Khoa Công nghệ thông tin BÀI 2: giới thiệu chung về kiến trúc máy tíNH



tải về 167.71 Kb.
Chuyển đổi dữ liệu30.08.2016
Kích167.71 Kb.
#29367

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Khoa Công nghệ thông tin

BÀI 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

    • Cấu tạo cơ bản và hoạt động của máy tính

    • Lịch sử phát triển của máy tính

    • Phân loại máy tính

    • Biểu diễn thông tin trong máy tính


2.1. Cấu tạo cơ bản và hoạt động của máy tính

Máy tính (Computer) là thiết bị điện tử thực hiện các công việc sau:



  • Nhận thông tin vào,

  • Xử lý thông tin theo dãy các lệnh được nhớ sẵn bên trong,

  • Đưa thông tin ra.

Dãy các lệnh nằm trong bộ nhớ để yêu cầu máy tính thực hiện công việc cụ thể gọi là chương trình (program)

==> Máy tính hoạt động theo chương trình.

2.1.1. Cấu tạo chung của hệ thống máy tính



Một hệ thống máy tính cơ bản gồm có các thành phần chính sau:

1/ Bộ xử lý (Processor):

+ Chức năng:



  • Điều khiển hoạt động của máy tính

  • Xử lý dữ liệu

+ Nguyên tắc hoạt động cơ bản:

CPU hoạt động theo chương trình nằm trong bộ nhớ chính.

+ Thành phần



  • Đơn vị điều khiển (Control Unit - CU): điều khiển hoạt động của máy tính theo chương trình đã định sẵn.

  • Đơn vị số học và logic (Arithmetic and Logic Unit - ALU): thực hiện các phép toán số học và các phép toán logic trên các dữ liệu cụ thể.

  • Tập thanh ghi (Register File - RF): lưu giữ các thông tin tạm thời phục vụ cho hoạt động của CPU.

  • Đơn vị nối ghép bus (Bus Interface Unit - BIU)

  • kết nối và trao đổi thông tin giữa bus bên trong

  • (internal bus) và bus bên ngoài (external bus).

+ Tốc độ của bộ xử lý

  • Tốc độ của bộ xử lý: Số lệnh được thực hiện trong 1 giây MIPS (Millions of Instructions per Second)

  • Tần số xung nhịp của bộ xử lý: Bộ xử lý hoạt động theo một xung nhịp (Clock) có tần số xác định

  • Tốc độ của bộ xử lý được đánh giá gián tiếp thông qua tần số của xung nhịp

2/ Bộ nhớ (Memory): Lưu trữ dữ liệu. Bao gồm:

- Bộ nhớ trong:

+ Chức năng và đặc điểm:


  • Chứa các thông tin mà CPU có thể trao đổi trực tiếp

  • Tốc độ rất nhanh

  • Dung lượng không lớn

  • Sử dụng bộ nhớ bán dẫn: ROM và RAM

+ Các loại bộ nhớ trong:

* Bộ nhớ chính (Main Memory): Chứa các dữ liệu, chương trình trong quá trình máy tính làm việc.




  • Nội dung

    Địa chỉ

    01010000

    0000

    10010001

    0001

    00101101

    0010

    00111000

    0011

    01010100

    0100

    11010101

    0101

    01101100

    0110

    00111010

    0111

    11010000

    1000

    00010001

    1001

    00111111

    1010

    01111010

    1011

    11010100

    1100

    11011101

    1101

    01000100

    1110

    10101010

    1111
    ROM (Read Only Memory) - Bộ nhớ chỉ đọc: Chứa chương trình đã được lập trình sẵn phục vụ cho việc điều khiển vào ra cơ sở (BIOS - Basic Input/Output System)

  • RAM (Random Access Memory) - Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên: Chứa các chương trình và dữ liệu được nạp vào trong quá trình thực hiện

  • Chứa các chương trình và dữ liệu đang được CPU sử dụng.

