Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 1: Giới thiệu chung cung cấp cho bạn đọc các kiến thức về các hệ đếm cơ bản, đại số Boole, cổng logic, mạch tổ hợp, mạch dãy. Tham khảo nội dung bài giảng để nắm bắt nội dung chi tiết.
NKK-HUT Kiến trúc máy tính Chương CƠ BẢN VỀ LOGIC SỐ Nguyễn Kim Khánh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội May 2012 IT3030 NKK-HUT Nội dung học phần May 2012 Chương Giới thiệu chung Chương Cơ logic số Chương Hệ thống máy tính Chương Kiến trúc tập lệnh Chương Số học máy tính Chương Bộ xử lý Chương Bộ nhớ Chương Vào-ra Chương Kiến trúc máy tính tiên tiến IT3030 NKK-HUT Nội dung chương 2.1 Các hệ đếm 2.2 Đại số Boole 2.3 Cổng logic 2.4 Mạch tổ hợp 2.5 Mạch dãy May 2012 IT3030 NKK-HUT 2.1 Các hệ đếm May 2012 Hệ thập phân (Decimal System) người sử dụng Hệ nhị phân (Binary System) máy tính sử dụng Hệ mười sáu (Hexadecimal System) dùng để viết gọn cho số nhị phân IT3030 NKK-HUT Hệ thập phân Cơ số 10 10 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 May 2012 Dùng n chữ số thập phân biểu diễn 10n giá trị khác nhau: 00 000 = 99 999 = 10n - IT3030 NKK-HUT Dạng tổng quát số thập phân A a n a n a a , a a m Giá trị A hiểu sau: A a n 10 n a n 10 n 1 a 10 a 10 a 10 1 a m 10 m n A a i 10 i i m May 2012 IT3030 NKK-HUT Ví dụ số thập phân 472.38 = 4x102 + 7x101 + 2x100 + 3x10-1 + 8x10-2 Các chữ số phần nguyên: 472 : 10 = 47 dư 47 : 10 = dư : 10 = dư Các chữ số phần lẻ: May 2012 0.38 x 10 = 3.8 phần nguyên = 0.8 x 10 = 8.0 phần nguyên = IT3030 NKK-HUT Hệ nhị phân Cơ số 2 chữ số nhị phân: chữ số nhị phân gọi bit (binary digit) Bit đơn vị thơng tin nhỏ Dùng n bit biểu diễn 2n giá trị khác nhau: May 2012 00 000 11 111 = = 2n - IT3030 NKK-HUT Dạng tổng quát số nhị phân Có số nhị phân A sau: A a n a n a a , a a m Giá trị A tính sau: A an n a n 1 n 1 a a a 1 1 a m m n A i i m May 2012 IT3030 NKK-HUT Ví dụ số nhị phân 1101001.1011(2) = -1 -2 -3 -4 = 26 + 25 + 23 + 20 + 2-1 + 2-3 + 2-4 = 64 + 32 + + + 0.5 + 0.125 + 0.0625 = 105.6875(10) May 2012 IT3030 10 NKK-HUT 2.5 Mạch dãy Mạch dãy mạch logic tín hiệu phụ thuộc tín hiệu vào khứ Là mạch có nhớ, thực phần tử nhớ (Latch, Flip-Flop) kết hợp với cổng logic Mạch dãy bao gồm: May 2012 Mạch tổ hợp Mạch hồi tiếp IT3030 41 NKK-HUT Các thành phần mạch dãy May 2012 IT3030 42 NKK-HUT Chốt (Latch) May 2012 Có khả nhớ bit IT3030 43 NKK-HUT Chốt (tiếp) May 2012 IT3030 44 NKK-HUT D Latch D Latch (đồng theo mức) May 2012 Tránh tổ hợp SR = 11 IT3030 45 NKK-HUT Flip-Flops D Flip-Flop (Đồng theo sườn) (Flip-Flop D đồng theo sườn dương) May 2012 IT3030 46 NKK-HUT Flip-Flops (tiếp) Latches Low level May 2012 Flip-flops High level Positive edge IT3030 Negative edge 47 NKK-HUT JK Flip-Flop J 0 1 May 2012 K 1 Qn+1 Qn Qn IT3030 48 NKK-HUT Ví dụ chip D latches May 2012 JK flip-flops IT3030 49 NKK-HUT Thanh ghi dịch Có chức lưu trữ dịch số liệu May 2012 IT3030 50 NKK-HUT Chip ghi 74164 shift Register chip May 2012 IT3030 51 NKK-HUT Bộ đếm Bộ đếm nhị phân May 2012 Thiết kế đơn giản B bits đếm từ đến 2B1 Bộ đếm không đồng (Ripple counter) Bộ đếm đồng IT3030 52 NKK-HUT Ví dụ đếm không đồng (ripple counter) LSB A modulo-8 binary ripple counter May 2012 IT3030 53 NKK-HUT Ví dụ đếm đồng Được thiết kế dựa nguyên tắc sau: May 2012 Thay đổi đầu bit đếm trước Q1 thay đổi Q0 = Q2 thay đổi Q1Q0 = 11 IT3030 54 NKK-HUT Hết chương May 2012 IT3030 55 ...NKK-HUT Nội dung học phần May 2012 Chương Giới thiệu chung Chương Cơ logic số Chương Hệ thống máy tính Chương Kiến trúc tập lệnh Chương Số học máy tính Chương Bộ xử lý Chương. .. Bộ nhớ Chương Vào-ra Chương Kiến trúc máy tính tiên tiến IT3030 NKK-HUT Nội dung chương 2.1 Các hệ đếm 2.2 Đại số Boole 2.3 Cổng logic 2.4 Mạch tổ hợp 2.5 Mạch dãy May 2012 IT3030 NKK-HUT 2.1... IT3030 NKK-HUT Ví dụ số nhị phân 1101001.1011(2) = -1 -2 -3 -4 = 26 + 25 + 23 + 20 + 2-1 + 2-3 + 2-4 = 64 + 32 + + + 0.5 + 0.125 + 0.0625 = 105.6875(10) May 2012 IT3030 10 NKK-HUT Chuyển đổi số nguyên