1. Trang Chủ
  2. Phần cứng
  3. Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture): Chương 2 - Nguyễn Kim Khánh

Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architecture): Chương 2 - Nguyễn Kim Khánh

Chương 2 - Cơ bản về logic số. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Các hệ đếm cơ bản, đại số boole, các cổng logic, mạch tổ hợp, mạch dãy. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết. NKK-HUST Kiến trúc máy tính om .c Chương 2 ng co CƠ BẢN VỀ LOGIC SỐ an th o ng du u cu Nguyễn Kim Khánh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2017 Kiến trúc máy tính 42 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NKK-HUST Nội dung học phần Chương 1. Giới thiệu chung om

Thể loại Tài liệu miễn phí Phần cứng

Số trang 47

Ngày tạo 10/2/2021 1:12:52 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.05 M

Tên tệp

Tải Bài giảng Kiến trúc máy tính (Computer Architectur... (.pdf)

Xem mẫu

  1. NKK-HUST Kiến trúc máy tính om .c Chương 2 ng co CƠ BẢN VỀ LOGIC SỐ an th o ng du u cu Nguyễn Kim Khánh Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2017 Kiến trúc máy tính 42 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  2. NKK-HUST Nội dung học phần Chương 1. Giới thiệu chung om .c Chương 2. Cơ bản về logic số ng Chương 3. Hệ thống máy tính co Chương 4. Số học máy tính an Chương 5. Kiến trúc tập lệnh th Chương 6. Bộ xử lý o ng du Chương 7. Bộ nhớ máy tính u Chương 8. Hệ thống vào-ra cu Chương 9. Các kiến trúc song song 2017 Kiến trúc máy tính 43 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  3. NKK-HUST Nội dung của chương 2 om 2.1. Các hệ đếm cơ bản .c ng 2.2. Đại số Boole co 2.3. Các cổng logic an 2.4. Mạch tổ hợp th 2.5. Mạch dãy o ng du u cu 2017 Kiến trúc máy tính 44 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  4. NKK-HUST 2.1. Các hệ đếm cơ bản om n Hệ thập phân (Decimal System) .c à con người sử dụng ng Hệ nhị phân (Binary System) co n an à máy tính sử dụng th n Hệ mười sáu (Hexadecimal System) o ng du à dùng để viết gọn cho số nhị phân u cu 2017 Kiến trúc máy tính 45 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  5. NKK-HUST 1. Hệ thập phân om n Cơ số 10 .c n 10 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 ng Dùng n chữ số thập phân có thể biểu diễn co n được 10n giá trị khác nhau: an th n 00...000 = 0 n 99...999 o ng = 10n - 1 du u cu 2017 Kiến trúc máy tính 46 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  6. NKK-HUST Dạng tổng quát của số thập phân A = an an-1 ... a1a0 , a-1 ... a-m om .c Giá trị của A được hiểu như sau: ng co an A = an10 n + an−110 n−1 +... + a1101 + a010 0 + a−110 −1 +... + a−m10 −m th o ng n du A= ∑ a 10 i i u cu i=−m 2017 Kiến trúc máy tính 47 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  7. NKK-HUST Ví dụ số thập phân 472.38 = 4x102 + 7x101 + 2x100 + 3x10-1 + 8x10-2 om Các chữ số của phần nguyên: .c n ng n 472 : 10 = 47 dư 2 co n 47 : 10 = 4 dư 7 an 4 : 10 = 0 dư 4 th n o ng Các chữ số của phần lẻ: du n u n 0.38 x 10 = 3.8 phần nguyên = 3 cu n 0.8 x 10 = 8.0 phần nguyên = 8 2017 Kiến trúc máy tính 48 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  8. NKK-HUST 2. Hệ nhị phân n Cơ số 2 om n 2 chữ số nhị phân: 0 và 1 .c n Chữ số nhị phân được gọi là bit (binary digit) ng bit là đơn vị thông tin nhỏ nhất co n Dùng n bit có thể biểu diễn được 2n giá trị khác an n th nhau: n 00...000 = 0 o ng du n 11...111 = 2n - 1 u Các lệnh của chương trình và dữ liệu trong cu n máy tính đều được mã hóa bằng số nhị phân 2017 Kiến trúc máy tính 49 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  9. NKK-HUST Số nhị phân Số 1-bit 2-bit 3-bit 4-bit thập phân 0 00 000 0000 0 1 01 001 0001 1 Biểu diễn om 10 010 0010 2 số nhị phân .c 11 011 0011 3 ng 100 0100 4 co 101 0101 5 110 0110 6 an th 111 0111 7 o ng 1000 8 1001 9 du 1010 10 u 1011 11 cu 1100 12 1101 13 1110 14 2017 Kiến trúc máy tính 1111 15 50 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  10. NKK-HUST Đơn vị dữ liệu và thông tin trong máy tính n bit – chữ số nhị phân (binary digit): là đơn vị thông om tin nhỏ nhất, cho phép nhận một trong hai giá trị: 0 hoặc 1. .c ng n byte là một tổ hợp 8 bit: có thể biểu diễn được 256 co giá trị (28) an n Qui ước các đơn vị dữ liệu: th n KB (Kilobyte) = 210 bytes = 1024 bytes n MB (Megabyte) o ng = 210 KB = 220bytes (~106) GB (Gigabyte) = 210 MB = 230bytes (~109) du n n TB (Terabyte) = 210 GB = 240bytes (~1012) u cu n PB (Petabyte) = 210 TB = 250bytes n EB (Exabyte) = 210 PB = 260bytes 2017 Kiến trúc máy tính 51 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  11. NKK-HUST Qui ước mới về ký hiệu đơn vị dữ liệu om Theo thập phân Theo nhị phân .c ng Đơn vị Viết tắt Giá trị Đơn vị Viết tắt Giá trị co kilobyte KB 103 kibibyte KiB 210 = 1024 an megabyte MB 106 mebibyte MiB 220 th gigabyte GB 109 gibibyte GiB 230 terabyte TB o ng 1012 tebibyte TiB 240 du petabyte PB 1015 pebibyte PiB 250 u exabyte EB 1018 exbibyte EiB 260 cu 2017 Kiến trúc máy tính 52 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  12. NKK-HUST Dạng tổng quát của số nhị phân A = an an−1 ... a1a0 , a−1 ... a−m om với ai=0 hoặc 1 .c ng Giá trị của A được tính như sau: co an n n−1 1 0 th −1 −m A = an 2 + an−1 2 +... + a1 2 + a0 2 + a−1 2 +... + a−m 2 o ng du n A= ∑a2 i u cu i i=−m 2017 Kiến trúc máy tính 53 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  13. NKK-HUST Ví dụ số nhị phân 1101001.1011(2) = om 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 .c = 26 + 25 + 23 + 20 + 2-1 + 2-3 + 2-4 ng co an = 64 + 32 + 8 + 1 + 0.5 + 0.125 + 0.0625 th ng = 105.6875(10) o du u cu 2017 Kiến trúc máy tính 54 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  14. NKK-HUST Chuyển đổi số nguyên thập phân sang nhị phân om .c n Phương pháp 1: chia dần cho 2 rồi lấy ng phần dư co Phương pháp 2: Phân tích thành tổng an n th của các số 2i à nhanh hơn o ng du u cu 2017 Kiến trúc máy tính 55 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  15. NKK-HUST Phương pháp chia dần cho 2 Ví dụ: chuyển đổi 105(10) om n 105 : 2 = 52 dư 1 .c n 52 : 2 = 26 dư 0 ng n co n 26 : 2 = 13 dư 0 biểu diễn số dư an n 13 : 2 = 6 dư 1 theo chiều th mũi tên n 6:2 = o 3 ng dư 0 n 3:2 = 1 dư 1 du 1:2 = 0 dư 1 u n cu n Kết quả: 105(10) = 1101001(2) 2017 Kiến trúc máy tính 56 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  16. NKK-HUST Phương pháp phân tích thành tổng của các 2i n Ví dụ 1: chuyển đổi 105(10) om n 105 = 64 + 32 + 8 +1 = 2 + 2 + 2 + 2 6 5 3 0 .c 27 26 25 24 23 22 21 20 ng 128 64 32 16 8 4 2 1 co an 0 1 1 0 1 0 0 1 th n Kết quả: o ng 105(10) = 0110 1001(2) du n Ví dụ 2: 17000(10) = 16384 + 512 + 64 + 32 + 8 u cu = 214 + 29 + 26 + 25 + 23 17000(10) = 0100 0010 0110 1000(2) 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2017 Kiến trúc máy tính 57 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  17. NKK-HUST Chuyển đổi số lẻ thập phân sang nhị phân Ví dụ 1: chuyển đổi 0.6875(10) om n .c n 0.6875 x 2 = 1.375 phần nguyên = 1 ng biểu diễn n 0.375 x 2 = 0.75 phần nguyên = 0 theo co chiều 0.75 x 2 = 1.5 phần nguyên = 1 an n mũi tên th n 0.5 x 2 = 1.0 phần nguyên = 1 o ng du Kết quả : 0.6875(10)= 0.1011(2) u n cu 2017 Kiến trúc máy tính 58 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  18. NKK-HUST Chuyển đổi số lẻ thập phân sang nhị phân (tiếp) Ví dụ 2: chuyển đổi 0.81(10) om n 0.81 x 2 = 1.62 phần nguyên = 1 .c n 0.62 x 2 = 1.24 phần nguyên = 1 ng n co n 0.24 x 2 = 0.48 phần nguyên = 0 an n 0.48 x 2 = 0.96 phần nguyên = 0 th n 0.96 x 2 = o 1.92 ng phần nguyên = 1 n 0.92 x 2 = 1.84 phần nguyên = 1 du 0.84 x 2 = 1.68 phần nguyên = 1 u n cu n 0.81(10) » 0.1100111(2) 2017 Kiến trúc máy tính 59 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  19. NKK-HUST 3. Hệ mười sáu (Hexa) om n Cơ số 16 .c n 16 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F ng Dùng để viết gọn cho số nhị phân: cứ một co n nhóm 4-bit sẽ được thay bằng một chữ số an Hexa th o ng du u cu 2017 Kiến trúc máy tính 60 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
  20. NKK-HUST Quan hệ giữa số nhị phân và số Hexa 4-bit Số Hexa Thập phân Ví dụ: 0000 0 0 om 0001 1 1 n 1011 0011(2) = B3(16) .c 0010 2 2 0000 0000(2) = 00(16) ng n 0011 3 3 co 0100 4 4 0101 5 5 an n 0010 1101 1001 1010(2) = 2D9A(16) 0110 6 6 th n 1111 1111 1111 1111(2) = FFFF(16) 0111 7 7 o ng 1000 8 8 du 1001 9 9 1010 A 10 u cu 1011 B 11 1100 C 12 1101 D 13 1110 E 14 2017 Kiến trúc máy tính 1111 F 15 61 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
nguon tai.lieu . vn
Tin học văn phòng Đồ họa - Thiết kế - Flash Quản trị Web Cơ sở dữ liệu Quản trị mạng Kỹ thuật lập trình Hệ điều hành Phần cứng An ninh - Bảo mật Chứng chỉ quốc tế Thủ thuật máy tính Điện - Điện tử Kinh tế học Hoá học Xã hội học Môi trường