Đề cương bài giảng vi điều khiển công nghiệp

tr-ờng Đại học s- phạm kỹ thuật h-ng yên khoa khí động lực Bài giảng dùng chung VI ĐIềU KHIểN CÔNG NGHIệP (Dùng cho hệ Đại học ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện Bảo trì, Cơ điện lạnh & ĐHKK, Công nghệ ô tô) áp dụng cho Ch-ơng trình tín Biên soạn: lê trí quang, Nguyễn hải hà, Lê ngọc trúc Bộ môn: công nghệ điện LạNH & ĐHKK H-ng yên, 2015 cng bi ging vi x lý - 8051 Chng TNG QUAN V H VI X Lí 1.1 Kin trỳc h vi x lý 1.1.1 S ủ tng quỏt v chc nng ca mt b vi x lý S ủ : Hỡnh 1.1 Cu trỳc tng quỏt ca mt h vi x lý Cỏc chc nng chớnh ca h vi x lý bao gm: - Khi x lý trung tõm (CPU) - B nh bỏn dn (memory, M) - Khi phi ghộp vi cỏc thit b ngoi vi - Cỏc bus truyn thụng tin Ba chc nng: CPU, M, I/O liờn h vi thụng qua cỏc ủng dõy ủ truyn tớn hiu gi chung l bus h thng Bus h thng bao gm bus thnh phn ng vi cỏc tớn hiu ch, d liu v ủiu khin ta cú bus ch, bus d liu v bus ủiu khin Chc nng cỏc : - B x lý trung tõm CPU (Central Processing Unit ) l trung tõm ủu nóo ca h, nú cú chc nng thu thp, x lý thụng tin v ủiu khin mi hot ủng ca h vi x lý - B nh trung tõm cú nhim v lu tr thụng tin d liu trc CPU x lý - Thit b I/O thc hin vic nhn d liu t cỏc kờnh thụng tin t bờn ngoi vo ủ cho CPU x lý v xut cỏc tớn hiu ủiu khin h thng - Cỏc kờnh thụng tin hay Bus h thng l cu ni liờn kt gia cỏc ủú thc hin vic chớnh l liờn kt cỏc Bus ch, Bus ủiu khin v Bus d liu Mt bus l hp cỏc dõy dn mang thụng tin cú cựng mt mc ủớch Vic truy xut ti mt mch xung quanh CPU s dng ba bus: bus ch, bus ủiu khin v bus d liu Vi mi thao tỏc ủc hoc ghi CPU xỏc ủnh rừ v trớ ca d liu hoc lnh bng cỏch ủt mt ch lờn bus ch, sau ủú tớch cc mt tớn hiu trờn bus ủiu khin ủ ch thao tỏc l ủc hay ghi Thao tỏc ủc ly mt byte d liu t b nh v trớ xỏc ủnh v ủt byte ny lờn bus d liu CPU ủc d liu v v ủt d liu vo mt cỏc ghi ni ca CPU Vi thao tỏc ghi, CPU xut d liu lờn bus d liu Nh vo tớn hiu ủiu khin, b nh nhn bit ủõy l thao tỏc ghi v lu d liu vo v trớ xỏc ủnh 1.1.2 B x lý trung tõm (CPU) B vi x lý l ht nhõn ca h vi x lý, nú l thnh phn quan trng nht kim soỏt tt c cỏc hot ủng ca h v thc hin cỏc thao tỏc trờn d liu Hu ht cỏc CPU ủc hỡnh thnh t cỏc mch lụgic nhm thc hin liờn tc thao tỏc l tỡm np lnh t b nh ủ gii mó v thc thi lnh CPU cú kh nng hiu v thc thi cỏc lnh da trờn mt B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 cỏc mó nh phõn gi l mó mỏy ủú mi mó nhm thc hin mt thao tỏc no ủú.T hp cỏc lnh cho mi loi CPU gi l lnh v nú thng chia thnh cỏc nhúm lnh nh: - Nhúm lnh chuyn d liu - Nhúm lnh s hc - Nhúm lnh Lụgic - Nhúm lnh r nhỏnh chng trỡnh - Nhúm lnh x lý bớt Cu trỳc ủn gin ca mt loi CPU ủc