Tài liệu Kỹ thuật vi xử lý

Môn Học: KỸ THUẬT VI XỬ LÝ Giảng Viên : ThS Nguyễn Thanh Tuấn Chương I : CÁC HỆ THỐNG SỐ VÀ Mà HÓA 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 1 NỘI DUNG CHƯƠNG 1 • 1.1 Các hệ thống số – Hệ thập phân – Hệ nhị phân – Hệ thập lục phân • 1.2 Các hệ thống mã hoá – ASCII – BCD 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 2 1.1 CÁC HỆ THỐNG SỐ • Hệ đếm thập phân (Decimal): Còn gọi là hệ đếm cơ số mười. • Dùng mười ký hiệu hiệu: – 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 – Ví dụ: Ba nghìn Chín trăm Bảy mươi Tám – 3978 = 3x103 + 9x102 + 7x101 + 8x100 = 3000 + 900 + 70 + 8 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 3 CÁC HỆ THỐNG SỐ  Hệ đếm nhị phân (Binary)  Còn gọi là Hệ đếm cơ số hai  Sử dụng hai ký hiệu (bit): 0 và 1 (Các hệ thống điện tử số chỉ sử dụng hai mức điện áp?)  Kích cỡ cỡ, LSB, MSB của số nhị phân  Số nhị phân không dấu (Unsigned)  Số nhị phân có dấu (Số bù hai hai) 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 4 SỐNHỊPHÂN • Kích cỡ của một số nhị phân là số bit của nó. • MSB (Most Significant Bit): Bit sát trái. • LSB (Least Significant Bit): Bit sát phải. • Ví dụ:1010101010101010 MSB LSB là một số nhị phân 16-bit 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 5 SỐ NHỊ PHÂN KHÔNG DẤU  Chỉ biểu diễn được các giá trị không âm (>= 0)  Với n-bit có thể biểu diễn các giá trị từ 0 đến 2n – 1  Ví dụ: Giá trị V của số nhị phân không dấu 1101 được tính:  (1101)2 = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 =8 + 4 + 0 +1 = 13 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 6 SỐ NHỊ PHÂN KHÔNG DẤU • Tổng quát: Nếu số nhị phân N n-bit: N = b( n-1) b( n-2) …. b1b0 thì giá trị V của nó là: V = b(n -1)x2(n-1)+b(n-2) x2(n-2)+…+b1x21 + b0x20 • Các số nhị phân không dấu 4-bit biểu diễn được các giá trị từ ? đến ? 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 7 16 GIÁ TRỊ TỪ 0 ĐẾN 15 Nhị phân không dấu 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 13/06/2017 Giá trị thập phân 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 KTVXL _ N.T.Tuấn 8 SỐ NHỊ PHÂN KHÔNG DẤU • Dải giá tri của các số không dấu 8-bit là [0,255] (unsigned char trong C) • „ Dải giá tri của các số không dấu 16-bit là [0,65535] (unsigned int trong C) 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 9 CHUYỂ N ĐỔ I SỐTHẬ P PHÂN SANG NHỊPHÂN • Chuyển 25 sang nhị phân không dấu. Dùng phương pháp chia 2 liên tiếp Chia 2 • • • • • • Thương số 25/2 = „12/2 = „6/2 = „3/2 = „1/2 = Kết quả là: 11001 13/06/2017 12 6 3 1 0 KTVXL _ N.T.Tuấn Dư số 1 0 0 1 1 LSB MSB 10 SỐ THẬP LỤC PHÂN  Quen gọi là số Hexa (Hexadecimal)  Còn gọi là hệ đếm cơ số mười sáu. Sử dụng 16 ký hiệu để biểu diễn: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F  „Mỗi ký hiệu tương ứng với 4-bit  „Mục đích: Biểu diễn số nhị phân ở dạng ngắn gọn. 11110000 = F0 10101010 = AA 01010101 = 55 Nhị phân 13/06/2017 Thập lục phân KTVXL _ N.T.Tuấn 11 MỖI KÝ HIỆU TƯƠNG ỨNG VỚI 4-BIT Hexa 0 1 2 3 4 5 6 7 13/06/2017 Binary 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 Hexa 8 9 A B C D E F KTVXL _ N.T.Tuấn Binary 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 12 CHUYỂN ĐỔI HEXA & NHỊ PHÂN  Ví dụ:Chuyển số hexa 2F8 và ABBA sang nhị phân  Thay thế mỗi ký hiệu hexa bằng 4-bit tương ứng:  2 F 8  0010 1111 1000  A B B A  1010 1011 1011 1010  „ Kết quả: 2F8h = 001011111000b ABBAh = 1010101110111010b 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 13 CHUYỂN ĐỔI HEXA & NHỊ PHÂN  Ví dụ: Chuyển số nhị phân 1100101011111110 sang hexa  Trước hết theo hướng từ LSB về MSB chia số nhị phân đó thành các nhóm 4-bit.  Sau đó thay thế mỗi nhóm 4-bit bằng ký hiệu hexa tương ứng với nó.  1100 1010 1111 1110  C A F E  „Kết quả: 1100101011111110b = 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn CAFEh 14 SỐ NHỊ PHÂN CÓ DẤU • Biểu diễn được cả các giá trị âm. • Còn gọi là Số bù hai • „ Với n-bit có thể biểu diễn các giá trị từ –2(n-1) đến 2(n-1) – 1 • „Ví dụ: Giá trị V của số nhị phân có dấu 1101 được tính: • V = – 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 =–8 + 4 + 0 +1 =–3 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 15 SỐ NHỊ PHÂN CÓ DẤU • Tổng quát: Nếu số nhị phân N n-bit: N = b( n-1) b( n-2) …. b1 b0 • thì giá trị V của nó là: V = –b(n -1)x 2(n-1)+b(n-2) x2(n-2)+ …+ b1x21+b0x20 * Các số nhị phân có dấu 4-bit biểu diễn được các giá trị từ ? đến ? 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 16 16 GIÁ TRỊ TỪ - 8 ĐẾN 7 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 17 SỐ NHỊ PHÂN CÓ DẤU • Dải giá tri của các số có dấu 8-bit là: • [-128,+127] (char trong C) • Dải giá tri của các số có dấu 16-bit là: • [-32768,+32767] (int trong C) 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 18 TÌM ĐỐI SỐ (LẤY BÙ 2) • Tổng của một số với đối số của nó bằng 0. • Ví dụ: Đối số của số nhị phân có dấu 10011101? 10011101 Số có dấu (-99) 01100010 Lấy bù 1 + „ Cộng 1 1 01100011 13/06/2017 Kết quả (+99) KTVXL _ N.T.Tuấn 19 CHUYỂN SỐ THẬP PHÂN SANG NHỊ PHÂN CÓ DẤU • Vơí số dương: Giống như chuyển thập phân sang nhị phân không dấu rồi thêm bit 0 vào sát bên trái – Ví dụ: Chuyển 25 sang nhị phân có dấu: – Kết quả: 011011 • „ Với số âm: Chuyển đối số sang nhị phân có dấu rồi lấy bù 2 13/06/2017 KTVXL _ N.T.Tuấn 20