BÀI GIẢNG HỆ THỐNG BỘ NHỚ Chuong03 bieudiendulieu

Chương – Biểu diễn liệu 3.1 Khái niệm thông tin 3.2 Lượng thông tin mã hóa thông tin 3.3 Hệ thống số 3.4 Các phép tính số học cho hệ nhị phân 3.5 Số n (excess-n) 3.6 Cách biểu diễn số với dấu chấm động 3.7 Biểu diễn số BCD 3.8 Biểu diễn ký tự Khoa KTMT Vũ Đức Lung Mục tiêu Hiểu Hiểu Hiểu Hiểu hệ số thông dụng cách chuyển đổi phương pháp biểu diễn số nguyên số chấm động phương pháp tính đơn giản với số phương pháp biểu diễn số BCD ký tự Khoa KTMT Vũ Đức Lung Hình dung “biểu diễn liệu” Mọi Thế thứ máy tính giới bên có nhiều khái niệm số, chữ cái, hình ảnh, âm thanh,… → biểu diễn liệu = quy tắc “gắn kết” khái niệm giới thật với dãy số máy tính Khoa KTMT Vũ Đức Lung 3.1 Khái niệm thông tin Dùng Phân tín hiệu điện thành vùng khác Khoa KTMT Vũ Đức Lung 3.2 Lượng thông tin mã hoá thông tin Thông tin đo lường đơn vị thông tin mà ta gọi bit Lượng thông tin định nghĩa công thức: I = Log2(N) – Trong đó: • I: lượng thông tin tính bit • N: số trạng thái có – Ví dụ, để biểu diễn trạng thái trạng thái có, ta cần số bit ứng với lượng thông tin là: I = Log2(8) = bit Khoa KTMT Vũ Đức Lung 3.3 Hệ Thống Số Dạng tổng quát để biểu diễn giá trị số: Vk = n −1 ∑ b k i =− m i i – Trong đó: • Vk: Số cần biểu diễn giá trị • m: số thứ tự chữ số phần lẻ (phần lẻ số có m chữ số đánh số thứ tự từ -1 đến -m) • n-1: số thứ tự chữ số phần nguyên (phần nguyên số có n chữ số đánh số thứ tự từ đến n-1) • bi: giá trị chữ số thứ i • k: hệ số (k=10: hệ thập phân; k=2: hệ nhị phân; ) Khoa KTMT Vũ Đức Lung 3.3 Hệ Thống Số Các hệ đếm (cơ số) thông dụng – Thập phân (Decimal) • 10 chữ số : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, – Nhị phân (Binary) • chữ số: 0, – Bát phân (Octal) • chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, – Thập lục phân (Hexadecimal) • 16 chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E – A=10, B=11, C=12, D=13, E=14, F=15 Khoa KTMT Vũ Đức Lung Chuyển đổi từ số 10 sang b  Quy tắc: Chia số cần đổi cho b, lấy kết chia tiếp cho b kết Số số b số dư (của phép chia) viết ngược  Ví dụ: 41 ÷ 20 ÷ 10 ÷ ÷2 ÷2 ÷2 = 20 = 10 =5 =2 =1 =0 dư dư dư dư dư dư 0 1 4110 = 1010012 Khoa KTMT Vũ Đức Lung Chuyển đổi hệ 10 sang Nhị phân Quy tắc: Người ta chuyển đổi phần nguyên lẻ theo quy tắc sau Phần nguyên: Chia liên tiếp phần nguyên cho giữ lại số dư, Số nhị phân chuyển đổi dãy số dư liên tiếp tính từ lần chia cuối lần chia Phần lẻ: Nhân liên tiếp phần lẻ cho 2, giữ lại phần nguyên tạo thành Phần lẻ số Nhị phân dãy liên tiếp phần nguyên sinh sau phép nhân tính từ lần nhân đầu đến lần nhân  cuối Khoa KTMT Vũ Đức Lung Chuyển đổi hệ 10 sang Nhị phân Ví dụ: Chuyển sang hệ Nhị phân số: 13,6875 Thực hiện: Phần nguyên: 13:2 = dư 1  6:2 = dư 3:2   = dư 1:2 = dư Phần nguyên số Nhị phân 1101 Phầnlẻ: 0,6875 x = 1,375 Phần nguyên                    0,375 x = 0,750 Phần nguyên là    0,750 x = 1,500 Phần nguyên 0,5 x = 1,00 Phần nguyên                        Phần lẻ số Nhị phân là: 0,1011 Ta viết kết là: (13,625)10 = (1101,1011)2 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 10 Số bù (tt) Đối với hệ nhị phân: – Bù = đảo n bit N • Bù (1100) = 0011 – Bù = bù + • Bù (1100) = 0011 + = 0100 • Mẹo: giữ nguyên số bên phải gặp số 1, sau đảo 1100 0100 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 17 Số n (excess-n) 000 001 010 011 -3 -2 -1 000 001 010 011 