nguyen thanh tung THPT QUY HO
P 1
1
KiÕn tróc m¸y tÝnh
Ch­¬ng 2
BiÓu diÔn d÷ liÖu
& sè häc m¸y tÝnh
2
Nội dung bài giảng

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 2: Biểu diễn DL & số học máy tính

Chương 3: Bộ xử lý

Chương 4: Kiến trúc tập lệnh

Chương 5: Hệ thống nhớ

Chương 6: Hệ thống vào/ra
3
Nội dung chương 2

Các hệ đếm cơ bản

M hoá và ã lưu trữ dữ liệu trong máy tính

Biểu diễn số nguyên

Các phép toán số học đối với số nguyên


99...9 = 10
n
1
6
215.37 = 2*10
2
+ 1*10
1
+ 5*10
0
+ 3*10
-1
+ 7*10
-2
C¸c ch÷ sè phÇn nguyªn:
•
215 : 10 = 21 d­ 5
•
21 : 10 = 2 d­ 1
•
2 : 10 = 0 d­ 2
C¸c ch÷ sè phÇn thËp ph©n:
•
0.37 * 10 = 3.7 phÇn nguyªn = 3
•
0.7 * 10 = 7.0 phÇn nguyªn = 7
VÝ dô
7
Hệ nhị phân (Binary System)

1
a
0
, a
-1
a
-2
... a
-m
•
Khi ®ã, gi¸ trÞ cña A ®­îc tÝnh nh­ sau:
A = a
n
*2
n
+ a
n-1
*2
n-1
+ ... + a
0
*2
0
+
+ a
-1
*2
-1
+ a
-2

+

2
-1
+

2
-3
= 128 + 32 + 16 + 8 + 1 + 0.5 + 0.125
= 185.625
(10)
10
Chuyển đổi số thập phân nhị phân

Chuyển đổi phần nguyên:

Cách 1: Chia liên tiếp cho 2 rồi lấy phần dư

Cách 2: Phân tích thành tổng các luỹ thừa của 2

Chuyển đổi phần thập phân:

Nhân phần thập phân với 2, lấy phần nguyên
11
VÝ dô chuyÓn ®æi
Cã sè ë hÖ thËp ph©n nh­ sau: 61.3125
•
ChuyÓn ®æi phÇn nguyªn: 61
(10)
= 111101

00...0 = 0

FF...F = 16
n
- 1
Hệ thập lục phân (Hexadecimal System)
13
M· ho¸ & l­u tr÷ d÷ liÖu trong m¸y tÝnh

M ho¸ d÷ · liÖu

L­u tr÷ d÷ liÖu
14
Mã hoá dữ liệu

Nguyên tắc chung

Mọi dữ liệu đưa vào máy tính đều phải được m ã
hoá thành số nhị phân

Các loại dữ liệu:

Dữ liệu nhân tạo: do con người quy ước

Dữ liệu tự nhiên: tồn tại khách quan với con người

M hoá dữ liệu nhân tạo:ã

Dữ liệu dạng số: m hoá theo chuẩn quy ướcã


Big-endian (đầu to): byte có ý nghĩa thấp hơn đư
ợc lưu trữ ở vị trí có địa chỉ lớn hơn
17
VÝ dô l­u tr÷ d÷ liÖu 32 bit
12 34 56 78
. . .
§Þa chØ
78
X
56
X +1
34
X + 2
12
X + 3
. . .
®Çu nhá
. . .
§Þa chØ
12
X
34
X +1
56
X + 2
78
X + 3
. . .
®Çu to


-1, hay 0 ữ 255

n = 16 bit: dải biểu diễn: 0 ữ 2
16
- 1, hay 0 ữ 65535

Cách biểu diễn

Biểu diễn ở dạng nhị phân một cách bình thường
20
C¸c vÝ dô

VÝ dô 1: biÓu diÔn c¸c sè nguyªn kh«ng dÊu
sau ®©y dïng 8 bit:
A = 73 ; B = 138

Gi¶i:
•
A = 73 = 64 + 8 + 1 = 2
6
+ 2
3
+ 2
0
73 = 0100 1001
•
B = 138 = 128 + 8 + 2 = 2
7
+ 2
3

= 128 + 32 + 4 + 2 = 166
22
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
ữ 2
n-1
1

Ví dụ:

n = 8 bit: dải biểu diễn: - 2
7
ữ 2
7
-1, hay -128 ữ 127

n = 16 bit: - 2
15
ữ 2
15
- 1, hay - 32768 ữ 32767



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
25
C¸c vÝ dô

VÝ dô 1: BiÓu diÔn c¸c sè nguyªn cã dÊu sau
®©y b»ng 8 bit: A = + 69; B = - 92

Gi¶i:
•
A = + 69 = 0100 0101
•
B = - 92 Ta cã: + 92 = 0101 1100
Sè bï 1 = 1010 0011
1
Sè bï 2 = 1010 0100