Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 2 - Phạm Hoàng Sơn

Chia sẻ: Thanh Hoa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

69
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kiến trúc máy tính - Chương 2: Biểu diễn thông tin trong máy tính" cung cấp cho người học các kiến thức: Thông tin và sự mã hóa, hệ đếm, biểu diễn một số nguyên và số thực trong hệ nhị phân, các phép tính số học trong hệ nhị phân và thập lục phân,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 2 - Phạm Hoàng Sơn

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH (TH152) • Chương 1: Tổng quan về kiến trúc máy tính • Chương 2: Biểu diễn thông tin trong máy tính • Chương 3: Bộ xử lý trung tâm • Chương 4: Bộ nhớ bán dẫn (bộ nhớ trong) • Chương 5: Bộ nhớ ngoài • Chương 6: Nhập xuất Phạm Hoàng Sơn
THÔNG TIN VÀ SỰ MÃ HOÁ 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. Phạm Hoàng Sơn
THÔNG TIN VÀ SỰ MÃ HOÁ THÔNG TIN • Lượng thông tin và sự mã hoá thông tin – Thông tin được đo lường bằng đơn vị thông tin là bit. – Lượng thông tin được định nghĩa bởi công thức: I = Log2(N) • Trong đó: I: là lượng thông tin tính bằng bit • N: là số trạng thái có thể có Phạm Hoàng Sơn
THÔNG TIN VÀ SỰ MÃ HOÁ THÔNG TIN Ví dụ • 8 trạng thái có thể ứng với một lượng thông tin là: I = Log2(8) = 3 bit • 8 trạng thái được ghi nhận nhờ 3 số nhị phân (mỗi số nhị phân có thể có giá trị 0 hoặc 1). • Như vậy lượng thông tin là số con số nhị phân cần thiết để biểu diễn số trạng thái có thể có • Do vậy, một con số nhị phân được gọi là một bit Phạm Hoàng Sơn
THÔNG TIN VÀ SỰ MÃ HOÁ THÔNG TIN • Tám trạng thái khác nhau ứng với 3 số nhị phân: Phạm Hoàng Sơn
HỆ ĐẾM • Hệ đếm là tập hợp các ký hiệu và một số qui tắc sử dụng tập ký hiệu đó để biểu diễn và xác định các giá trị số. • Mỗi hệ đếm có một số ký số (digits) hữu hạn. Tổng số ký số của mỗi hệ đếm được gọi là cơ số, ký hiệu là b. • Hệ đếm cơ số b (với b là số nguyên dương và b  2) mang tính chất sau: – Có b ký số để thể hiện giá trị số. – Ký số nhỏ nhất là 0 và ký số lớn nhất là b-1. – Giá trị vị trí thứ n trong một số bằng cơ số b lũy thừa n: bn Phạm Hoàng Sơn
HỆ ĐẾM • Một số N trong hệ đếm cơ số b được thể hiện: N (b)  an an1an2 ...a1a0 a1a2 ...am – Trong đó, số N(b) có n+1 ký số ở phần nguyên và m ký số ở phần lẻ sẽ có giá trị là: n n1 n 2 1 0 1 2 m N ( b )  a n . b  a n1 . b  a n 2 . b ...a1 . b  a 0 . b  a 1 . b  a 2 . b ...a  m . b n hay N (b )   i a . i  m b i Phạm Hoàng Sơn
HỆ ĐẾM • Hệ đếm thập phân (decimal, b=10) – Sử dụng 10 ký hiệu cơ bản 0, 1, 2, 3, 4, 5 , 6 , 7, 8, 9 để biểu diễn các giá trị – Một số lớn hơn 9 được biểu diễn thông qua tổ hợp của các ký hiệu cơ bản đó. – Ví dụ: • Một số tự nhiên 1975=1x103 + 9 x 102 + 7 x 101 + 5 x 100 n n1 n 2 1 0 1 2 m N ( b )  a n . b  a n1 . b  a n 2 . b ...a1 . b  a 0 . b  a 1 . b  a 2 . b ...a  m . b Phạm Hoàng Sơn
Phạm Hoàng Sơn
HỆ ĐẾM • Hệ nhị phân (binary, b=2) – sử dụng hai ký hiệu 0 và 1 để biểu diễn các giá trị – Kí hiệu: N2 – Ví dụ: • Số nhị phân 101112 được tính bằng: 1 x 24 + 0x 23 + 1 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20 n n1 n 2 1 0 1 2 m N ( b )  a n . b  a n1 . b  a n 2 . b ...a1 . b  a 0 . b  a 1 . b  a 2 . b ...a  m . b Phạm Hoàng Sơn
Phạm Hoàng Sơn
• Hệ đếm bát phân (Octal, b=8) – Sử dụng các số từ 0 đến 7 để biểu diễn giá trị – Kí hiệu: NO hoặc N8 – Ví dụ • Số bát phân 2878 được biểu diễn như sau: 2x82 +8x81+7x80 n n1 n 2 1 0 1 2 m N ( b )  a n . b  a n1 . b  a n 2 . b ...a1 . b  a 0 . b  a 1 . b  a 2 . b ...a  m . b Phạm Hoàng Sơn
• Hệ thập lục phân(HEX, b=16) – Sử dụng các chữ số và chữ cái: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F – Kí hiệu: NH hoặc N16 – Ví dụ: • Số thập lục phân 32F được biểu diễn như sau: 3x162+2x161+15x160 n n1 n 2 1 0 1 2 m N ( b )  a n . b  a n1 . b  a n 2 . b ...a1 . b  a 0 . b  a 1 . b  a 2 . b ...a  m . b Phạm Hoàng Sơn
• Chuyển đổi giữa các cơ số • Thập phân  Nhị phân Phạm Hoàng Sơn
• Thập phân  Nhị phân Phạm Hoàng Sơn
• Chuyển số lẻ thập phân sang nhị phân Phạm Hoàng Sơn
• Chuyển số lẻ thập phân sang nhị phân Phạm Hoàng Sơn
• Chuyển số lẻ thập phân sang nhị phân Phạm Hoàng Sơn
• Hệ nhị phân và thập lục phân Phạm Hoàng Sơn
Hệ nhị phân và bát phân 3 bit Chữ số Octal Ví dụ: 000 0 chuyển đổi nhị phân sang Oct 001 1 010 2 101111  57 011 3 11001101  315 100 4 101 5 110 6 111 7 Phạm Hoàng Sơn