Chương 4

MÃ MÁY

Computer Codes

Nội Dung

1

4.1. Các loại mã máy 4.2. Trình tự sắp xếp 4.3. Câu hỏi và Bài tập

Các Loại Mã Máy

2

 BCD : Binary Coded Decimal (6 bits)  EBCDIC: Extended Binary-Code decimal

Interchange Code (8 bits)

 Zoned and Packed Decimal

Numbers

 ASCII

Mã BCD – Binary Coded Decimal

3

 Mã Binary Coded Decimal (BCD) là một mã ra đời

sớm nhất.

 Tất cả ký số thập phân được mô tả trong BCD gồm 4

4

2

bits.  Ví dụ: 42(10) = 0100 0010 hay 01000010 trong BCD

Mã BCD – Binary Coded Decimal

4

Ký số thập phân

BCD tương đương

0

0000

1

0001

2

0010

3 4 5

0011 0100 0101

6

0110

7

0111

8

1000

9

1001

BCD tương ứng với các ký số thập phân

Mã BCD – Binary Coded Decimal

5

 Vậy các số thập phân có giá trị từ 10 đến 15 được

biểu diễn như thế nào trong BCD???

1

0000 hay 00010000 trong BCD 0

0101 hay 00010101 trong BCD 5

 Ví dụ: 10(10) = 0001 15(10) = 0001 1

Mã BCD – Binary Coded Decimal

6

 Thay vì sử dụng 4-bits cho 16 (24)ký tự, người thiết kế máy tính thường sử dụng 6 bits để mô tả mã BCD.

 Trong 6-bits mã BCD, 4 bits cho mã BCD, 2 bits còn

lại được thêm vào là mã vùng.

 Mô tả 64(26) ký tự khác nhau bao gồm các số(0..9),

chữ cái (A..Z) và các ký tự đặc biệt.

Mã BCD – Binary Coded Decimal

7

Ký tự Mã BCD

Biểu diễn hệ bát phân Octal Vùng (zone) Ký số (Digit)

A 11 0001 61

B 11 0010 62

C 11 0011 63

E

11

0101

65

D 11 0100 64

F 11 0110 66

G 11 0111 67

H 11 1000 70

I 11 1001 71

J 10 0001 41

K 10 0010 42

L 10 0011 43

Mã BCD – Binary Coded Decimal

9

Ký tự Mã BCD

Biểu diễn hệ bát phân Octal Vùng(Zone) Ký số (Digit)

A 11 0001 61

B 11 0010 62

C 11 0011 63

E

11

0101

65

D 11 0100 64

F 11 0110 66

G 11 0111 67

H 11 1000 70

I 11 1001 71

J 10 0001 41

K 10 0010 42

L 10 0011 43

Mã BCD – Binary Coded Decimal

8

 Ví dụ: Biểu diễn số nhị phân cho từ BASE trong BCD

– B = 110010 trong hệ đếm nhị phân BCD – A = 110001 trong hệ đếm nhị phân BCD – S = 010010 trong hệ đếm nhị phân BCD – E = 110101 trong hệ đếm nhị phân BCD

Vì vậy, các chữ số nhị phân biểu diễn chữ Base

110001 A

010010 S

110101 E

110010 B

Mã BCD – Binary Coded Decimal

11

 Ví dụ 4.2: Dùng hệ bát phân, biểu diễn mã BCD cho

từ DIGIT Giải pháp:

Như vậy mã hóa BCD cho từ DIGIT trong hệ bát

phân sẽ là: 64 D

71 I

67 G

71 I

23 T

– D = 64 trong hệ đếm bát phân BCD – I = 71 trong hệ đếm bát phân BCD – G = 67 trong hệ đếm bát phân BCD – I = 71 trong hệ đếm bát phân BCD – T = 23 trong hệ đếm bát phân BCD

Mã BCD – Binary Coded Decimal

10

Ký tự Mã BCD

Biểu diễn hệ bát phân (Octal) Vùng(Zone) Ký số(Digit)

