NỘI DUNG CHÍNH 1. Giới thiệu 2. Các hệ thống số đếm 2.1 Hệ thống số thập phân 2.2 Hệ thống số nhị phân 2.3 Hệ thống số thập lục phân 3. Mã số 3.1 Mã BCD 3.2 Mã Gray 3.3 Mã ASCII 3.4 Mã thừa 3 2 1. GIỚI THIỆU Tín hiệu tương tự Hệ thống điện tử tương tự 3 1. GIỚI THIỆU Hệ thống điện tử số Hệ thống điện tử gồm cả tương tự và số 4 1. GIỚI THIỆU Ưu điểm của hệ thống số Hệ thống số dễ thiết kế hơn Thông tin được lưu trữ dễ dàng Độ chính xác cao hơn Các hoạt động có thể lập trình dễ dàng Các mạch điện tử số ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu Nhiều mạch điện có thể tích hợp trên một IC 5 1. GIỚI THIỆU Những hạn chế của kỹ thuật số Hầu hết các đại lượng vật lý trong tự nhiên là các tín hiệu tương tự Để sử dụng kỹ thuật số điều khiển các đại lượng này với tín hiệu vào và tín hiệu ra đều là tương tự cần thực hiện 3 bước sau: Chuyển đổi các tín hiệu vào tương tự sang dạng tín hiệu số. Xử lý dữ liệu số theo yêu cầu. Chuyển đổi dữ liệu số sang dạng tín hiệu tương tự. 6 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.1 Hệ thống số thập phân – Decimal system Gồm 10 chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Trọng số của mỗi chữ số trong 1 số thập phân như sau: …105 104 103 102 101 100. 10-1 10-2 10-3… Số tận cùng bên trái là số có giá trị lớn nhất MSD (Most Significant Digit). Số tận cùng bên phải là số có giá trị nhỏ nhất LSD (Least Significant Digit). 7 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.2 Hệ thống số nhị phân – Binary system Hệ thống số nhị phân gồm 2 chữ số 1 và 0, cơ số 2. Trọng số của mỗi chữ số trong 1 số nhị phân như sau: …25 24 23 22 21 20. 2-1 2-2 2-3… Ví dụ: cho một số nhị phân: 1011.1012 Giá trị tương đương với số thập phân là: 1011.1012 = 123 + 022 + 121 + 120 +12-1 + 02-2 + 12-3 = 23 + 21 + 20 + 2-1 + 2-3 = 8 + 2 + 1 + 0.5 + 0.125 = 11.62510 8 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.2 Hệ thống số nhị phân – Binary system Trong hệ thống số nhị phân: Mỗi con số (0 hoặc 1) được gọi là bit (0 hay 1). Bit tận cùng bên trái là bit có giá trị lớn nhất MSB (Most Significant Bit). Bit tận cùng bên phải là bit có giá trị nhỏ nhất LSB (Least Significant Bit). 9 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.2 Hệ thống số nhị phân – Binary system Cách đếm các số nhị phân Với 1 số nhị phân gồm n bit thì: Số trạng thái là 2n. Số thập phân tương ứng lớn nhất là: 2n – 1. 10 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.3 Hệ thống số thập lục phân Gồm 16 chữ số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f. Cơ số là 16. Trọng số của mỗi chữ số trong 1 số thập phân như sau: …165 164 163 162 161 160. 16-1 16-2 16-3… Ví dụ: cho một số thập lục phân: 12C.716 12C.7H = 1162 + 2161 + 12160 + 716-1 11 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ Thập phân tương ứng 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 23 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 22 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 Nhị phân 21 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 20 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Thập lục phân 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 12 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.4 Chuyển đổi giữa các hệ thống số Chuyển số thập phân sang số nhị phân, ví dụ: (a) 19 (b) 45 13 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.4 Chuyển đổi giữa các hệ thống số Chuyển đổi từ thập phân sang thập lục phân Ví dụ: Đổi 260 thập phân sang thập lục phân 260 : 16 = 16 dư 4 16 : 16 = 1 dư 0 1 : 16 = 0 dư 1 Kết quả: 104H 14 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.4 Chuyển đổi giữa các hệ thống số Chuyển từ thập lục phân sang số nhị phân Ví dụ: Chuyển số thập lục phân 7CF8H sang số nhị phân 7 C F 8 0111 1100 1111 1000 Kết quả: 0111 1100 1111 1000B 15 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.4 Chuyển đổi giữa các hệ thống số Chuyển từ nhị phân sang số thập lục phân Ví dụ: Chuyển số 1011011001010011B sang thập lục phân 1011 0110 0101 0011 B 6 Kết quả: B653H 5 3 16 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ 2.5 Cộng trừ nhị phân Hai số dương: cộng như cộng nhị phân thông thường, kể cả bit dấu. Hai số âm: biểu diễn chúng ở dạng bù 1 và cộng như cộng nhị phân, kể cả bit dấu. Bit tràn cộng vào kết quả. Chú ý, kết quả được viết dưới dạng bù 1. Hai số khác dấu và số dương lớn hơn: cộng số dương với bù 1 của số âm. Bit tràn được cộng vào kết quả. Hai số khác dấu và số âm lớn hơn: cộng số dương với bù 1 của số âm. Kết quả không có bit tràn và ở dạng bù 1. 17 2. CÁC HỆ THỐNG SỐ Cộng trừ thập lục phân 3 D 6 + A E 7 4 9 F - 8 C 4 5 F 9 2 C B 18 3. MÃ SỐ 3.1 Mã BCD (Binary Coded Decimal) Thập phân Mã BCD 0 0000 1 0001 2 0010 3 4 0011 0100 5 0101 6 0110 7 8 0111 1000 9 1001 19 3. MÃ SỐ 3.1 Mã BCD (Binary Coded Decimal) Cộng BCD 20 3. MÃ SỐ 3.2 Mã Gray Thập phân Mã Gray Thập phân Mã Gray 0 0000 8 1100 1 0001 9 1101 2 0011 10 1111 3 0010 11 1110 4 0110 12 1010 5 0111 13 1011 6 7 0101 0100 14 15 1001 1000 21 3. MÃ SỐ 3.2 Mã Gray Chuyển số nhị phân thành mã Gray VD: Đổi số nhị phân 0111 thành mã Gray 0 0 + 1 1 + 1 0 + 1 0 22 3. MÃ SỐ 3.2 Mã Gray Chuyển mã Gray thành số nhị phân VD: Đổi mã Gray 1000 thành số nhị phân 23 3. MÃ SỐ 3.3 ASCII - AMERICAN STANDARD CODE FOR INFORMATION INTERCHANGE 24 3. MÃ SỐ 3.4 Mã thừa 3 Thập phân Mã thừa 3 0 0011 1 0100 2 0101 3 4 0110 0111 5 1000 6 1001 7 8 1010 9 1100 1011 25