  • Tổ chức thành các ngăn nhớ được đánh địa chỉ.

  • Ngăn nhớ thường được tổ chức theo byte.

  • Nội dung của ngăn nhớ có thể thay đổi, song địa chỉ vật lý của ngăn nhớ luôn cố định.

* Bộ đệm nhanh (Cache Memory): Chứa các dữ liệu, chương trình trong quá trình máy tính làm việc.

  • Bộ nhớ có tốc độ nhanh được đặt đệm giữa CPU và bộ nhớ chính nhằm tăng tốc độ CPU truy cập bộ nhớ

  • Dung lượng nhỏ hơn bộ nhớ chính

  • Tốc độ nhanh hơn

  • Cache thường được chia thành một số mức

  • Cache có thể được tích hợp trên chip vi xử lý.

  • Cache có thể có hoặc không

- Bộ nhớ ngoài (Auxiliary Storage): Lưu trữ dữ liệu, chương trình ngay cả khi máy không hoạt động như các đĩa từ (đĩa mềm, đĩa cứng), đĩa quang (CD, DVD), các ổ đĩa Flash

+ Chức năng và đặc điểm



  • Lưu giữ tài nguyên phần mềm của máy tính

  • Được kết nối với hệ thống dưới dạng các thiết bị vào-ra

  • Dung lượng lớn

  • Tốc độ chậm

+ Các loại bộ nhớ ngoài

  • Bộ nhớ từ: đĩa cứng, đĩa mềm

  • Bộ nhớ quang: đĩa CD, DVD

  • Bộ nhớ bán dẫn: Flash disk, memory card

3/ Thiết bị vào ra:

- Chức năng: Trao đổi thông tin giữa máy tính với thế giới bên ngoài.

- Các thao tác cơ bản:

+ Vào dữ liệu (Input)

+ Ra dữ liệu (Output)

- Các thành phần chính:

+ Các thiết bị ngoại vi (Peripheral Devices)

+ Các mô-đun vào-ra (IO Modules)

- Cấu trúc cơ bản của hệ thống vào ra



4/ BUS: Ghép nối các thành phần khác nhau trong hệ thống Gồm:

- Data BUS: Vận chuyển các tín hiệu dữ liệu trao đổi giữa các thành phần

- Address BUS: Vận chuyển các tín hiệu xác định địa chỉ của một thành phần hoặc vị trí của khối nhớ trong bộ nhớ

- Control BUS: Vận chuyển các tín hiệu điều khiển từ Processor hoặc các tín hiệu yêu cầu từ các thành phần khác



2.1.2. Hoạt động của máy tính

1. Thực hiện chương trình

- Là hoạt động cơ bản của máy tính

- Máy tính lặp đi lặp lại hai bước:

+ Nhận lệnh:



  • Bắt đầu mỗi chu trình lệnh, CPU nhận lệnh từ bộ nhớ chính.

  • Bộ đếm chương trình PC (Program Counter) của CPU giữ địa chỉ của lệnh sẽ được nhận.

  • CPU nhận lệnh từ ngăn nhớ được trỏ bởi PC.

  • Lệnh được nạp vào thanh ghi lệnh IR (Instruction Register).

  • Sau khi lệnh được nhận vào, nội dung PC tự động tăng để trỏ sang lệnh kế tiếp.

+ Thực hiện lệnh

  • Bộ xử lý giải mã lệnh đã được nhận và phát tín hiệu điều khiển thực hiện thao tác mà lệnh yêu cầu.

  • Các kiểu thao tác của lệnh:

  • Trao đổi dữ liệu giữa CPU và bộ nhớ chính

  • Trao đổi dữ liệu giữa CPU và mô-đun vào-ra

  • Xử lý dữ liệu: thực hiện các phép toán số học hoặc phép toán logic với các dữ liệu.

  • Điều khiển rẽ nhánh

  • Kết hợp các thao tác trên.