100 101 110 111 100 101 110 111 Nguyên dương Quá Quy tắc chung: Biểu diễn n N = biểu diễn nguyên dương (N + n) Ví dụ: Biểu diễn (quá 127) là: 127+7 = 134 = 100001102 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 18 Phép cộng trừ nhị phân dùng bù    Phép cộng giống  Cần lưu ý: Cộng  cộng số nhị phân không dấu, cộng bit dấu số nhớ bit lớn vào bit cuối Ví dụ: 13 001101 + -13 110010 + 11 24 + + 001011 -11 110100 011000 -24 Nhớ 100110 + 100111  Phép trừ thực thông qua phép cộng Khoa KTMT Vũ Đức Lung 19 Phép cộng trừ nhị phân dùng bù 2  Quy tắc: -A A – B = A + Ví dụ: 13 – = bù A (-B) = A + (bù B) = 13 + (-6) = 00000110 -6 = 11111010 13 = 00001101 = 00000111 Bỏ bit tràn (nếu có) (7) -Nếu số nhớ cuối số số dương Kết bit không kể đến bit nhớ cuối - Nếu số nhớ cuối (không có nhớ) số số âm dãy bit bù kết Muốn có kết thật ta lấy Bù lần Số nhớ => kết số dương, ta bỏ qua số nhớ không ghi  số kết Khoa KTMT Vũ Đức Lung 20 Cộng trừ số nhị phân nguyên Các ví dụ: Khoa KTMT Vũ Đức Lung 21 BCD (Binary Coded Decimal) Biểu diễn chữ số thập phân chữ số nhị phân (ít dùng) = 0000 = 0001 … = 1001 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 22 Ví dụ tính toán với BCD Khoa KTMT Vũ Đức Lung 23 Biểu diễn ký tự Sử dụng mã ASCII mở rộng (8 bit) – 00 – 1F: ký tự điều khiển – 20 – 7F: ký tự in – 80 – FF: ký tự mở rộng (ký hiệu tiền tệ, vẽ khung, …) Ngày dùng mã Unicode (16 bit) (UTF-8) Khoa KTMT Vũ Đức Lung 24 Biểu diễn số nguyên có dấu   Một +2510 = 00011001 -2510 = 10011001 Byte (8 bit) biểu diễn số có dấu từ -127 tới +127  Có hai cách biểu diễn số không 0000 0000 (+0) 1000 0000 (-0) Khoa KTMT Vũ Đức Lung 25 Biểu diễn chấm động F = (-1)S × M × RE – – – – Ví S: dấu M: định trị R: số e: mũ dụ: 2006 = (-1)0 × 2.006 × 103 Khoa KTMT Vũ Đức Lung 26 Biểu diễn chấm động  Biểu diễn chấm động gọi chuẩn hóa phần định trị có chữ số bên trái dấu chấm thập phân chữ số khác không → số có biểu diễn chấm động chuẩn hóa 2.006 × 103 (chuẩn) 20.06 × 102 (không) 0.2006 × 104 (không) Khoa KTMT Vũ Đức Lung 27 Biểu diễn chấm động hệ nhị phân Sử dụng dạng chuẩn hóa Dùng bit cho phần dấu: 0-dương, 1-âm Không biểu diễn số (R) Phần định trị biểu diễn phần lẻ (bên phải dấu chấm) chữ số bên trái dấu chấm Khoa KTMT Vũ Đức Lung 28 Biểu diễn chấm động hệ nhị phân Ví dụ: 31 30 23 22 – Dấu bit – Mũ: bit (từ bit 23 đến bit 30) số 127 (sẽ có trị từ -127 đến 128) – Định trị: 23 bit (từ bit đến bit 22) Khoa KTMT Vũ Đức Lung 29 Biểu diễn chấm động hệ nhị phân   Ví dụ: 209.8125 10 = 11010001.1101 = 1.10100011101 × 27 Biểu diễn (quá-127) là: 127+7 = 134 = 100001102 Kết quả: 31 30 10000110 23 22 1010001110100000000000 Lưu ý số bên trái dấu chấm Khoa KTMT Vũ Đức Lung 30 CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƯƠNG III Khoa KTMT Vũ Đức Lung 31 ... thứ tự từ đến n-1) • bi: giá trị chữ số thứ i • k: hệ số (k=10: hệ thập phân; k=2: hệ nhị phân; ) Khoa KTMT Vũ Đức Lung 3.3 Hệ Thống Số Các hệ đếm (cơ số) thông dụng – Thập phân (Decimal) • 10... -Nếu số nhớ cuối số số dương Kết bit không kể đến bit nhớ cuối - Nếu số nhớ cuối (không có nhớ) số số âm dãy bit bù kết Muốn có kết thật ta lấy Bù lần Số nhớ => kết số dương, ta bỏ qua số nhớ không... phần nguyên Vậy (0,5100098) Khoa KTMT  =(6327,4051) 10 Vũ Đức Lung 12 Chuyển đổi hệ sang hệ 10 Ví dụ: Chuyển đổi sang hệ Thập phân số: m = 1101,011 Thực hiện: Ta lập tổng theo trọng số Bit nhị phân: