CHƯƠNG 2
BIỂU DIỄN DỮ LIỆU
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
2 / 50
NỘI DUNG
I. Thông tin và sự mã hóa thông tin
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
3 / 50
Thông tin và sự mã hóa thông tin
Khái niệm thông tin
Khái niệm về thông
tin gắn liền với sự hiểu biết
một trạng thái cho sẵn trong
nhiều trạng thái có thể có vào
một thời điểm cho trước.
Thông tin về 2 trạng thái có ý nghĩa của hiệu điện thế

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
4 / 50
Thông tin và sự mã hóa thông tin

Lượng thông tin và sự mã hoá thông tin
Thông tin được đo lường bằng đơn vị thông tin mà ta gọi là bit
I = Log2(N)
I: là lượng thông tin tính bằng bit
N: là số trạng thái có thể có

Lượng thông tin có được là bao nhiêu khi biết được một trong 8 trạng thái?
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
5 / 50
Thông tin và sự mã hóa thông tin

TH Ltục
TH Ltục
TH V.lý
TH V.lý
MT
Bộ tạo
tín hiệu
Bộ tái tạo
tín hiệu
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
7 / 50
Biểu diễn các số

Khái niệm hệ thống số:
Cơ sở của một hệ thống số định nghĩa phạm vi các giá trị của một chữ số

Dạng biểu diễn tổng quát giá trị của một số

Biểu diễn số 541.23410?
i
n
mi
ik
kbV
∑
−
−=
=
1
V


1011 1001.101(2)=
185.625
(10)
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
10 / 50
Biểu diễn số nguyên

Số nguyên không dấu (unsigned integer)

Số nguyên có dấu (signed integer)
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
11 / 50
Số nguyên không dấu

Nguyên tắc chung

Dùng n chữ số nhị phân thì biểu diễn được 2
n
số

Dải biểu diễn: 0 ÷ 2
n
- 1

Ví dụ:

n = 8 bit: dải biểu diễn:

n = 16 bit: dải biểu diễn:

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
14 / 50
Số nguyên có dấu

Nguyên tắc chung

Dùng n chữ số nhị phân thì biểu diễn được 2
n
số

Dải biểu diễn: - 2
n-1
÷ 2
n-1
– 1

Ví dụ:

n = 8 bit: dải biểu diễn:

n = 16 bit:

Cách biểu diễn:

PP1: Dùng dấu và độ lớn (Sign-Magnitude)

PP2: Dùng mã bù 1 (One’s complement)

PP3: Dùng mã bù 2 (Two’s complement)
- 2

tuyệt đối. Một từ n bit tương ứng với số nguyên thập phân có dấu.
i
n
i
i
d
dN
n
2)1(
2
0
1
∑
−
=
−
−=
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
16 / 50
Số nguyên có dấu

Một Byte (8 bit) dải biểu diễn của các số có dấu là như thế nào?

Có hai cách biểu diễn số không là 0000 0000 (+0) và 1000 0000 (-0).

Ví dụ:
+23 =????; -23 = ????

Vấn đề nảy sinh


0000 0000 (+0)

1111 1111 (-0)

PP này dùng trong máy PDP-1, UNIVAC 1100/2200
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
18 / 50
Số nguyên có dấu

Dùng mã bù 2

Đối với số dương: biểu diễn dạng nhị phân

Đối với số âm: tìm số bù 2:

B1: đổi số dương tương ứng → nhị phân

B2: tìm số bù 1 (đảo bit 1 → 0, 0 → 1)

B3: tìm số bù 2: số bù 1 cộng với 1

Số bù 2 thu được chính là cách biểu diễn số âm

Đặc điểm:

Thực hiện các phép toán số học dễ dàng

Chỉ có một sự biểu diễn duy nhất cho số 0
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
19 / 50


Giải:
F = 1101 1010 = -128 + 64 + 16 + 8 + 2 = -38
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
23 / 50

Hãy đưa ra các giá trị từ -128 đến +127 sử dụng 8bit để biểu diễn
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
24 / 50
Chuyển đổi độ dài

Đối với số dương: thêm/bớt số 0 ở phía trước:
+23 = 0001 0111 (8 bit)
+23 = 0000 0000 0001 0111 (16 bit)

Đối với số âm: thêm/bớt số 1 ở phía trước:
-23 = 1110 1001 (8 bit)
-23 = 1111 1111 1110 1001 (16 bit)
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – KHOA ĐiỆN TỬ
25 / 50
Các phép toán số học

Phép cộng

Phép trừ

Phép nhân

Phép chia