- Thực hiện chương trình bị dừng nếu thực hiện lệnh bị lỗi hoặc gặp lệnh dừng.

2. Ngắt (Interrupt)

- Khái niệm chung về ngắt: Ngắt là cơ chế cho phép CPU tạm dừng chương trình đang thực hiện để chuyển sang thực hiện một chương trình khác, gọi là chương trình con phục vụ ngắt.

- Các loại ngắt:

+ Ngắt do lỗi khi thực hiện chương trình, ví dụ: tràn số, chia cho 0.

+ Ngắt do lỗi phần cứng, ví dụ lỗi bộ nhớ RAM.

+ Ngắt do mô-đun vào-ra phát tín hiệu ngắt đến CPU yêu cầu trao đổi dữ liệu.

- Hoạt động ngắt

+ Sau khi hoàn thành mỗi một lệnh, bộ xử lý kiểm tra tín hiệu ngắt

+ Nếu không có ngắt => bộ xử lý nhận lệnh tiếp theo của chương trình hiện tại

+ Nếu có tín hiệu ngắt:



  • Tạm dừng chương trình đang thực hiện

  • Cất ngữ cảnh (các thông tin liên quan đến chương trình bị ngắt)

  • Thiết lập PC trỏ đến chương trình con phục vụ ngắt

  • Chuyển sang thực hiện chương trình con phục vụ ngắt

  • Cuối chương trình con phục vụ ngắt, khôi phục ngữ cảnh và tiếp tục chương trình đang bị tạm dừng

- Xử lý với nhiều tín hiệu yêu cầu ngắt

+ Xử lý ngắt tuần tự



  • Khi một ngắt đang được thực hiện, các ngắt khác sẽ bị cấm.

  • Bộ xử lý sẽ bỏ qua các ngắt tiếp theo trong khi đang xử lý một ngắt

  • Các ngắt vẫn đang đợi và được kiểm tra sau khi ngắt đầu tiên được xử lý xong

  • Các ngắt được thực hiện tuần tự

+ Xử lý ngắt ưu tiên

  • Các ngắt được định nghĩa mức ưu tiên khác nhau

  • Ngắt có mức ưu tiên thấp hơn có thể bị ngắt bởi ngắt ưu tiên cao hơn => xẩy ra ngắt lồng nhau

3. Hoạt động vào-ra

- Hoạt động vào-ra: là hoạt động trao đổi dữ liệu giữa thiết bị ngoại vi với các thành phần bên trong máy tính.

- Các kiểu hoạt động vào-ra:

+ CPU trao đổi dữ liệu với mô-đun vào-ra

+ Module vào-ra trao đổi dữ liệu trực tiếp với bộ nhớ chính (DMA).

2.2. Lịch sử phát triển của máy tính

1. Thế hệ thứ nhất: Máy tính dùng đèn điện tử chân không (1946-1955)

- ENIAC (Electronic Numerical Intergator And Computer)

+ Máy tính điện tử đầu tiên

+ Dự án của Bộ Quốc phòng Mỹ

+ Do John Mauchly và John Presper Eckert, Đại học Pennsylvania thiết kế.

+ Bắt đầu từ năm 1943, hoàn thành năm 1946

- Máy tính von Neumann

+ Đó là máy tính IAS:


  • Princeton Institute for Advanced Studies

  • Được bắt đầu từ 1947, hoàn thành1952

  • Do John von Neumann thiết kế

  • Được xây dựng theo ý tưởng “chương trình được lưu trữ” (stored-program concept) của von Neumann/Turing (1945)

+ Đặc điểm chính của máy tính IAS

  • Bao gồm các thành phần: đơn vị điều khiển, đơn vị số học và logic (ALU), bộ nhớ chính và các thiết bị vào-ra.

  • Bộ nhớ chính chứa chương trình và dữ liệu

  • Bộ nhớ chính được đánh địa chỉ theo từng ngăn nhớ, không phụ thuộc vào nội dung của nó.

