PowerPoint Presentation VŨ NGỌC THANH SANG TRỊNH TẤN ĐẠT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐẠI HỌC SÀI GÒN Email trinhtandatsgu edu vn Website https sites google comsitettdat88 BIỂU DIỄN THÔNG TIN TRONG MÁY TÍNH (2) mailto trinhtandatsgu edu vn https sites google comsitettdat88 Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính • Biểu diễn các số nguyên có dấu • Biểu diễn các số nguyên không dấu • Biểu diễn số thực • Các phép toán cơ bản Nội dung Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sà.
Trang 2• Biểu diễn các số nguyên có dấu
• Biểu diễn các số nguyên không dấu
• Biểu diễn số thực
• Các phép toán cơ bản
Nội dung
Trang 3Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Trang 4IV Số nguyên có dấu (signed integer)
Dùng dấu và độ lớn:
• 1 bit cao nhất biểu diễn:
Bit dấu = 0: số dươngBit dấu = 1: số âm
• Các bit còn lại biểu diễn giá trị:
Bit dn-1 là bit dấu (bit cao nhất) và các bit từ d0 tới dn-2 cho giá trị tuyệt đối Một từ
n bit tương ứng với số nguyên thập phân có dấu
Trang 5Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Trang 6IV Số nguyên có dấu (signed integer)
Dùng mã bù 1 (One’s complement)
• Số dương biểu diễn dưới dạng nhị phân, số âm biểu diễn số bù 1
• Tìm số bù 1 (đảo bit 1 → 0, 0 → 1)
• → Có 2 cách biểu diễn số 0: 0000 0000 (+0), 1111 1111 (-0)
Trang 7Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Ví dụ (mã bù 1): biểu diễn số bù 1 của A = – 80Biểu diễn A dạng nhị phân:
+ 80 = 0101 00002
→ – 80 = 1010 11112
Số bù một: 1010 11112
Trang 8IV Số nguyên có dấu (signed integer)
Trang 9Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Số bù một của A là: 1010 11112
→ Số bù 2 của A = 1010 1111+1 = 1011 00002
Trang 10IV Số nguyên có dấu (signed integer)
• Trục số học với n = 8 bit:
• Trục số học máy tính:
Trang 11Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Trang 12V Số nguyên không dấu (unsigned integer)
• Nguyên tắc tổng quát: Dùng n bit biểu diễn số nguyên không dấu A:
an-1an-2…a2a1a0
• Giá trị A được tính như biểu thức sau:
𝐴 = σ𝑖=0𝑛−1𝑎𝑖2𝑖
• Dải biểu diễn của A: 0 ÷ 2n– 1
• Ví dụ: Biểu diễn các số nguyên không dấu sau đây bằng 8-bit: A = 54; B = 120
o A = 54 = 32 + 16 + 4 + 2 = 25 + 24 + 22 + 21 = 0011 0110
o B = 120 = 64 + 32 + 16 + 8 = 26 + 25 + 24 + 23 = 0111 1000
Trang 13Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
• Trục số học máy tính:
Trang 14VI Số thực
• Số thực dấu chấm động (floating - point decimal):
o Cho phép thay đổi vị trí dấu chấm thập phân cho phù hợp nhu cầu với độchính xác vừa phải
o Một số thực X có thể biểu diễn khoa học như sau:
𝑋 = (−1)𝑠 ∗ 𝑀 ∗ 𝑅𝐸Trong đó:
• S (sign): dấu (0: số dương; 1: số âm)
• M (mantissa): phần định trị
• R (radix): cơ số
Trang 15Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Ví dụ: Xác định dấu, phần định trị, cơ số và số mũ của các số sau:
Trang 17Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
• Chuẩn IEEE 754/85:
• Có 3 dạng:
➢Dạng đơn (single precision): 32 bit
➢Dạng kép (double precision): 64 bit
➢Dạng kép mở rộng (double – extended precision): 80 bit
• Cả 3 dạng đều có điểm R = 2
Trang 18VI Số thực
• Dạng đơn 32 bit
S (dấu) E (phần mũ) M (phần định trị)
• Khi đó, 1 số thực bất kỳ được biểu diễn:
X = (-1)S * 1, M * 2E-127
• Dải giá trị biểu diễn:
Trang 19Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
• Các bước chuyển đổi số thực → IEEE 754/85 (32 bit):
➢ Bước 1: Đổi số thực về dạng nhị phân
➢ Bước 2: Chuyển dạng nhị phân đổi được về dạng: ±1.aa…a * 2b
➢ Bước 3: Xác định các giá trị:
❑ S = 0 nếu số dương; S = 1 nếu số âm
❑ E - 127 = b ➔ E = 127 + b → nhị phân
❑ M = aa a00…0
Trang 21Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
Trang 23Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
• Khi cộng hai số nguyên không dấu n bit:
• Nếu không có nhớ ra khỏi bit cao nhất thì tổng luôn đúng (Cout = 0)
• Nếu có nhớ ra ngoài (Carry out) thì tổng là sai (Cout = 1), ta nói rằng phép cộng
Trang 25Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
0 – 0 = 0
0 – 1 = 1 (mượn 1 từ số tiếp theo)
1 – 0 = 1
1 – 1 = 0
Trang 26VII Các phép toán cơ bản trên hệ nhị phân
Trang 27Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính
0 × 0 = 0
0 × 1 = 0
1 × 0 = 0
1 × 1 = 1
Trang 28VII Các phép toán cơ bản trên hệ nhị phân
Phép nhân hai số nhị phân
Nhân hai số nhị phân:
Trang 29Khoa Công Nghệ Thông Tin – Đại học Sài Gòn Kiến Trúc Máy Tính