A 11 0001 61

B 11 0010 62

C 11 0011 63

E

11

0101

65

D 11 0100 64

F 11 0110 66

G 11 0111 67

H 11 1000 70

I 11 1001 71

J 10 0001 41

K 10 0010 42

L 10 0011 43

12

Mã BCD – Binary Coded Decimal

Bài tập 2, 3,4 trang 59

(c) 12810 (d) 102410

(a) 2510 (b) 6410

2. Write the 4-bit BCD code for the following numbers: 3. Using binary notation, show the BCD coding for the

following words: (a) BIT (b) BYTE

(c) CODE (d) ZERO

4. Using the octal notation, show the BCD coding for the

following words:

(a) COMPUTER (b) INPUT

(c) VIDEO (d) OUTPUT

13 Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

 EBCDIC là một mã 8 bit (thêm 2 bit vào mã vùng để

mở rộng thêm vùng nhớ).

 Được chia thành 2 nhóm 4-bits, mỗi nhóm biểu diễn 1 số thập lục phân, nhóm đầu biểu diễn mã vùng và nhóm kế tiếp là số.

 Mô tả cho 256 (28) kí tự khác nhau

14 Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

Mã EBCDIC

Kí tự Vùng(zone) Ký số(Digit) Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)

B

1100

0010

C2

A 1100 0001 C1

C 1100 0011 C3

D 1100 0100 C4

F

1100

0110

C6

E 1100 0101 C5

G 1100 0111 C7

H 1100 1000 C8

I 1100 1001 C9

K

1101

0010

D2

J 1101 0001 D1

L 1101 0011 D3

15 Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

Mã EBCDIC

Kí tự Vùng(Zone) Ký số(Digit) Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)

B

1100

0010

C2

A 1100 0001 C1

C 1100 0011 C3

D 1100 0100 C4

F

1100

0110

C6

E 1100 0101 C5

G 1100 0111 C7

H 1100 1000 C8

I 1100 1001 C9

K

1101

0010

D2

J 1101 0001 D1

L 1101 0011 D3

16 Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

 Ví dụ: Biểu diễn số nhị phân cho từ BASE trong EBCDID

Vì vậy, các chữ số nhị phân biểu diễn chữ Base

– B = 11000010 trong hệ đếm nhị phân EBCDID – A = 11000001 trong hệ đếm nhị phân EBCDID – S = 11100010 trong hệ đếm nhị phân EBCDID – E = 11000101 trong hệ đếm nhị phân EBCDID

11000001 A 11100010 S 11000101 E

11000010 B

17 Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

Mã EBCDIC

Kí tự Vùng(Zone) Ký số(Digit) Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)

B

1100

0010

C2

A 1100 0001 C1

C 1100 0011 C3

D 1100 0100 C4

F

1100

0110

C6

E 1100 0101 C5

G 1100 0111 C7

H 1100 1000 C8

I 1100 1001 C9

K

1101

0010

D2

J 1101 0001 D1

L 1101 0011 D3

18 Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

Bài tập 6, 8, 10,11 trang 59 6. How many different characters are possible for the following codes:

a) b)

BCD EBCDIC

c) ASCII-7 d) ASCII-8

7. Why are octal and hexadecimal shortcut notations used? Identify the

shortcut notationc used for each of these computer codes:

a) BCD b) EBCDIC

c) ASCII-7 d) ASCII-8

8. Using binary notation, write the EBCDIC coding for the following words:

SUN

a) b) MOON

c) CAT d) DOG

9. Using hexadecimal notation, write the EBCDIC coding for the following

words:

PROGRAM

a) b) OUTPUT

c) BYTE d) OCTAL

19

Zoned and Packed Decimal Numbers

Mã Zoned  Dùng để biểu diễn các số dương, âm hay không

dấu.

 Ký hiệu để biểu hiện cho số hệ thập lục phân dương là C (+), hệ thập lục phân âm là D (-), và hệ thập lục phân không dấu là F.

Giá trị số EBCDIC

Dấu hiệu chỉ báo

345 +345 -345

F3F4F5 F3F4C5 F3F4D5

F cho không dấu C cho số dương D cho số âm

Giá trị số ở EBCDIC trong hệ đếm thập lục phân

20

Zoned and Packed Decimal Numbers

Mã Packed  Phải chuyển dữ liệu từ Zoned thành dạng Packed theo các bước sau thì máy tính mới thực hiện được các phép toán số học. – Bước 1: Di chuyển ký hiệu dấu đến cực bên phải của số. – Bước 2: Tất cả các ký hiệu còn lại bị loại ra.