  • ALU thực hiện các phép toán với số nhị phân

  • Đơn vị điều khiển nhận lệnh từ bộ nhớ, giải mã và thực hiện lệnh một cách tuần tự.

  • Đơn vị điều khiển điều khiển hoạt động của các thiết bị vào-ra

  • Trở thành mô hình cơ bản của máy tính

- Các máy tính thương mại ra đời

+ 1947 - Eckert-Mauchly Computer Corporation

+ UNIVAC I (Universal Automatic Computer)

+ 1950s - UNIVAC II



  • Nhanh hơn

  • Bộ nhớ lớn hơn

- Hãng IBM (International Business Machine)

+ 1953 - IBM 701



  • Máy tính lưu trữ chương trình đầu tiên của IBM

  • Sử dụng cho tính toán khoa học

+ 1955 – IBM 702

  • Các ứng dụng thương mại

2. Thế hệ thứ hai: Máy tính dùng transistor (1956-1965)

- Máy tính PDP-1 của DEC (Digital Equipment Corporation) máy tính mini đầu tiên

- IBM 7000

- Hàng trăm nghìn phép cộng trong một giây.

- Các ngôn ngữ lập trình bậc cao ra đời.

3. Thế hệ thứ ba: Máy tính dùng vi mạch SSI, MSI và LSI (1966-1980)

- Vi mạch (Integrated Circuit - IC): nhiều transistor và các phần tử khác được tích hợp trên một chip bán dẫn.

+ SSI (Small Scale Integration)

+ MSI (Medium Scale Integration)

+ LSI (Large Scale Integration)

- Siêu máy tính xuất hiện: CRAY-1, VAX

- Bộ vi xử lý (microprocessor) ra đời: Bộ vi xử lý đầu tiên, Intel 4004 (1971).

4. Thế hệ thứ tư: Máy tính dùng vi mạch VLSI (1981 - nay)

- Các sản phẩm chính của công nghệ VLSI:

+ Bộ vi xử lý (Microprocessor): CPU được chế tạo trên một chip.

+ Vi mạch điều khiển tổng hợp (Chipset): một hoặc một vài vi mạch thực hiện được nhiều chức năng điều khiển và nối ghép.

+ Bộ nhớ bán dẫn (Semiconductor Memory): ROM, RAM

+ Các bộ vi điều khiển (Microcontroller): máy tính chuyên dụng được chế tạo trên 1 chip.

- Xuất hiện máy vi tính IBM - PC với hệ điều hành DOS

5. Máy tính trong tương lai:

Việc chuyển từ thế hệ thứ tư sang thế hệ thứ 5 còn chưa rõ ràng. Người Nhật đã và đang đi tiên phong trong các chương trình nghiên cứu để cho ra đời thế hệ thứ 5 của máy tính, thế hệ của những máy tính thông minh, dựa trên các ngôn ngữ trí tuệ nhân tạo như LISP và PROLOG,... và những giao diện người - máy thông minh. Đến thời điểm này, các nghiên cứu đã cho ra các sản phẩm bước đầu và gần đây nhất (2004) là sự ra mắt sản phẩm người máy thông minh gần giống với con người nhất: ASIMO (Advanced Step Innovative Mobility: Bước chân tiên tiến của đổi mới và chuyển động). Với hàng trăm nghìn máy móc điện tử tối tân đặt trong cơ thể, ASIMO có thể lên/xuống cầu thang một cách uyển chuyển, nhận diện người, các cử chỉ hành động, giọng nói và đáp ứng một số mệnh lệnh của con người. Thậm chí, nó có thể bắt chước cử động, gọi tên người và cung cấp thông tin ngay sau khi bạn hỏi, rất gần gũi và thân thiện. Hiện nay có nhiều công ty, viện nghiên cứu của Nhật thuê Asimo tiếp khách và hướng dẫn khách tham quan như: Viện Bảo tàng Khoa học năng lượng và Đổi mới quốc gia, hãng IBM Nhật Bản, Công ty điện lực Tokyo. Hãng Honda bắt đầu nghiên cứu ASIMO từ năm 1986 dựa vào nguyên lý chuyển động bằng hai chân. Cho tới nay, hãng đã chế tạo được 50 robot ASIMO.



2.3. Phân loại máy tính

1. Các siêu máy tính (Super Computer):

Là các máy tính đắt tiền nhất và tính năng kỹ thuật cao nhất. Giá bán một siêu máy tính từ vài triệu USD. Các siêu máy tính thường là các máy tính vectơ hay các máy tính dùng kỹ thuật vô hướng và được thiết kế để tính toán khoa học, mô phỏng các hiện tượng. Các siêu máy tính được thiết kế với kỹ thuật xử lý song song với rất nhiều bộ xử lý (hàng ngàn đến hàng trăm ngàn bộ xử lý trong một siêu máy tính).



2. Các máy tính lớn (Mainframe)

Là loại máy tính đa dụng. Nó có thể dùng cho các ứng dụng quản lý cũng như các tính toán khoa học. Dùng kỹ thuật xử lý song song và có hệ thống vào ra mạnh. Giá một máy tính lớn có thể từ vài trăm ngàn USD đến hàng triệu USD.



3. Máy tính mini (Minicomputer)

Là loại máy cở trung, giá một máy tính mini có thể từ vài chục USD đến vài trăm ngàn USD.



4. Máy vi tính (Microcomputer)

Là loại máy tính dùng bộ vi xử lý, giá một máy vi tính có thể từ vài trăm USD đến vài ngàn USD.



5. Máy tính nhúng (Embedded Computer)

Được đặt trong thiết bị khác để điều khiển thiết bị đó làm việc và được thiết kế chuyên dụng. Ví dụ:



  • Điện thoại di động

  • Máy ảnh số

  • Bộ điều khiển trong máy giặt, điều hoà nhiệt độ

  • Router – bộ định tuyến trên mạng

2.4. Biểu diễn thông tin trong máy tính

2.4.1. Hệ đếm thông dụng

1. Hệ thập phân (Decimal System): Con người sử dụng

+ Cơ số 10

+ 10 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

+ Dùng n chữ số thập phân có thể biểu diễn được 10n giá trị khác nhau:



  • 00...000 = 0

  • 99...999 = 10n - 1

2. Hệ nhị phân (Binary System): máy tính sử dụng

+ Cơ số 2

+ 2 chữ số nhị phân: 0 và 1

+ chữ số nhị phân gọi là bit (binary digit)

+ Bit là đơn vị thông tin nhỏ nhất

+ Dùng n bit có thể biểu diễn được 2n giá trị khác nhau:



  • 00...000 = 0

  • 11...111 = 2n - 1

+ Kí hiệu là b. Ví dụ, 10001000b

+ Để chuyển một số từ cơ số 10 sang cơ số 2 ta phải chuyển cả phần nguyên và phần thập phân của nó (nếu có).



  • Chuyển phần nguyên :

Lấy phần nguyên chia liên tiếp cho 2 sau đó lấy ngược phần dư

Ví dụ : 1510 ta sẽ biểu diễn sang cơ số 2 :

15/2=7 ---------------------------------------------------------------------dư 1

7/2 = 3 -------------------------------------------------------------dư 1

3/2 = 1 -----------------------------------------------------dư 1

1/2=0 ----------------------------------------------dư 1

dừng cho kết quả 1510=11112



  • Chuyển phần thập phân :

Nhân liên tục phần thập phân với 2, giữ lại phần nguyên của phép nhân này. dừng lại khi phần thập phân = 0 hoặc tới độ chính xác nào đó. Sau đó lấy thuận phần nguyên ta được kết quả khi ghép hai phần lại với nhau.

