t ỏnh du bt u d liu bn v cng chớnh l kt thỳc phn thụng tin tiờu Cỏc mó ký t iu khin nh dng (iu khin mn hỡnh, mỏy in ) BS Backspace Lựi li mt v trớ: Ký t iu khin tr lựi li mt v trớ HT Horizontal Tab - Tab ngang: Ký t iu khin tr dch tip mt khong ó nh trc LF Line Feed Xung mt dũng: Ký t iu khin tr chuyn xung dũng di VT Vertical Tab Tab ng: Ký t iu khin tr chuyn qua mt s dũng ó nh trc ACK Acknowledge - Bỏo nhn: Ký t c phỏt t phớa thu bỏo cho phớa phỏt bit rng d liu ó c nhn thnh cụng FF Form Feed - y sang u trang: Ký t iu khin tr di chuyn xung u trang tip theo NAK Negative Aknowledge - Bỏo ph nhn: Ký t c phỏt t phớa thu bỏo cho phớa phỏt bit rng vic nhn d liu khụng thnh cụng SYN CR Carriage Return V u dũng: Ký t iu khin tr di chuyn v u dũng hin hnh Synchronous / Idle - ng b hoỏ: c s dng bi h thng truyn ng b ng b hoỏ quỏ trỡnh truyn d liu ETB End of Transmission Block Kt thỳc truyn: Ch kt thỳc d liu c truyn 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh ETX EOT ENQ 97 NKK-HUT 18 March 2007 End of Text Kt thỳc bn: Ký t ỏnh du kt thỳc d liu bn ó c bt u bng STX End of Transmission - Kt thỳc truyn: Ch cho bờn thu bit kt thỳc truyn Enquiry Hi: Tớn hiu yờu cu ỏp ng t mt mỏy xa Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 98 NKK-HUT Cỏc mó iu khin (tip) Cỏc mó iu khin (tip) Cỏc mó ký t iu khin khỏc NUL Null - Ký t rng: c s dng in khong trng khụng cú d liu Cỏc mó ký t iu khin phõn cỏch thụng tin FS File Separator - Ký hiu phõn cỏch tin: ỏnh du ranh gii gia cỏc tin GS Group Separator - Ký hiu phõn cỏch nhúm: ỏnh du ranh gii gia cỏc nhúm tin (tp hp cỏc bn ghi) RS Record Separator - Ký hiu phõn cỏch bn ghi: ỏnh du ranh gii gia cỏc bn ghi US Unit Separator - Ký hiu phõn cỏch n v: ỏnh du ranh gii gia cỏc phn ca bn ghi BEL Bell - Chuụng: c s dng phỏt ting bớp cn gi s chỳ ý ca ngi SO Shift Out Dch ra: Ch rng cỏc mó tip theo s nm ngoi ký t chun cho n gp ký t SI Shift In Dch vo: Ch rng cỏc mó tip theo s nm ký t chun SI DLE Data Link Escape - Thoỏt liờn kt d liu: Ký t s thay i ý ngha ca mt hoc nhiu ký t liờn tip sau ú DC1ữDC Device Control - iu khin thit b : Cỏc ký t dựng iu khin cỏc thit b ph tr CAN EM End of Medium Kt thỳc phng tin: Ch ký t trc nú l ký t cui cựng cú tỏc dng vi phng tin vt lý SUB Substitute Thay th: c thay th cho ký t no c xỏc nh l b li ESC Escape Thoỏt: Ký t c dựng cung cp cỏc mó m rng bng cỏch kt hp vi ký t sau ú Delete Xoỏ: Dựng xoỏ cỏc ký t khụng mong mun DEL 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 99 Cancel Hu b: Ch rng mt s ký t nm trc nú cn phi b qua 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 100 25 Bi ging Kin trỳc mỏy tớnh 18 March 2007 NKK-HUT NKK-HUT Cỏc ký t m rng Cỏc ký t m rng c nh ngha bi: B mó hp nht: Unicode nh ch to mỏy tớnh ngi phỏt trin phn mm Vớ d: 18 March 2007 B mó ký t m rng ca IBM ặ IBM-PC B mó ký t m rng ca Apple ặ Macintosh B mó ting Vit TCVN3 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 101 Do cỏc hóng mỏy tớnh hng u thit k B mó 16-bit B mó a ngụn ng Cú h tr cỏc ký t ting Vit 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh 102 NKK-HUT Ht chng 18 March 2007 Bi ging Kin trỳc Mỏy tớnh Nguyn Kim Khỏnh - HBKHN 103 26