minh nh sau: Đơn vị ghép nối- BIU (Bus Interface Unit) Đơn vị thực EU (Execution Unit) AX BX Các ghi đa CX CS DX DS Các ghi đoạn SP Thanh ghi trỏ, số SS BP SI ES DI IP Bus liệu BUS CPU Bộ tạo địa Điều khiển BUS BUS Toán hạng Khối điều khiển EU ALU Hàng đợi lệnh Thanh ghi cờ EU: Execution unit (khi thc hin lnh) BIU: Bus interface unit (Khi phi ghộp bus) ALU: Arithmetic and logic unit (khi s hc v logic) Hỡnh 1.2 S ủ ca b vi x lý 8088 BIU v EU: Bờn CPU 8088 cú hai chớnh: phi ghộp bus (BIU) v thc hin lnh (EU) Vic chia CPU lm hai phn lm vic ủng thi cú liờn h vi qua ủm lnh lm tng ủỏng k tc ủ x lý ca CPU Cỏc bus bờn CPU cú nhim v truyn ti cỏc tớn hiu ca cỏc khỏc Trong s cỏc bus ủú cú bus d liu 16 bit ca ALU, bus cỏc tớn hiu ủiu khin EU, v bus ca h thng BIU Trc ủi bus ngoi hoc ủi vo bus ca b vi x lý, cỏc tớn hiu truyn trờn bus thng ủc cho ủi qua b ủm ủ nõng cao tớnh tng thớch cho ni ghộp hoc nõng cao kh nng phi ghộp BIU ủa ch, ủc mó lnh t b nh, ủc/ghi d liu t/vo cng hoc b nh Núi cỏch khỏc BIU chu trỏch nhim ủa ch bus v trao ủi ch vi bus Trong EU ta thy cú mt ủiu khin (control unit CU) Chớnh ti bờn ủiu khin ny cú mch gii mó lnh Mó lnh ủc vo t b nh ủc ủn ủu vo B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 ca b gii mó, cỏc thụng tin thu ủc t ủu ca nú s ủc ủn mch to xung ủiu khin, kt qu l ta thu ủc cỏc dóy xung khỏc (tựy theo mó lnh) ủ ủiu khin hot ủng ca cỏc b phn bờn v bờn ngoi CPU Trong EU cũn cú s hc v logic dựng ủ thc hin cỏc thao tỏc khỏc vi cỏc toỏn hng ca lnh Túm li, CPU hot ủng EU s cung cp thụng tin v ch cho BIU ủ ny ủc lnh v d liu, cũn bn thõn nú thỡ gii mó lnh v thc hin lnh Trong BIU cũn cú mt b nh ủm lnh (hng ủi lnh) vi dung lng byte dựng ủ cha cỏc mó lnh ủc ủc nm sn ủ ch EU x lý õy l cu trỳc mi ủc cy vo b vi x lý 8088 vic Intel c ch x lý xen k liờn tc dũng mó lnh (instruction pipelining) vo ng dng cỏc b vi x lý th h mi Pipeline l mt c ch ủó ủc ng dng t nhng nm 60 cỏc mỏy ln C ch ny hot ủng nh sau: Hot ủng ca CPU gm giai ủon ủc mó lnh (opcode fetch), gii mó lnh (decode) v thc hin lnh (execution) B vi x lý 8088 s dng c ch x lý xen k liờn tc dũng mó lnh thỡ CPU ủc chia lm hai cú s phõn chia cụng vic cho tng Vic ủc mó lnh BIU thc hin, vic gii mó lnh v thc hin lnh l EU ủm nhim Cỏc chc nng ny cú kh nng lm vic ủng thi v cỏc bus s liờn tc ủc s dng Trong EU ly mó lnh t b ủm byte ủ gii mó thỡ BIU cú th ủc mó lnh t b nh chớnh ri ủt chỳng vo b nh ủm lnh ủó nờu B ủm lnh ny lm vic theo kiu vo trc trc iu ny lm tng tc ủ ca b vi x lý Tuy nhiờn nu b ủm lnh cha cỏc mó lnh CALL hay JMP thỡ ni dung c ca b ủm s b xúa v thay th vo ủú l ni dung mi ủc np vo bi cỏc mó lnh mi lnh nhy hoc lnh