Giá trị số Định dạng khu vực Định dạng đóng gói

345 F3F4F5 345F

+345 F3F4C5 345C

-345 F3F4D5 345D

3456 F3F4F5F6 03456F

Quá trình chuyển đổi dữ liệu thập phân thành dữ liệu đóng gói

21

Zoned and Packed Decimal Numbers

Ví dụ:  Sử dụng hệ thống đếm nhị phân, mã hóa EBCDIC cho mẫu từ BIT. Bao nhiêu bytes được yêu cầu?

 Giải pháp:

Vì vậy, mã EBCDIC cho từ BIT trong nhị phân sẽ

là

11100011

11000010 B

11001001 I T

Từ Bit yêu cầu ba byte để lưu trữ, vì mỗi ký tự là 1 byte (hoặc 8 bit).

– B= 1100 0010 trong hệ đếm nhị phân EBCDIC – I = 1100 1001 trong hệ đếm nhị phân EBCDIC – T = 1110 0011 trong hệ đếm nhị phân EBCDIC

22

Zoned and Packed Decimal Numbers

Ví dụ:  Dùng mã EBCDIC cho từ ZONE (dùng hệ thập lục

phân). Bao nhiêu bytes được yêu cầu?

Giải pháp:

– Z = E9 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC – O = D6 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC – N = D5 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC – E = C5 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC

E9 Z

D6 O

D5 C5 N E

 Mỗi chữ số hệ thập lục phân yêu cầu 4 bit và đòi hỏi phải có đầy đủ 8 chữ số hệ thập lục phân. Vì vậy, cần 8 x 4 = 32 bit hay 4 byte (8 bit = 1byte).

Mã EBCDIC cho từ ZONE trong hệ đếm thập lục phân sẽ là:

23

Zoned and Packed Decimal Numbers

Ví dụ:  Mã hóa thập phân EBCDIC cho giá trị +256 (sử dụng hệ 16). Bao nhiêu bytes sẽ được yêu cầu?

Giải pháp:

 Mỗi chữ số thập lục phân yêu cầu 4 bit và đòi hỏi

phải có đầy đủ 6 chữ số thập lục phân.

 Vì vậy, cần 6 x 4 = 24 bit, hoặc 3 byte (8 bit = 1

byte)

+256=F2F5C6 trong EBCDIC

24

Zoned and Packed Decimal Numbers

Ví dụ:  Mã hóa -128 theo dạng đóng gói số thập phân (sử dụng thập lục phân). Bao nhiêu bytes được yêu cầu?

-128

= F1F2D8 in EBCDIC =128D Định dạng đóng gói

 Giải pháp:  Mỗi chữ số thập lục phân yêu cầu 4 bit và đòi hỏi

phải có đầy đủ 4 chữ số thâp lục phân.

 Vì vậy, cần 4 x 4 = 16 bit hoặc 2 byte (8 bit = 1

byte).

25

Zoned and Packed Decimal Numbers

Bài tập 12, 13 trang 60 12. Using hexadecimal notation, write

the zoned-

decimal coding for the following numbers:

c) -63 d) -786

representation

13. Using hexadecimal notation, write the packed-

decimal coding for the following numbers:

a) 1256 b) +439 How many bytes are required for each of these

c) 872 d) -256

a) 12915 b) +9876 How many bytes are required for each of these

representation

26 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

 Mã ASCII được sử dụng theo chuẩn của Mỹ.  ASCII có hai kiểu ASCII-7 và ASCII-8.  ASCII-7 là một mã 7-bits biểu diễn 128(27) kí tự khác nhau. 3 bits đầu tiên được sử dụng cho bit vùng và 4 bits sau cho ký số.

 ASCII-8 là một mã 8-bit, biểu diễn 256 (28) ký tự

khác nhau. Các bit sẽ được thêm vào các bit vùng và mã hóa ký tự liên tục theo cơ số 16.

