Ch ng 6: ươ M ch S H c ố ọ ạ
Ch
ng 6: M CH S H C
ươ
Ố Ọ
Ạ
ấ
ấ
ễ ừ
• Phép toán s nh phân không d u ị ố • Bi u di n s nh phân có d u ị ố • C ng tr BCD • B c ng tr , Các vi m ch s
ể ộ ộ ộ
ừ
ạ
ố
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
1
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
Ố Ọ
ươ
Ạ 6.1 Phép toán s nh phân không d u
ng 6: M CH S H C ị
ấ
ố
M ch s h c ố ọ Ch
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
2
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
M ch s h c ố ọ Ch
Ố Ọ
ươ
Ạ 6.1 Phép toán s nh phân không d u
ng 6: M CH S H C ị
ấ
ố
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
3
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
M ch s h c ố ọ Ch
Ố Ọ
ươ
Ạ 6.1 Phép toán s nh phân không d u
ng 6: M CH S H C ị
ấ
ố
d. Phép chia: là phép so sánh và trừ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
4
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
M ch s h c ố ọ Ch
ng 6: M CH S H C
Ố Ọ Ạ ươ 6.2 S nh phân có d u ấ
ố
ị
• Bi u di n s nh phân có d u
ấ
ị
ể
ố ễ – Theo biên độ – Bù 1 – Bù 2
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
5
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch
ng 6: M CH S H C
ị
Ố Ọ ươ Ạ 6.2 S nh phân có d u ấ Bi u di n s nh phân có d u theo biên đ : ộ
ố ị
ể
ễ
ấ
ố
- Bit đ u tiên là bit d u, các bit còn l
ấ
ạ
i là đ ộ
ầ l n: ớ
ng
• 0: s d ố ươ • 1: s âmố
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
- S nh phân n bit bi u di n t m
ị
ễ ầ
ể
ố - (2n-1 – 1) ÷ + (2n-1 – 1)
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
6
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
ng 6: M CH S H C
ố
ị
Ố Ọ ươ Ạ 6.2 S nh phân có d u ấ Bi u di n s nh phân theo bù 1 ị
ố
ễ
ễ
ị
ể • Bit đ u tiên là bit d u ầ ấ – 0: d i đ l n ng, ph n còn l ạ ộ ớ ầ – 1: s âm, ph n còn l i bi u di n giá tr bù 1 ể ạ ầ • Bù 1 c a 1 s nh phân l y đ o các bit ả ấ ị ố
ươ ố ủ
M ch s h c ố ọ Ch
010001
• Phép toán t
Ví d :ụ
- 17 nh s nh phân không d u, c ng
ươ
ư ố
ấ
ộ
ự
17 101110 ị
ng t ớ
s nh c a bit l n nh t vào bit nh nh t ấ ố
ớ ủ
ấ
ỏ
• T m bi u di n bù 1 c a s n bit:
ủ
ể
ễ
ố
ầ - (2n-1 – 1) ÷ + (2n-1 – 1)
(-13) + (-11) Ví d :ụ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
7
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
ng 6: M CH S H C
ố
ị
Ố Ọ ươ Ạ 6.2 S nh phân có d u ấ Bi u di n s nh phân theo bù 2 ị
ể
ố
• Bit đ u tiên là bit d u
ễ ấ
ễ
ị
ầ – 0: d i đ l n ng, ph n còn l ạ ộ ớ ầ – 1: s âm, ph n còn l i bi u di n giá tr bù 2 ể ạ ầ ộ ấ
ị
• Bù 2 c a 1 s nh phân l y bù 1 c ng thêm 1 • T m bi u di n bù 1 c a s n bit: ủ
ươ ố ủ ể
ố ễ
ố
• S nh phân 3 bit bi u di n 4 s d
ng và 4 s âm
ầ - 2n-1 ÷ + (2n-1 – 1) ể ố
ị
ố ươ
ễ
ố
M ch s h c ố ọ Ch
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
8
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
ng 6: M CH S H C
ố
ị
ễ
ể
M ch s h c ố ọ Ch
ấ
ố
ể ở ộ bit 0 vào s d
Ố Ọ ươ Ạ 6.2 S nh phân có d u ấ Bi u di n s nh phân theo bù 2 ị ố • Đ m r ng chi u dài s có d u thêm các ề ng và các bit 1 vào s âm ố ươ
ố
S o á 4 b it 1 0 1 1 la ø s o á a â m , c o ù t h e å b ie à u d ie ã n 8
Vd: bit laø 11111011
S 4 bit 0100 laø soá döông, coù theå bieåu dieãn soá 8 bit laø: ố
00000100
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
9
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch
ng 6: M CH S H C
ố
Ố Ọ ươ Ạ 6.1 S nh phân có d u ấ phép c ng s bù 2
ố
ị ộ • Thöïc hieän nhö coäng soá khoâng daáu, caàn chuù yù: • - Keát quaû sau khi coäng, boû bit nhôù (carry) coù
troïng soá lôùn nhaát.
•
- Neáu keát quaû vöôït quaù phaïm vi bieãu dieãn soá coù daáu, phaûi môû roäng chieàu daøi bit cuûa soá caàn coäng.
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
10
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch
ng 6: M CH S H C
ị
ố
ng t
ấ
ị
ự nh t và m r ng bit n u chi u dài v
ỏ ố ượ ớ t quá ph m vi bi u di n s
Ố Ọ ươ Ạ 6.2 S nh phân có d u ấ phép tr s bù 2 ừ ố ư ố ế
ượ
ề
ạ
• Th c hi n t ự ấ
nh s nh phân không d u, b s m n l n ố
ệ ươ ở ộ
ể
ễ
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
M r ng bit ở ộ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
11
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch
ng 6: M CH S H C
ố
Ố Ọ ươ Ạ 6.2 S nh phân có d u ấ phép c ng s bù 2
ị ộ
ố
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
A – B = A + Buø_2 (B)
• Tr v i s bù 2 ừ ớ ố
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
12
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
Ố Ọ
Ạ ươ 6.3 C ng tr s BCD
ng 6: M CH S H C ừ ố
ộ
M ch s h c ố ọ Ch
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
13
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch
Ố Ọ
ng 6: M CH S H C ừ ố
ộ
ươ Ạ 6.3 C ng tr s BCD • - Buø_2 cuûa soá BCD: soá maõ BCD coù troïng soá nhoû nhaát laáy buø_2, coøn caùc soá maõ BCD coøn laïi laáy buø_1
• - Chæ soá n-1 laø cuûa soá maõ BCD coù troïng soá lôùn
nhaát, vaø chæ soá i laø cuûa caùc soá maõ BCD coøn laïi vôùi i töø 0 ñeán n-2.
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
14
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
ộ ộ
ừ
ị
6.4 B c ng tr nh phân B c ng bán ph n (Half Adder - HA)
ộ ộ
ầ
• Boä coäng baùn phaàn laø heä toå hôïp coù 2
ngoõ vaøo x, y; 2 ngoõ ra S (Sum) vaø C (Carry). Heä coù nhieäm vuï thöïc hieän pheùp coäng soá hoïc 2 bit nhò phaân x + y.
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
15
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ ạ
ộ ộ
ừ
ị
M ch s h c ố ọ 6.4 B c ng tr nh phân B c ng toàn ph n (Full Adder - FA) ầ
ộ ộ
• Heä coù nhieäm vuï coäng soá hoïc 3 bit x + y
+ z (z bieåu dieãn cho bit nhôù coù ñöôïc töø ví trò coù troïng soá nhoû hôn gôûi tôùi)
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
16
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
6.4 B c ng tr nh phân
ị
ừ Subtractor - HS) B tr bán ph n (Half
ộ ộ ầ
ộ ừ
• Boä tröø baùn phaàn: heä toå hôïp coù 2 ngoõ
vaøo x, y; 2 ngoõ ra D (Difference) vaø B (Borrow). Heä coù nhieäm vuï thöïc hieän pheùp tröø soá hoïc 2 bit nhò phaân x - y.
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
17
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
ừ
ị
ộ ộ ầ
ộ ừ
6.4 B c ng tr nh phân B tr toàn ph n (Full Subtractor - FS) • Heä coù nhieäm vuï thöïc hieän pheùp tröø soá
hoïc 3 bit x - y - z (z bieåu dieãn cho bit möôïn töø ví trò coù troïng soá nhoû hôn gôûi tôùi)
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
18
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
ộ ộ
ừ
ị
6.4 B c ng tr nh phân C ng song song nhi u bit
ề
• VD: C ng 2 s nh phân M và N có 3 bit dùng FS
ộ ị
ố
ộ
M2 N2
M1 N1
M0 N0
x y
x y
x y
C2
C1
C0 = 0
F.A z
F.A z
F.A z
C
C
C
S
S
S
S2
C3
S1
S0
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
19
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
ộ ộ
ừ
ị
6.4 B c ng tr nh phân IC c ng song song 4 bit – 74HC283 ộ
ộ
IC c ng song song 4 bit ớ
ố
• • A, B là 2 s 4 bit, C
0: nh ngõ vào, C
4: nh ngõ ra ớ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
20
Bài Giảng: Kỹ Thuật Số
Ch ng 6: ươ M ch s h c ố ọ ạ
Ch
ng 6: Tóm t
t
ươ
ắ
• Có th ghép nhi u b c ng (FA) đ có
ể
ộ ộ
th c hi n phép c ng song song nhi u bit
ể ề
ự ự
ề ộ ệ • Th c hi n phép tr ừ ệ – Ghép các b FSộ – Thông qua phép c ng : M – N = M + Bù 2 (N),
ộ dùng các b c ng và các c ng logic
ộ ộ
ổ
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Khoa Điện Điện Tử Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính
21