quyt ủnh Vic ny tiờu tn nhiu thi gian hn so vi vic x lý theo kiu tun t Khụng cú pipelining F1 D1 E1 F2 D2 E2 F2 D3 E3 Cú pipelining F1 D1 E1 F2 D2 E2 F3 D3 E3 Hỡnh 1.3 Dũng lnh thng v dũng lnh xen k liờn tc Cỏc ghi ủon (segment register, 16 bit) Khi BIU trờn bus ch 20 bus ch, nh vy 8088 cú kh nng phõn bit ủc 220 = 1.048.576 = 1M ụ nh hay Mbyte, vỡ cỏc b nh núi chung t chc theo byte Núi cỏch khỏc, khụng gian ch ca 8088 l mt Mbyte Trong khụng gian Mbyte ny b nh cn ủc chia thnh cỏc vựng khỏc - Cha mó chng trỡnh - Cha d liu v kt qu trung gian ca chng trỡnh - To mt vựng nh ủc bit gi l ngn xp (stack) dựng vo vic qun lý cỏc thụng s ca b vi x lý gi chng trỡnh hoc ch v t chng trỡnh Trong thc t b vi x lý 8088 cú cỏc ghi 16 bit liờn quan ủn ch ủu ca cỏc vựng (cỏc ủon) k trờn v chỳng ủc gi l cỏc ghi ủon ú l ghi ủon mó CS (code segment), ghi ủon d liu DS (data segment), ghi ngn sp SS (stack segment) v ghi ủon d liu ph ES (extra segment) Cỏc ghi ủon 16 bit ny ch ch ủu ca ủon b nh, dung lng ln nht ca mi ủon nh ny l 64Kbyte v ti mt thi ủiờm nht ủnh b vi x lý ch lm vic ủc B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 vi ủon nh 64Kbyte ny Vic thay ủi giỏ tr ca cỏc ghi ủon lm cho cỏc ủon tng ng cú th dch chuyn linh hot phm vi khụng gian Mbyte, vỡ vy cỏc ủon ny cú th nm tỏch thụng tin cn lu chỳng ủũi hi dung lng ủ 64 Kbyte hoc cng cú th nm trựm cú nhng ủon khụng cn khụng cn dựng ht ủ di 64Kbyte V vỡ th cỏc ủon khỏc cú th bt ủu ni tip sau ủú iu ny cng cho phộp ta truy nhp vo bt k ủon nh 64 Kbyte no nm ton b khụng gian Mbyte Ni dung cỏc ghi ủon s xỏc ủnh ch ca ụ nh nm ủu ủon a ch ny gi l ch c s a ch ca cỏc ụ nh khỏc nm ủon gi l ch lnh hay ủ lnh (offset), gi nh th vỡ nú ng vi khong lch ca ta ủ mt ụ nh c th no ủú so vi ụ ủu ủon lnh ny ủc xỏc ủnh bi cac ghi 16 bit khỏc ủúng vai trũ ghi lnh (offset registers) m ta s núi ủn sau C th, ủ xỏc ủnh ch vt lý 20 bit ca mt ụ nh no ủú mt ủon bt k CPU 8088 phi dựng ủn hai ghi 16 bit (mt ghi ủ cha ch c s, cũn ghi cha ủ lnh) v t ni dung ca cp ghi ủú nú to ch vt lý theo cụng thc sau a ch vt lý = ghi ủoanh *16 + ghi lnh Vic dựng hai ghi ủ ghi nh thụng tin v ch thc cht to mt loi ch gi l ch logic v ủc ký hiu nh sau: Thanhghiủon : thanhghilch (segment : offset) a ch segment : offset l logic vỡ nú tn ti di dng giỏ tr ca cỏc ghi c th bờn CPU v cn thit truy nhp ụ nh no ủú thỡ nú phi ủc ủi ch vt lý ủ ri ủc lờn bus ch Vic chuyn ny mt b to ch thc hin Vớ d: cp CS:IP s ch ch ca lnh sp thc hin ủon mó Nu ti mt thi ủim no ủú ta cú CS=F000H v IP=FFF0H thỡ CS:IP~F000H*16+FFF0H = F0000H + FFF0H = FFFF0H a ch FFFF0H chớnh l ch ủng ca 8088 Du ~ l ủ ch s tng ng a ch cỏc ụ nh thuc cỏc ủon khỏc cng cú th tớnh ủc theo cỏch tng t nh vy Vỡ vy cn núi ủn ch ca mụt ụ nh ta cú t s dng c ch logic ln ch vt lý Vỡ bao gi cng tn ti s tng ng gia hai loi ch ny (thụng qua b to ch ) Trc núi ủn cỏc ghi khỏc ta núi thờm chỳt ớt v tớnh tr ca cỏc ghi ủon v ghi lch ch logic ng vi mt ch vt lý iu ny cng núi lờn tớnh linh hot cua c ch segment : offset vic ủnh ch ca 8088/8086 Nhỡn vo cỏc giỏ tr cui cựng ca ch vt lý, ta thy cú th to ch ủú t nhiu giỏ tr khỏc cua ghi ủon v ghi lch Vớ d: ch vt lý 12345H cú th ủc to t cỏc giỏ tr Thanh ghi ủon Thanh ghi lch 1000H 2345H 1200H 0345H 2305H 1004H E345H 0300H Cỏc ghi nng Trong EU cú ghi nng 16 bit AX, BX, CX, DX iu ủc bit l cn cha d liu bit thỡ mi ghi ny cú th tỏch thnh ghi bit cao v thp lm vic ủc lp ú l cỏc cp ghi AH, AL, BH, BL, CH, CL, DH, DL (trong ủú H ch phn cao L ch phn thp) Mi ghi cú th ủc dựng mt cỏch nng ủ cha cỏc loi d liu khỏc nhau, nhng cng cú nhng cụng vic ủc bit nht ủnh B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 ch thao tỏc vi mt vi ghi no ủú v chớnh vỡ vy cỏc ghi thng ủc gỏn cho cỏc cỏi tờn ủc bit rt cú ý ngha C th: - AX (accumulator, Acc) cha Cỏc kt qu ca cỏc thao tỏc thng ủc cha ủõy (kp qu ca phộp nhõn, chia) nu kt qu l bit thỡ ghi AL ủc coi l Acc - BX (Base) ghi c s, thng cha ch c s ca mt bng dựng lnh XLAT - CX (counter) b ủm Thng ủc dựng ủ cha s ln lp trng hp cỏc lnh LOOP, cũn CL thng ủc dựng ủ cha s ln dch hoc quay cỏc lnh dch hoc quay ghi - DX (data) ghi d liu DX cựng AX tham gia vo cỏc thao tỏc ca phộp nhõn hoc chia cỏc s 16 bit DX cũn dựng ủ cha ch ca cỏc cng cỏc lnh vo d liu trc tip (IN/OUT) Cỏc ghi tr v ch s Trong 8088 cũn cú ghi tr v ghi ch s 16 bit Cỏc ghi ny (tr IP) ủu cú th ủc dựng nh cỏc ghi nng, nhng ng dng chớnh ca mi ghi l chỳng ủc ngm ủnh nh l ghi lnh cho cỏc ủon tng ng c th: - IP (con tr lnh-instruction pointer) IP luụn tr vo lnh tip theo s ủc thc hin nm ủon mó CS a ch ủy ủ ca lnh tip theo ny ng vi CS:IP v ủc xỏc ủnh theo cỏch ủó nờu trờn - BP (con tr c s-base pointer) BP luụn tr vo mt d liu nm ủon ngn xp SS a ch ủy ủ ca mt phn t ủon ngn xp ng vi SS:BP v ủc xỏc ủnh theo cỏch ủó núi trờn - SI (ch s gc hay ngun source index) SI ch vo d liu ủon d liu DS m ch c th ủy ủ ng vi DS:SI v ủc xỏc ủnh theo cỏch ủó nờu trờn - DI (Ch s ủớch destination index) DI ch vo d liu ủon d liu DS m ch c th ủy ủ ng vi DS:SI v ủc xỏc ủnh nh cỏch ủó núi trờn Chỳ ý: Riờng cỏc lnh thao tỏc vi d liu kiu chui thỡ cp ES:DI luụn ng vi ch ca phn t thuc chui ủớch, cũn cp DS:SI ng vi ch ca phn t thuc chui gc Thanh ghi c FR (flat register) õy l ghi khỏ ủc bit CPU, mi bit ca nú ủc dựng ủ phn ỏnh mt trng thỏi nht ủnh ca kt