Bài giảng Hệ thống máy tính và ngôn ngữ C: Chương 2 - TS. Nguyễn Phúc Khải

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:24

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hệ thống máy tính và ngôn ngữ C - Chương 2: Các kiểu dữ liệu và thao tác, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: kiểu dữ liệu số nguyên; số nguyên bù 2; phép toán trên bit – phép toán số học; phép toán trên bit – phép toán luận lý; kiểu dữ liệu dấu chấm động. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống máy tính và ngôn ngữ C: Chương 2 - TS. Nguyễn Phúc Khải

om .c ng co an th o ng du u cu Company LOGO 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Các nội dung:  KIỂU DỮ LIỆU SỐ NGUYÊN om .c  SỐ NGUYÊN BÙ 2 ng  PHÉP TOÁN TRÊN BIT – PHÉP TOÁN SỐ co HỌC an  PHÉP TOÁN TRÊN BIT – PHÉP TOÁN th ng LUẬN LÝ o du  KIỂU DỮ LIỆU DẤU CHẤM ĐỘNG u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 2
KIỂU DỮ LIỆU SỐ NGUYÊN  Số nguyên không dấu om .c  Số nguyên có dấu ng co an th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 3
Số nguyên không dấu (unsigned integer)  Dùng để biểu diễn số lần lặp lại một tác vụ om nhất định, hay chỉ địa chỉ của các ô nhớ. .c ng  Ví dụ: 102, 101101B co an th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 4
Số nguyên có dấu (signed integer)  Dạng biểu diễn số âm dùng bit dấu và trị tuyệt om đối, bit có trọng số cao nhất sẽ quy định dấu .c cho số có trị tuyệt đối ngay sau, nếu bằng 0  ng co số dương, 1  âm. an  Dạng bù 1 sẽ biểu diễn số âm bằng việc đảo th ng các trạng thái bit của số dương tương ứng, đảo o từ 1 qua 0, và ngược lại. du u  Dạng bù 2 sẽ biểu diễn số âm bằng dạng bù 1 cu của nó công thêm 1. CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 5
Số nguyên có dấu (signed integer) Dạng biển Trị được biểu diễn (4 bit) om diễn Trị tuyệt đối có dấu Bù 1 Bù 2 .c 0000 0 0 0 0001 1 1 1 ng 0010 2 2 2 co 0011 3 3 3 0100 4 4 4 an 0101 5 5 5 th 0110 6 6 6 ng 0111 7 7 7 o 1000 -0 -7 -8 du 1001 -1 -6 -7 1010 -2 -5 -6 u cu 1011 -3 -4 -5 1100 -4 -3 -4 1101 -5 -2 -3 1110 -6 -1 -2 1111 -7 -0 -1 CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 6
SỐ NGUYÊN BÙ 2  Các bước tạo số nguyên bù 2 của một số: om Chuyển giá trị tuyệt đối ra nhị phân. .c  ng  Lật ngược trạng thái bit của kết quả vừa tìm (biểu co diễu từ 1 qua 0, từ 0 qua 1), còn gọi là phép bù 1. an Cộng 1 vào mẫu kết quả ở bước 1, để có mẫu kết th  quả sau cùng. o ng du u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 7
SỐ NGUYÊN BÙ 2  Ví dụ 1: Tìm dạng bù 2 (5 bit) cho số -12 om Mẫu nhị phân của trị tuyệt đối của toán hạng 12 là .c  ng 01100. co  Tìm bù 1 của 01100: 10011 an Cộng 1 vào dạng bù 1: 10100 th  ng  Kiểm tra: o 01100 du +10100 u cu 1 00000 CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 8
PHÉP TOÁN TRÊN BIT – PHÉP TOÁN SỐ HỌC  Phép cộng và phép trừ om .c  Mở rộng dấu ng  Tràn số co an th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 9
Phép cộng và phép trừ  Phép cộng: om Chuyển các số hạng sang nhị phân. .c  ng  Thực hiện phép toán cộng dưới dạng nhị phân. co  Ví dụ 2: Tính biểu thức 11+3: an th  Trị thập phân 11 được biểu diễn dưới dạng 01011 ng Trị thập phân 3 được biểu diễn ở dạng 00011 o  du  Tổng 01110 u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 10
Phép cộng và phép trừ  Phép trừ: om Chuyển số bị trừ sang dạng nhị phân. .c  ng  Tính số bù 2 của số trừ. co  Thực hiện phép cộng giữa số bị trừ và bù 2 của số an trừ th ng  Ví dụ 3: Tính biểu thức: 12 – 19 (6 bit) o du  Biểu diễn của số 12: 001100 u Số bù 2 (6 bit) của 19: cu  101101  Tổng: 111001 CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 11
Mở rộng dấu  Khi mở rộng bit cho dạng biểu diễn của một số om thì các bit được thêm vào là bit dấu. .c ng  Thao tác này được gọi là thao tác mở rộng dấu, co Sign-EXTension, (SEXT). an th  Ví dụ 4: Hãy mở rộng số 12 và -19 từ biểu ng diễn 6 bit sang dạng 16 bit o du  Biểu diễn của 12 là: 0011000000000000001100 u cu  Biểu diễn của -19 là:101101 1111111111101101 CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 12
Sự tràn số  Khi tính toán, ta cần lưu ý tầm giá trị của các om toán hạng để tránh tình trạng tràn số. .c ng  Ví dụ 5: Với biểu diễn là số bù 2 (5 bit), tính co biểu thức 9 + 11: an th  Biểu diễn của 9 là: 01001 ng  Biểu diễn của 11 là: 01011 o du  Tổng: 10100 u Vì bit dấu bằng 1 nên kết quả là số âm  kết quả cu  sai vì số bù 2 (5 bit) có tầm giá trị: -1615 CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 13
PHÉP TOÁN TRÊN BIT – PHÉP TOÁN LUẬN LY  Phép toán AND om .c  Phép toán OR ng  Phép toán Exclusive-OR co  an Phép toán NOT th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 14
Phép toán AND  Ví dụ 6: Nếu c là kết om quả AND của a và b, .c với a = 0011 1101 và ng b=01000001, thì c bằng co bao nhiêu? an th ng  0011 1101  0100 0001 o du  0000 0001 u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 15
Phép toán OR  Ví dụ 7: Nếu c là kết om quả OR của a và b, với .c a=00111101 và ng b=01000001, thì c bằng co bao nhiêu ? an th ng  0011 1101  0100 0001 o du  0111 1101 u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 16
Phép toán Exclusive-OR (XOR)  Ví dụ 8: Nếu c là kết om quả XOR của a và b, với .c a=00111101 và ng b=01000001, thì c bằng co bao nhiêu ? an th ng  0011 1101  0100 0001 o du  0111 1100 u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 17
Phép toán NOT  Ví dụ 9: Cho om a=01000001 thì .c c=NOT(a)=? ng co an th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 18
KIỂU DỮ LIỆU DẤU CHẤM ĐỘNG  Kiểu dữ liệu dấu chấm động dùng để biểu diễn om số thập phân thay vì dùng dấu chấm tĩnh. .c ng  Kiểu dữ liệu dấu chấm động theo định dạng co chuẩn IEEE 754. an th o ng du u cu CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 19
KIỂU DỮ LIỆU DẤU CHẤM ĐỘNG  Cấu trúc kiểu dấu chấm động float, 32 bit: om 1 bit cho dấu (dương hay âm) .c  ng  8 bit cho tầm (vùng số mũ-exponent) co  23 bit cho độ chính xác (fraction) an th o ng du u  Công thức chung kiểu float: cu exponent 127 N  (1) x 1. fraction x 2 S ,1  exponent  254 CuuDuongThanCong.com © TS. Nguyễn Phúc Khải https://fb.com/tailieudientucntt 20