hệ thống số

HỆ THỐNG SỐ 1.1 Hệ thống tương tự (Analog System) • Là thiết bị thao tác đại lượng vật lý được biểu diễn dạng tương tự Trong hệ thống tương tự đại lượng thay đổi khoảng giá trị liên tục Một vài hệ thống tương tự thường gặp như: khuếch đại âm tần, thiết bị thu phát băng từ,…Tín hiệu tương tự minh hoạ hình 1.1 • Hình 1.1 • HÌNH 1.1  1.2 Hệ thống số (digital system) • Là tập hợp thiết bị thiết kế để thao tác thông tin logic hay đại lương vật lý biểu diển dạng số, tức đại lượng có giá trị rời rạc Một vài hệ thống kỹ thuật số ta thường gặp là: máy vi tính, máy tính tay, thiết bị nghe nhìn số hệ thống điện thoại SỐ Tín hiệu số minh họa hình 1.2 2/ TÍN HIỆU SỐ LẤY MẪU TÍN HIỆU Lượng tử hóa • • • • • • • • 111 110 101 100 011 010 001 000 HÌNH 1.2 liệu:11001001011 Ưu điểm kỹ thuật số • • • • • • • • - Thiết bị số dể thiết kế - Thông tin lưu trữ truy cập dể dàng nhanh chóng - Tính xác độ tin cậy cao - Có thể lập trình hệ thống hoạt động hệ thống kỹ thuật số - Mạch số bị ảnh hưởng bị nhiễu - Nhiều mạch số tích hợp chíp IC - Tự phát hện sai sửa sai - Độ xác đọ phân giải cao Nhược điểm kỹ thuật số • • Sử dụng thiết bị cao cấp Dữ liệu đầu vào va đầu tương tự nên phải chuyển đổi Ví dụ Phối hợp hệ thống số CỘNG BCD Tổng phép cộng 1101 không tồn mã BCD Điều xảy tổng hai ký số vượt Trong trường hợp ta phải hiệu chỉnh cách cộng thêm (0110) vào nhằm tính đến việc bỏ qua nhóm mã khơng hợp lệ  Mã ASCII • Mã chữ số sử dụng rộng rãi mã ASCII (American Standard Code for • Bộ mã có 256 chữ số(0255) Information Interchange)  MÃ GRAY • Bảng trình bày mã số Gray với mã số nhị phân thập phân từ đến 15 Mã Gray chọn cho thay đổi vị trí bit hai mã kế IEEE 754 Số thực dấu phẩy động • • Cách biểu diễn số dấu phẩy động tương tự với cách dùng ký hiệu khoa học: • Một số mũ là số ngun có dấu, nhằm mô tả phần lấy tỉ lệ tức cho phép người đọc xác • S * be ; với s là giá trị phần định trị (sau đặt dấu phẩy số vào vị Một chuỗi chữ số có dấu với chiều dài cho trước có cơ số cho trước Chuỗi gọi là phần định trị định giá trị thực số từ phần định trị trí quy ước), b là số, và e là số mũ Cấu trúc biểu diễn bên máy tính • • • • • S bít dấu (số dương S = 0) e mã excess phần mũ E (e = E+127 hay E = e-127, số 127 độ lệch bias) m phần lẽ phần định trị M ( M = 1.m) Do công thức xác định giá trị số thực sau: X = (-1)S * 1.m * 2e-127 VÍ DỤ • • • •  Ví dụ số thực dấu phẩy động 32 bit theo chuẩn IEEE754 • X = -1.101011 * 23 = -1101.011 = -13.375 11000001010101100000000000000000S = -> Số âm (S bít đầu tiên) e = 1000 0010  = 130  -> E = 130 - 127 = (e bít tiếp theo) 10 m = 101011 -> M = 1.101011 (m 23 bít lại, khơng cần quan tâm đến bít cuối ghép M = 1.m số khơng cần viết vào) Thiết kế mạch cộng • Ví dụ: 1/Thiết kế mạch cộng số nhị phân có nhớ, số có chữ số A+B=CS(s tổng, c cờ nhớ) B A sum(A,B) carry(A,B) 0 0 1 1 1 CỘNG SỐ 2/Thiết kế mạch cộng số nhị phân có nhớ, số có chữ số A+B+C=C C B A S(s tổng, c cờ nhớ) cn cn sum(A,B,C) carry(A,B,C) 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 ? ? CỘNG SỐ Ví dụ • 3/Thiết kế mạch cộng số nhị phân có nhớ, số có n chữ số A A ….A n-1 n-2 B B ….B n-1 n-2 CS S ….S n-1 n-2 (s tổng, c cờ nhớ) n • • 8956278 4923687 -2879855 1100011 13879965 CỘNG N BITS ... 1.6 Hệ thống số thập lục phân  (Hexadecimal Number System) • Hệ thống số thập lục phân sử dụng số 16, nghĩa có 16 ký số Hệ thập lục phân dùng ký số từ đến cộng thêm chữ A, B, C, D, E, F Mỗi ký số. ..        = 12.625 TÍN HIỆU SỐ VÀ BIỂU ĐỒ THỜI GIAN 1.5 Hệ thống số bát phân (Octal Number System) • Hệ bát phân có số nghĩa có ký số : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ký số • VÍ DỤ: 23.2 số bát phân có giá trị... thuật số • • • • • • • • - Thiết bị số dể thiết kế - Thông tin lưu trữ truy cập dể dàng nhanh chóng - Tính xác độ tin cậy cao - Có thể lập trình hệ thống hoạt động hệ thống kỹ thuật số - Mạch số