Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 2, Phần 1: Hệ đếm

Nội dung text: Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 2, Phần 1: Hệ đếm

1. Chương 02 Phần 1 HỆ ĐẾM
2. Nội dung I. Hệ thập phân (Decimal System) II. Hệ nhị phân (Binary System) III. Hệ thập lục phân (Hexadecimal System) IV. Hệ đếm cơ số bất kỳ Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
3. I. Hệ thập phân 1. Quy tắc đếm 2. Dạng tổng quát 3. Ví dụ Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
4. 1. Quy tắc đếm Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
5. 2. Dạng tổng quát Giá trị của một số A được hiểu: A = anan-1 a0.a-1 a-m n n-1 0 = an*10 + an-1*10 + + a0*10 -1 -m + a-1*10 + + a-m*10 n i A =  ai *10 i=−m Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
6. 3. Ví dụ 2009 = 2*103 + 0*102 + 0*101 + 9*100 1998 = 1*103 + 9*102 + 9*101 + 8*100 472.38 = 4*102 + 7*101 + 2*100 + 3*10-1 + 8*10-2 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
7. II. Hệ nhị phân 1. Quy tắc đếm 2. Chuyển từ hệ nhị phân qua hệ thập phân 3. Chuyển từ hệ thập phân qua hệ nhị phân 4. Số bù hai (số âm) 5. Các phép toán Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
8. 1. Quy tắc đếm Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
9. 2. Chuyển từ hệ nhị phân qua hệ thập phân Giá trị của một số A được hiểu: A = anan-1 a0.a-1 a-m n n-1 0 = an*2 + an-1*2 + + a0*2 -1 -m + a-1*2 + + a-m*2 n i A = ai .2 i=−m Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
10. 1 0 10(2) = 1*2 +0*2 = 2(10) 3 2 1 0 1001(2) = 1*2 + 0*2 +0*2 + 1*2 = 9(10) 6 5 3 0 1101001(2) = 2 + 2 + 2 + 2 6 5 4 3 2 1 0 = 64 + 32 + 8 + 1 = 105(10) 1101001 .1011(2) 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 = 26 + 25 + 23 + 20 + 2-1 + 2-3 + 2-4 = 64 + 32 + 8 + 1 + 0.5 + 0.125 + 0.0625 = 105. 6875(10) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
11. 3. Chuyển từ hệ thập phân sang hệ nhị phân a. Phương pháp 1: Chia dần cho 2 rồi lấy phần dư b. Phương pháp 2: Phân tích thành tổng của các số 2 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
12. a. PP1: Chia dần cho 2 rồi lấy phần dư D = số cần chuyển Chia D (chia nguyên) liên tục cho 2 cho tới khi kết quả phép chia = 0 Lấy phần dư các lần chia viết theo thứ tự ngược lại Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
13. Ví dụ: chuyển đổi Kết quả: 105(10) 105(10) = 1101001(2) „ 105 : 2 = 52 dư 1 „ 52 : 2 = 26 dư 0 „ 26 : 2 = 13 dư 0 41(10) = (101001)2 „ 13 : 2 = 6 dư 1 (23)10 = (10111)2 „ 6 : 2 = 3 dư 0 „ 3 : 2 = 1 dư 1 „ 1 : 2 = 0 dư 1 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
14. b. PP2: Phân tích thành tổng của các số 2 Ví dụ 1: chuyển đổi 105(10) 105 = 64 + 32 + 8 +1 = 26 + 25 + 23 + 20 27 26 25 24 23 22 21 20 128 64 32 16 8 4 2 1 0 1 1 0 1 0 0 1 Kết quả: 105(10) = 0110 1001(2) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
15. 4. Số bù hai (số âm) Số bù một Đảo tất cả các bit của một số nhị phân ta được số bù một của nó. Lấy số bù một cộng 1 ta được số bù hai của số nhị phân ban đầu. Ví dụ: Giả sử có B = 1001 Bù một của B = 0110 Bù hai của B = 0111 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
16. 5. Các phép toán a. Phép cộng 2 số nhị phân b. Phép trừ 2 số nhị phân c. Phép nhân 2 số nhị phân d. Phép chia 2 số nhị phân Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
17. a. Phép cộng 2 số nhị phân Cộng có nhớ các cặp Ví dụ số cùng vị trí từ phải 1010 + 1111 = 11001 sang trái Bảng cộng Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
18. b. Phép trừ 2 số nhị phân A – B = A + Bù hai của B Ví dụ: 1010 – 0101 Bù một của 0101 = 1010 Bù hai của 0101 = 1010 + 1 = 1011 1010 – 0101 = 1010 + 1011 = 0101 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
19. c. Phép nhân 2 số nhị phân Nhân từ trái phải qua Ví dụ trái theo cách thông 1011 x 101 = 110111 thường Bảng nhân Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
20. d. Phép chia 2 số nhị phân Thực hiện phép chia giống như trong hệ thập phân Ví dụ: 11101/101=101, dư 100 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
21. III. Hệ thập lục phân 1. Quy tắc đếm 2. Chuyển đổi hệ 16 và hệ 10 3. Chuyển đổi hệ 16 và hệ 2 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
22. 1. Quy tắc đếm Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
23. 2. Chuyển đổi từ hệ 16 và hệ10 Từ hệ 10 → hệ 16 Thực hiện chia liên tiếp cho 16 Lấy phần dư viết ngược lại Từ hệ 16 → hệ 10 n n-1 0 anan-1 a0(16)= an*16 + an-1*16 + + a0*16 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
24. 3. Chuyển đổi hệ 16 và hệ 2 a. Bảng chuyển đổi b. Chuyển đổi hệ 16 sang hệ 2 c. Chuyển đổi hệ 2 sang hệ 16 Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
25. a. Bảng chuyển đổi Một chữ số hệ 16 tương đương 4 BIT của hệ hai Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
26. b. Chuyển đổi hệ 16 sang hệ 2 Căn cứ vào bảng chuyển đổi, thay thế 1 chữ số của số hệ 16 bằng 4 bit nhị phân. Ví dụ: A(16) = 1100(2) 7(16) = 0111(2) → A7(16) = 1100 0111(2) Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
27. c. Chuyển đổi hệ 2 sang hệ 16 Nhóm 4 bit một từ phải sang trái rồi căn cứ vào bảng chuyển đổi, thay thế bằng chữ số tương ứng trong hệ 16. Ví dụ: 1111100B = 0111 1100B = 7AH Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
28. Đơn vị thông tin BIT Chỉ nhận giá trị 0 hoặc 1 1Byte = 8 BIT 1KB = 210 Bytes = 1024 Bytes 1MB = 1024 KB 1GB = 1024 MB Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
29. Phụ lục i. Các chuẩn Binary Prefix ii. Độ lệch giữa chuẩn SI và IEC Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
30. i. Các chuẩn Binary Prefix Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
31. Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
32. ii. Độ lệch giữa chuẩn SI và IEC 300 GB (300×109 B) ≅ 300×0.9313 GiB ≅ 279.4 GiB Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính
33. Tài liệu tham khảo Võ Văn Chín, 2003, Giáo trình kiến trúc máy tính, Trường ĐH Cần Thơ Nguyễn Kim Khánh, 2007, Bài giảng kiến trúc máy tính, Trường ĐHBKHN Đặng Xuân Hà, 2005, Bài giảng kiến trúc máy tính, Trường ĐH Nông Nghiệp HN Website: Trường Cao Đẳng Nghề Sài Gòn Bộ môn: Kiến Trúc Máy Tính