qu phộp toỏn ALU thc hin hoc mt trng thỏi hot ủng ca EU Da vo cỏc c ny ngi lp trỡnh cú th cú cỏc lnh thớch hp tip theo cho b vi x lý (cỏc lnh nhy cú ủiu kin) Thanh ghi c gm 16 bit nhng ngi ta ch dựng ht bit ca nú ủ lm cỏc bit c x x x x O D I T S Z x A x P x C Hỡnh 1.4 S ủ ghi c ca b vi x lý 8086/88 Cỏc c c th: - C hoc CF (Carry Flat) c nh, CF = cú nh hoc mn t MSB - P hoc FP (Parity Flat) c parity phn ỏnh tớnh chn l ca tng s bit cú kt qu PF = tng s bit cú kt qu l chn (even parity) PF = tng s bit kt qu l l B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 - A hoc AF (auxiliary carry flat) c nh ph rt cú ý ngha ta lm vic vi cỏc s BCD AF=1 cú nh hoc mn t mt s BCD thp (4 bit thp) sang mt s BCD cao(4 bit cao) - Z hoc ZF (zero flat) c rng, ZF=1 kt qu bng - S hoc SF (sign flat) c du, SF=1 kt qu õm - O hoc OF (over flow) c trn OF = kt qu l mt s bự hai vt ngoi gii hn biu din dnh cho nú Trờn ủõy l bit c trng thỏi phn ỏnh cỏc trng thỏi khỏc ca kt qu sau mt thao tỏc no ủú, ủú bit c ủu thuc byte thp ca ghi c l cỏc c ging nh b vi x lý 8085 ca intel Chỳng ủc lp hoc xúa tựy theo cỏc ủiu kin c th sau cỏc thao tỏc ca ALU Ngoi ra, b vi x lý 8088 cũn cú cỏc c ủiu khin sau ủõy (cỏc c ny ủc lp hoc xúa nh cỏc lnh riờng) - T hoc TF (trap flat) c by, TF = thỡ CPU lm vic ch ủ chy tng lnh (ch ủ ny dựng cn tỡm li mt chng trỡnh) - I hoc IF (interrupt enable flat) c cho phộp ngt, IF=1 thỡ CPU cho phộp cỏc yờu cu ngt (che ngt) ủc tỏc ủng - D hoc DF (direction flat) c hng DF=1 CPU lm vic vi chui ký t theo th t t phi sang trỏi Vi c trn ta cn phi lm rừ hn ủ ta hiu ủc bn cht v c ch lm vic ca nú C trn thng ủc dựng ủn ta lm vic vi s bự hai cú du, gi thit ta lm vic vi s bự hai cú ủ di bit Kt qu ủ AL gi C67 l c nh t bit lờn bit Trong ủú b7 l MSB v cng chớnh l bit du (SF) ca AL Ta cú th chng minh ủc rng quan h gia c OF vi cỏc c CF v C67 tuõn theo phng trỡnh sau: OF = CF + C67 Ngha l thc hin cỏc phộp toỏn vi cỏc s bự hai cú du, hin tng trn s xy c OF = nu cú nh t MSB (tc l t SF) sang CF nhng li khụng cú nh vo chớnh nú (SF) hoc ngc li iu ny cú th tng quỏt húa cho cỏc trng hp lm vic vi s bự hai cú du vi ủ di 16/32 bit 1.1.3 Quỏ trỡnh tỡm np lnh v thc thi lnh ca CPU Vic tỡm np mt lnh t Ram h thng l mt nhng thao tỏc c bn nht m CPU phi thc hin Quỏ trỡnh tỡm np lnh ủc thc hin theo trỡnh t nh sau: B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 Hỡnh 1.5 Hot ủng ca Bus cho chu k tỡm np lnh - Ni dng ca PC ủc ủt lờn bus ch - Tớn hiu ủiu khin READ ủc xỏc lp, chuyn sang trng thỏi tớch cc - D liu (opcode ca lnh) ủc ủc t RAM v lờn bus d liu - opcode ủc cht vo ghi lnh bờn CPU - PC ủc tng ủ chun b tỡm np lnh k tip t b nh