27 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

ASCII-7 code

Character Zone Hexadecimal Equivalent Digit

0

11

30

0000

1 11 31 0001

2 11 32 0010

3 11 33 0011

4 11 34 0100

0101

5 11 35

6 11 36 0110

7

11

37

0111

8 11 38 1000

9 11 39 1001

28 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

Mã ASCII-8

Kí tự Vùng Kí số Hệ thập lục phân

1

101

0001

51

0 101 0000 50

2 101 0010 52

3 101 0011 53

4 101 0100 54

5 101 0101 55

6 101 0110 56

8

101

1000

58

7 101 0111 57

9 101 1001 59

Tham khảo thêm giáo trình trang 61 và 62

29 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

Ví dụ:  Viết mã hóa nhị phân cho các chữ BOY trong

ASCII-7. Cần bao nhiêu byte?

Giải pháp:

B = 1000010 trong ASCII-7 hệ nhị phân O = 1001111 trong ASCII-7 hệ nhị phân Y = 1011001 trong ASCII-7 hệ nhị phân

1011001

Do đó, mã hóa nhị phân cho các chữ BOY trong ASCII-7 sẽ

1000010 B

1001111 O

Y

 Vì mỗi ký tự trong ASCII-7 yêu cầu một byte để mô tả 1 ký tự

được

nên cần 3 byte mô tả chữ BOY

30 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

Ví dụ:  Dùng mã thập lục phân cho từ GIRL trong ASCII-7.

Bao nhiêu byte được yêu cầu?

Giải pháp:

 Do đó, sự mã hóa hệ thập lục phân cho từ GIRL trong ASCII-

– G = 47 trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân – I = 49 trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân – R = 52 trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân – L = 4C trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân

4C L  Vì mỗi ký tự trong ASCII-7 yêu cầu một byte để mô

tả nên cần 4 byte để mô tả chữ GIRL.

7 sẽ là 47 G 49 I 52 R

31 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

Ví dụ:  Viết mã nhị phân cho các chữ SKY trong ASCII-8.

Cần bao nhiêu byte?

Giải pháp:

– S = 10110011 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân – K = 10101011 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân – Y = 10111001 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân  Do đó, các mã nhị phân cho từ SKY trong ASCII-8 sẽ là 10101011 K  Vì mỗi ký tự trong ASCII-8 yêu cầu một byte để mô

tả nên cần 3 byte mô tả chữ SKY.

10110011 S 10111001 Y

32 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

Ví dụ:  Dùng mã thập lục phân cho chữ STAR trong

ASCII-8. Cần bao nhiêu byte?

Giải pháp:

 Mã thập lục phân cho từ STAR trong ASCII-8 sẽ là

B3 S

A1 A

B4 T

B2 R  Vì mỗi ký tự trong ASCII-8 yêu cầu một byte để mô

tả nên cần 4 byte mô tả chữ STAR.

– S = B3 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân – T = B4 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân – A = A1 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân – R = B2 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân

33 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

Bài tập 15, 16 trang 60 15. Using binary notation, write the ASCII-7 and ASCII-8

codes for the following words:

a) DRY b) WET

c) DAMP d) TERM

16. Using hexadecimal notation, write the ASCII-7 and

ASCII-8 codes for the following words:

a) PRINT b) TYPE

c) RUB d) GIVE

33 ASCII- American Standard Code for Information Interchange

Bài tập 15, 16 trang 60 15. Using binary notation, write the ASCII-7 and ASCII-8

codes for the following words:

a) DRY b) WET

c) DAMP d) TERM

16. Using hexadecimal notation, write the ASCII-7 and

ASCII-8 codes for the following words:

a) PRINT b) TYPE

c) RUB d) GIVE

34

Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence

( A < B < C < … < Z )

 Thứ tự sắp xếp các chữ cái (alphabetic order)  Thứ tự sắp xếp các số (numeric order)

(0 < 1< 2< … < 9 )

35

Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence

Ví dụ:  Giả sử, một máy tính dùng mã BCD miêu tả cho các ký tự. Trong đó yêu cầu máy tính sắp xếp chuỗi 23, A1, 1A?

Giải:  Trong BCD, ký tự số < ký tự trong bảng chữ cái.  Chuỗi sẽ được sắp xếp như sau:

23 < 1A < A1  23, 1A, A1.

35

Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence

Ví dụ:  Giả sử, một máy tính dùng mã EBCDIC miêu tả cho các ký tự. Trong đó yêu cầu máy tính sắp xếp chuỗi 23, A1, 1A?

Giải:  Trong EBCDIC, ký tự số > ký tự trong bảng chữ cái.  Chuỗi sẽ được sắp xếp như sau:

23 > 1A > A1  A1, 1A, 123

35

Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence

Ví dụ:  Giả sử, một máy tính dùng mã ASCII miêu tả cho các ký tự. Trong đó yêu cầu máy tính sắp xếp chuỗi 23, A1, 1A?

Giải:  Trong ASCII, ký tự số < ký tự trong bảng chữ cái.  Chuỗi sẽ được sắp xếp như sau:

1A < 23

41

Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence

Bài tập 1. Một máy tính sử dụng mã nội bộ miêu tả cho các kí

tự. Thứ tự sắp xếp các chuỗi sau thế nào? a. ABC b. 123 c. 245 d. ADD

42

Câu hỏi và Bài Tập

2. Một máy tính sử dụng ASCII. Thứ tự sẽ sắp xếp các

chuỗi sau thế nào?

a. BED b. 512 c. 400 d. 128 e. BAD

3. Viết đầy đủ các từ viết tắt sau?

a. BCD b. EBCDIC c. ASII

36

Câu hỏi và Bài Tập

1. “Byte” có nghĩa là gì. Cho biết sự khác nhau giữa bit

và byte?

2. Viết 4-bit, mã BCD cho số sau đây:

2510 6410 12810 102410

3. Sử dụng hệ nhị phân, chỉ ra mã BCD cho các từ sau:

a. BIT b. BYTE c. MÃ d. ZERO

37

Câu hỏi và Bài Tập

4. Sử dụng hệ bát phân, chỉ ra mã BCD cho các từ

sau: a. MÁY TÍNH b. VIDEO c. INPUT d. OUTPUT

5. Tại sao mã EBCDIC được mở rộng từ mã BCD? 6. Có bao nhiêu ký tự khác nhau có thể biểu diễn cho

các mã sau: a. BCD b. EBDIC c. ASCII-7 d. ASCII-8

38

Câu hỏi và Bài Tập

7. Tại sao hệ bát phân và hệ thập lục phân sử dụng

những kí hiệu tắt ? Xác định kí hiệu tắt sử dụng cho mỗi mã máy : a. BCD b. EBDIC c. ASCII-7

8. Tại sao chúng ta có định dạng đóng gói thập phân? Có

gì khác nhau với định dạng thập phân?

9. Dùng hệ nhị phân, viết mã EBCDIC cho các từ sau?

a. SUN b. MOON c. CAT d. DOG

39

Câu hỏi và Bài Tập

10. Dùng hệ thập lục phân, viết mã EBCDIC cho các từ

sau? a. PROGRAM b. OUTPUT

c. BYTE

d. OCTAL Bao nhiêu byte được yêu cầu cho các từ này 11. Sử dụng hệ thập lục phân, viết mã cho các số thập

phân sau: a. 1256 b. +439 c. -63 d. -786

40

Câu hỏi và Bài Tập

12. Sử dụng hệ thập lục phân, viết mã cho số thập phân

đóng gói sau: a. 12915 b. 9876 c. 872 d. -256 Bao nhiêu byte được yêu cầu cho mỗi miêu tả này?

13. Sự giống và khác nhau giữa ASCII 7-bit và ASCII 8-

bit.

14. Sử dụng hệ nhị phân, viết mã cho số thập phân sau:

a. DRY b. WET c. DAMP d. TERM

41

Câu hỏi và Bài Tập

15. Sử dụng hệ thập lục phân, viết mã cho số thập phân

sau:

a. PRINT b. TYPE c. RUB d. GIVE

16. Một máy tính sử dụng mã nội bộ miêu tả cho các kí

tự. Thứ tự sắp xếp các chuỗi sau thế nào? a. ABC b. 123 c. 245 d. ADD

42

Câu hỏi và Bài Tập

17. Một máy tính sử dụng ASCII. Thứ tự sẽ sắp xếp các

chuỗi sau thế nào?

a. BED b. 512 c. 400 d. 128 e. BAD

18. Viết đầy đủ các từ viết tắt sau?

a. BCD b. EBCDIC c. ASII