chap02 digsys0 vanlangembeddedsystems cơ bản về hệ thống số

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG NHÚNG CƠ BẢN Chương 02: Cơ Hệ thống số GV: Email: Nguyễn Ngọc Tú Tu.NN79@gmail.com Nội dung „ „ „ „ „ Hệ thống số đếm số nhị phân Hệ thống mã dựa số nhị phân Khái niệm đại số Boolean Các phương pháp biểu diễn hàm Boolean Rút gọn biến đổi hàm boolean NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Các hệ số „ Các hệ số ‰ ‰ „ „ „ Biểu diễn Chuyển đổi Tính tốn số học Mã thập phân Mã xen kẽ chữ-số NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Các hệ sớ „ Đặc tính ‰ ‰ „ Xử lý rời rạc e.g 10 ký tự số, 26 ký tự Trong hệ thống số, dơn vị số biểu diễn tín hiệu điện tử (điện thế, dòng điện) NNTu Hệ Thớng Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Vùng điện thế Giá trị nhị phân :HIGH, LOW Output Ranges: HIGH: 4.0 5.5 V LOW: -0.5 1.0 V NNTu Input Ranges: HIGH: 3.0 5.5 V LOW: -0.5 2.0 V Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Biểu diễn số „ Nhị phân (2 giá trị) ‰ ‰ ‰ „ - (LOW - HIGH, FALSE - TRUE) Dạng nhị phân: số nhị phân / bit Thông tin biểu diễn: bits/words (8, 16, 32, 64, …) Chức HW ‰ ‰ NNTu Tổ hợp - Combinational (memoryless) Tuần tự - Sequential (using memory) Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Hệ số „ „ „ Cơ số (Radix - “base Các hệ thống cần tính tốn Chuyển đổi NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Hệ số - Decimal „ „ „ “base” 10 (radix 10) 10 ký số: (251.3)10 = 2∗102 + 5∗101 + 1∗100 + 3∗10-1 NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Hệ số – Decimal (cont.) „ Tổng quát: số có n chữ số bên trái dấu “.” , m chữ số bên phải viết sau: An-1 An-2 … A1 A0 A-1 A-2 … A-m+1 A-m Có giá trị ∑i=n-1 (Ai ∗ 10i ) + ∑i=-m -1 (Ai ∗ 10i ) NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Hệ số – Tổng quát „ „ „ “base” r (radix r) r ký số N = An-1 ∗r n-1 + An-2∗r n-2 +… + A1∗r + A0 + A-1 ∗r -1 + A-2∗r -2 +… + A-m ∗r -m Least Significant Bit (LSB) Most Significant Bit (MSB) NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 10 Overflow – Tràn số „ „ Kết m > n bits, chứa n bits Overflow xảy ! NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 28 Phép trừ „ Luật nhớ ‰ ‰ ‰ ‰ NNTu 0-0 = 1-1 = 0b0 1-0 = 1b0 0-1 = 1b1 … Nợ 1 0 Số bị trừ 1 1 Số trừ 1 Kết 1 Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 29 Toán nhân „ „ Dịch chuyển cộng M’cand 0 1 M’plier 0 0 1 (1) 0 0 0 (2) 0 1 (3) 1 0 Sum 0 1 Kiểm tra ! NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 30 Các mã hóa „ „ Biểu diễn thông tin liệu rời rạc nhóm bits n Mã nhị phân n-bit : biểu diễn phần tử e.g Tập hợp 25 số phân biệt biểu diễn ? bit NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 31 Bợ mã „ Để mã hóa m phần tử với mã n-bit : n >= m „ Các mã: BCD, ASCII, Unicode NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 32 Binary-Coded Decimal (BCD) „ „ Mã thập phân: bit ? Các mã 1010 1111 (decimal 10 15) không sử dụng NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 33 Binary-Coded Decimal „ Để mã hóa số thập phân n chữ số cần 4n bits BCD e.g (365)10 = (0011 0110 0101)BCD „ Khác với việc chuyển thẳng qua nhị phân: ‰ „ NNTu (365)10 = (101101101)2 BCD cần nhiều bit; dễ nhớ Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 34 Cộng số BCD ‰ ‰ NNTu Tổng < 1010 (9 decimal) Tổng > 1010, +0110 (6 decimal) đến số tương ứng nhớ số dư Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 35 BCD „ VD: Cộng 448 489 BCD 0100 0100 1000 (448 in BCD) 0100 1000 1001 (489 in BCD) 10001 (> 9, add 6) 0111 (nhớ 1) 1101 (> 9, add 6) 1001 0111 (nhớ 1) 1001 0011 0111 (mã BCD 93710) NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 36 ASCII „ „ ASCII = American Standard Code for Information Interchange Also know as Western European Chứa 128 ký tự: ‰ ‰ „ 94 in ( 26 upper case , 26 lower case , 10 digits, 32 ) 34 điều khiển bit NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 37 ASCII NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 38 Unicode „ „ „ Chuẩn mã 16-bit Biểu diễn số Hex ASCII : 000016 007B16 NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 39 Unicode NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 40 ASCII Parity Bit „ „ Mã Parity sử dụng phát lỗi truyền xử lý Thêm 8th bit NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 41 ASCII Parity Bit „ Ví dụ: ‰ ‰ „ 1011011 parity code Ỉ 11011011 1011011 parity code Ỉ 01011011 Parity chẵn - lẻ NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 42 ...Nội dung „ „ „ „ „ Hệ thống số đếm số nhị phân Hệ thống mã dựa số nhị phân Khái niệm đại số Boolean Các phương pháp biểu diễn hàm Boolean Rút gọn biến... Embedded Systems (W 2008) Các hệ sớ „ Đặc tính ‰ ‰ „ Xử lý rời rạc e.g 10 ký tự số, 26 ký tự Trong hệ thống số, dơn vị số biểu diễn tín hiệu điện tử (điện thế, dòng điện) NNTu Hệ Thớng Nhúng -... 2008) Hệ số „ „ „ Cơ số (Radix - “base Các hệ thống cần tính tốn Chuyển đổi NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Hệ số - Decimal „ „ „ “base” 10 (radix 10) 10 ký số: (251.3)10 =