Giai ủon thc thi lnh bao gm vic gii mó opcode v to cỏc tớn hiu ủiu khin, cỏc tớn hiu ny ủiu khin vic xut nhp gia cỏc ghi ni vi ALU v thụng bỏo ủ ALU thc hin thao tỏc ủó ủc xỏc ủnh 1.1.4 B nh ch ủc ROM (Read Only Memory) ROM c bn: ROM dựng ủ lu tr chng trỡnh ủiu hnh (Monitor) ca h VXL Chng trỡnh ny s quy ủnh mi hot ủng ca h VXL B VXL s cn c vo cỏc lnh cha chng trỡnh ủ ủiu khin h VXL thc hin cỏc chc nng, nhim v ủc n ủnh lnh Núi cỏch khỏc, h VXL s thc hin mt cỏch trung thc thut toỏn m ngi thit k phn mm ủó xõy dng v ci ủt vo ROM ca h Ngoi ra, ROM h VXL cũn dựng ủ lu tr cỏc bng biu, tham s ca h thng m quỏ trỡnh hot ủng khụng ủc thay ủi nh: bng ch cng giao tip, cỏc bng tra cu s liu, cỏc b mó cn s dng h ROM cng ủc qun lý theo phng thc ma trn ủim, nú cú nhiu chng loi khỏc nhau: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, ROM l b nh c ủnh cú cu trỳc ủn gin nht Ni dung ca nú nh sn xut ch to, ngi s dng khụng th thay ủi ni dung ny ủc na PROM (Programmable ROM - ROM cú kh nng lp trỡnh ủc): B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 c ủim chung: Ni dung ca PROM nh sn xut hoc ngi thit k h VXL np vo nhng ch ủoc ln Sau np xong ni dung ny khụng th thay ủi ủc na EPROM (Eraseable PROM ROM np/xoỏ ủc nhiu ln): EPROM l b nh c ủnh cú cu trỳc ủc bit Ni dung ca nú nh sn xut hay ngi thit k h VXL np vo v cú th np/xoỏ nhiu ln Ngi ta to bit thụng tin EPROM da trờn nguyờn tc lm vic ca Transistor trng cú cc ca cỏch ly kờnh cm ng (MOSFET kờnh cm ng) EEPROM (Electrical EPROM ROM cú kh nng lp trỡnh v xoỏ ủc bng ủin) 1.1.5 B nh truy cp ngu nhiờn RAM (Random Acess Memory) RAM l b nh cú th ghi v ủc ủc, thụng tin trờn RAM s b mt mt ngun cung cp Theo phng thc lu tr thụng tin, RAM ủc chia thnh loi c bn: RAM tnh v RAM ủng RAM tnh: Cú th lu tr thụng tin lõu tu ý l ủc cung cp ủin nng - tt c cỏc loi phn t nh bng Trig ủu thuc loi ny RAM ủng: Ch lu ủc thụng tin khong thi gian nht ủnh Mun kộo di thi gian ny cn cú phng thc lm ti li thụng tin phn t nh RAM Phn t nh ca RAM ủng ủn gin nht l mt linh kin ủin dung - t din S dng RAM ủng cú phc nhng v cu trỳc nh li ủn gin, tiờu tn ớt nng lng, tng mt ủ b nh v ủụi cũn lm tng c tc ủ lm vic ca b nh Cu trỳc mch ủin ca cỏc b nh RAM rt dng c v cụng ngh ch to chỳng (TTL, MOS, ) v cỏc yờu cu s dng chỳng nh cỏc yờu cu v ghộp ni, tc ủ lm vic, mt ủ linh kin v dung lng cn thit 1.1.6 Cỏc thit b xut nhp I/O 1.2 Cỏc h thng s 1.2.1 H thng s thp phõn H ủm thp phõn cũn gi l h ủm c s mi v nú ủc biu din bi 10 s t (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ) nhng s ny ủc s dng rt nhiu khoa hc k thut cng nh ủi sng hng ngy, biu din s thp phõn thỡ dng sau dóy s thng cú ch D Vớ d: Ba nghỡn Chin trm By mi Tỏm ủc biu din nh sau 3978 = 3x103 + 9x102 + 7x101 + 8x100 = 3000 + 900 + 70 + 1.2.2 H thng s nh phõn H ủm nh phõn cũn gi l h ủm c s hai v nú ủc biu din bi s l v 1, k thut ủin t s thỡ s gi l mc logic thp ng vi ủin ỏp thp, s 1gi l mc logic cao tng ng vi ủin ỏp cao nht Mi ký hiu hoc ủc gi l Bit (Binary Digit), biu din s nh phõn thỡ dng sau dóy s phi cú ch B V d: 1100b ; gi l nibble 1001 1001b ; gi l Byte 1010 1011 1100 1101b ; gi l Word Trong dóy s nh phõn ủc biu din thỡ s nh phõn sỏt phi gi l bớt LSB cũn s nh phõn sỏt trỏi gi l bớt MSB V d: 1 0 1 MSB LSB B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 S nh phõn thng ủc biu din dng l s nh phõn cú du v s nh phõn khụng du, nu s nh phõn khụng du s ch biu din cỏc s khụng õm (0) cũn s nh phõn cú du thỡ biu din ủc c giỏ tr õm Vớ d : (1101) = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 = + + + = 13 Gii giỏ tr ca cỏc s cú du bit l: -128 ủn 127 Gii giỏ tr ca cỏc s cú du 16 bit l: -32768 ủn 32767 Trong biu din dóy s nh phõn cú du thỡ ngi ta s dng bớt MSB ủ quy c cho bớt du, vi bớt cho dóy s nh phõn dng cũn bớt cho dóy s nh phõn õm 1.2.3 H thng s bỏt phõn (BCD-Binary Coded Decimal) S ủm BCD ủc ủnh ngha l s thp phõn nhng ủc biu din di dng nh phõn bớt, nhng dóy s nh phõn bớt ny quy sang h thp phõn thỡ giỏ tr ca nú phi Trong k thut ủin t núi chung thỡ mó BCD ủc s dng ủ gii mó hin th LED by Vớ d: (0011), (0100), (0101), (0110), (1001) ; ủõy gi l s BCD khụng nộn Vớ d: (00110100), (01010110), (01111000) ; ủõy gi l s BCD nộn Di ủõy l bng cỏc mó BCD Thp phõn BCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 Vớ d: s 15 biu din di dng BCD: 0001 0101 1.2.4 H thng s thp lc (Hexadecimal) H ủm thp phõn cũn gi l h ủm c s mi sỏu v nú ủc biu din bi 16 ký s (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,B,C,D,E,F) nhng s ny ủc s dng rt nhiu khoa hc k thut ủc bit l khoa hc mỏy tớnh vỡ biu din mó Hexa rt ngn gn, biu din s thp lc phõn thỡ sau dóy s phi cú ch H Vớ d: 3978h , 12CCh, 1998h, ABCDh, 2008h 1.2.5 S bự hai Trong k thut Vi x lý ủ biu din mt s no ủú di dng dóy s nh phõn thỡ ngoi vic biu din s khụng du, s cú du thỡ ngi ta cũn s dng cỏch biu din s bự Vy s bự s biu din nh th no? Vớ d: Hóy biu din dóy s A = 10011001 sang s bự ca nú: b1: Tỡm s bự ca A(bng cỏch ly bự tt c cỏc bit ca A): 01100110 b2: Tỡm s bự ca A (bng cỏch ly s bự cng cho 1) : 01100111 ủn ủõy ta nhn thy rng s bự ca mt s no ủú nú chớnh l s ủi ca nú v tng =0 1.2.6 Cỏc phộp toỏn s hc ủi vi h nh phõn a phộp cng nh phõn khụng du Quy c: 0+0=0 0+1=1 B mụn Cụng Ngh C in Trang cng bi ging vi x lý - 8051 aaaaaaa a INC @Ri 1 0000011i ((Ri))