Ví dụ : biểu diễn 0.635 sang cơ số 2

0.635*2=1.27 ------------------------------------------------------nguyên 1

0.27*2=0.54----------------------------------------------------nguyên 0

0.54*2 =1.08-------------------------------------------nguyên 1

0.08*2=0.16 ------------------------------nguyên 0

Dừng. Kết quả : 0.63510=0.1012



  • Tổng quát một số biểu diễn bởi cơ số 2 có dạng sau ;

N2 = nk.2k+nk-1.2k-1+.. + n1.21+n0.20+n-1.2-1+.. + n-i.2-i

n : nhận giá trị 0 hoặc 1


3. Hệ mười sáu (Hexadecimal System): dùng để viết gọn cho số nhị phân

+ Cơ số 16

+16 chữ số: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9, A,B,C,D,E,F

+ Dùng để viết gọn cho số nhị phân: cứ một nhóm 4-bit sẽ được thay bằng một chữ số Hexa

+ Kí hiệu là h.

Ví dụ : 20 = 1 01002 = 0001 0100


1 4 = 14h

2.4.2. Mã hóa và lưu trữ dữ liệu trong máy tính

1. Nguyên tắc chung về mã hóa dữ liệu

- Mọi dữ liệu đưa vào máy tính đều phải được mã hóa thành số nhị phân

- Các loại dữ liệu

+ Dữ liệu nhân tạo: do con người qui ước



  • Dữ liệu số nguyên: mã hóa theo một số chuẩn qui ước

  • Dữ liệu số thực: mã hóa bằng số dấu phẩy động

  • Dữ liệu ký tự: mã hóa theo bộ mã ký tự

+ Dữ liệu tự nhiên: tồn tại khách quan với con người

  • Âm thanh

  • Hình ảnh

- Độ dài từ dữ liệu

+ Độ dài từ dữ liệu là số bit được sử dụng để mã hóa loại dữ liệu tương ứng

+ Thường là bội của 8-bit. Ví dụ: 8, 16, 32, 64 bit



2. Biểu diễn số nguyên:

Có hai loại số nguyên:

+ Số nguyên không dấu (Unsigned Integer)

+ Số nguyên có dấu (Signed Integer)



a/ Biểu diễn số nguyên không dấu

- Nguyên tắc tổng quát: Dùng n bit biểu diễn số nguyên không dấu A:

an-1an-2....a1a0

- Giá trị của A được tính như sau: A=

Ví dụ, với n = 8 bit

0000 0000 = 0

0000 0001 = 1

0000 0010 = 2

0000 0011 = 3

...


1111 1111 = 255

Biểu diễn được các giá trị từ 0 đến 255

- Trục số học máy tính:



b/ Biểu diễn số nguyên có dấu

- Số bù một và Số bù hai

+ Định nghĩa: Cho một số nhị phân A được biểu diễn bằng n bit, ta có:

Số bù một của A = (2n-1) – A

Số bù hai của A = 2n – A

+ Số bù hai của A = (Số bù một của A) +1

Ví dụ: với n = 8 bit, cho A = 0010 0101

Số bù một của A được tính như sau:

1111 1111 (28-1)

- 0010 0101 (A)

đảo các bit của A: 1101 1010

Số bù hai của A được tính như sau: 1101 1010 + 1 = 1101 1011

- Biểu diễn số dương

+ Dạng tổng quát của số dương A: 0an-2....a2a1a0

+ Giá trị của số dương A: A=

+ Dải biểu diễn cho số dương: 0 đến 2n-1-1

- Biểu diễn số âm

+ Dạng tổng quát của số âm A: 1an-2....a2a1a0

+ Giá trị của số dương A: A=

+ Dải biểu diễn cho số dương: -1 đến - 2n-1

- Trục số học máy tính:


==> Số 8 bit (n=8) biểu diễn từ -128 đến 127

Số 16 bit (n=16) biểu diễn từ -32768 đến 32767

Với n=32bit: biểu diễn từ -231 đến 231-1

Với n=64bit: biểu diễn từ -263 đến 263-1

c/ Biểu diễn số nguyên theo mã BCD (Binary Coded Decimal code)

- Dùng 4 bit để mã hóa cho các chữ số thập phân từ 0 đến 9:



0 =>

0000




5 =>

0101

1 =>

0001




6 =>

0110

2 =>

0010




7 =>

0111

3 =>

0011




8 =>

1000

4 =>

0100




9 =>

1001

- Có 6 tổ hợp không sử dụng:

1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111

- BCD không gói (Unpacked BCD):Mỗi số BCD 4-bit được lưu trữ trong 4-bit thấp của mỗi byte.

Ví dụ: Số 35 được lưu trữ như sau:



- BCD gói (Packed BCD): Hai số BCD được lưu trữ trong 1 byte.

Ví dụ: Số 35 được lưu trữ như sau:



d/ Thực hiện các phép toán với số nguyên:

- Phép cộng:

+ Khi cộng hai số nguyên không dấu n-bit, kết quả nhận được là n-bit:


  • Nếu không có nhớ ra khỏi bit cao nhất thì kết quả nhận được luôn luôn đúng (Cout=0).

  • Nếu có nhớ ra khỏi bit cao nhất thì kết quả nhận được là sai, ta nói có tràn nhớ ra ngoài (Cout=1)

  • Tràn nhớ ra ngoài (Carry Out) xảy ra khi tổng > 2n - 1

+ Bộ cộng số nguyên n bit:

- Phép trừ

+ Phép trừ hai số nguyên: X-Y = X+(-Y)

+ Nguyên tắc: Lấy bù hai của Y để được –Y, rồi cộng với X

+ Bộ trừ số nguyên n bit

- Phép nhân

+ Các tích riêng phần được xác định như sau:


  • Nếu bit của số nhân bằng 0 => tích riêng phần bằng 0.

  • Nếu bit của số nhân bằng 1 => tích riêng phần bằng số bị nhân.

  • Tích riêng phần tiếp theo được dịch trái một bit so với tích riêng phần trước đó.

+ Tích bằng tổng các tích riêng phần

+ Nhân hai số nguyên n-bit, tích có độ dài 2n bit (không bao giờ tràn).

+ Bộ nhân

- Phép chia

Bước 1. Chuyển đổi số bị chia và số chia về thành số dương tương ứng.

Bước 2. Sử dụng thuật giải chia số nguyên không dấu để chia hai số dương, kết quả nhận được là thương Q và phần dư R đều là dương

Bước 3. Hiệu chỉnh dấu của kết quả như sau:

(Lưu ý: phép đảo dấu thực chất là thực hiện phép lấy bù hai)

+ Bộ chia:





3. Biểu diễn số thực dấu phẩy động (Floating Point Number):

a/ Nguyên tắc chung

- Tổng quát: một số thực X được biểu diễn theo kiểu số dấu phẩy động như sau:

X = M * RE

M là phần định trị (Mantissa),

R là cơ số (Radix),

E là phần mũ (Exponent).

- Chuẩn IEEE754/85

+ Cơ số R = 2

+ Các dạng:

Dạng 32-bit



S là bit dấu:

S = 0 �� số dương

S = 1 �� số âm

e (8 bit) là mã excess-127 của phần mũ E:

e = E+127 �� E = e – 127

giá trị 127 gọi là là độ lệch (bias)

m (23 bit) là phần lẻ của phần định trị M:

M = 1.m

Công thức xác định giá trị của số thực:



X = (-1)S *1.m * 2e-127

Giải giá trị biểu diễn: 10-38 đến 10+38

Dạng 64-bit

S là bit dấu

e (11 bit): mã excess-1023 của phần mũ E => E=e–1023

m (52 bit): phần lẻ của phần định trị M

Giá trị số thực:

X = (-1)S *1.m * 2e-1023

Dải giá trị biểu diễn: 10-308 đến 10+308


  • Dạng 80-bit

S là bit dấu

e (15 bit): mã excess-16383 của phần mũ

E => E = e – 16383

m (64 bit): phần lẻ của phần định trị M

Giá trị số thực:

X = (-1)S *1.m * 2e-16383

Dải giá trị biểu diễn: 10-4932 đến 10+4932



3. Biểu diễn ký tự

- Bộ mã ASCII (American Standard Code for Information Interchange)



  • Do ANSI (American National Standard Institute) thiết kế

  • Mã ASCII biểu diễn bằng 8 bit

    Từ 00h-7Fh: Mã ASCII chuẩn






    00

    01

    02

    03

    04

    05

    06

    07

    08

    09

    0A

    0B

    0C

    0D

    0E

    0F

    00

    NUL

    SOH

    STX

    ETX

    EOT

    ENQ

    ACK

    BEL

    BS

    TAB

    LF

    VT

    FF

    CR

    SO

    SI

    10

    DLE

    DC1

    DC2

    DC3

    DC4

    NAK

    SYN

    ETB

    CAN

    EM

    SUB

    ESC

    FS

    GS

    RS

    US

    20




    !

    "

    #

    $

    %

    &

    '

    (

    )

    *

    +

    ,

    -

    .

    /

    30

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    :

    ;

    <

    =

    >

    ?

    40

    @

    A

    B

    C

    D

    E

    F

    G

    H

    I

    J

    K

    L

    M

    N

    O

    50

    P

    Q

    R

    S

    T

    U

    V

    W

    X

    Y

    Z

    [

    \

    ]

    ^

    _

    60

    `

    a

    B

    c

    d

    e

    f

    g

    h

    i

    j

    k

    l

    m

    n

    o

    70

    p

    q

    R

    s

    t

    u

    v

    w

    x

    y

    z

    {

    |

    }

    ~

    DEL

    Từ 80h-FFh: Mã ASCII mở rộng

- Bộ mã Unicode

+ Do các hãng máy tính hàng đầu thiết kế

+ Bộ mã đa ngôn ngữ

+ Có hỗ trợ các ký tự tiếng Việt



+ Bộ mã kí hiệu UTF-xx

  • 8bit: UTF-8 (tương tự mã ASCII)

  • Khả năng mã hoá 28 = 256 kí tự

  • 16bit: UTF-16

  • Khả năng mã hoá 216 = 65536 kí tự

  • 32bit: UTF-32

  • Khả năng mã hoá 232 ~ 4 tỉ kí tự !!!




30/8/2016 2-

Каталог: 2007
2007 -> Mẫu 01/hc-sn-dn (Ban hành kèm theo Thông tư số 83/2007/tt-btc ngày 16/7/2007 của Bộ Tài chính) TỜ khai hiện trạng sử DỤng nhà, ĐẤt thuộc sở HỮu nhà NƯỚc và ĐỀ xuất phưƠng án xử LÝ
2007 -> BỘ NÔng nghiệP & phát triển nông thôn cục trồng trọt giới Thiệu
2007 -> 10tcn tiêu chuẩn ngành 10tcn 1011 : 2006 giống cà RỐt-quy phạm khảo nghiệm tính khác biệT, TÍnh đỒng nhấT
2007 -> TIÊu chuẩn ngành 10tcn 683 : 2006 giống dưa chuột-quy phạm khảo nghiệM
2007 -> PHÁt triển nông thôN
2007 -> ĐOÀn tncs hồ chí minh
2007 -> List of the countries of the world sorted by total area
2007 -> Số: 962/QĐ-ubnd vĩnh Long, ngày 16 tháng 5 năm 2007
2007 -> Hồ sơ ngành hàng rau quả
2007 -> BẢn cáo bạch domesco vcbs

tải về 167.71 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương