Bài giảng Kỹ thuật số - Chương 1: Các hệ thống số đếm - Nguyễn Thị Bé Tám

1 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Khoa Điện Điện Tử Bộ Môn Kỹ Thuật Máy Tính Slide Bài Giảng KỸ THUẬT SỐ Giảng Viên: NGUYỄN THỊ BÉ TÁM Email: tamnguyenvtcntt@gmail.com 2 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Phân bố thời gian • Thời gian học: 45 tiết – Lý thuyết: 30 tiết, giảng trên lớp – Bài tập: 7 tiết, trên lớp – Thực hành: 8 tiết, tại phòng thí nghiệm • Đánh Giá – Thi cuối kỳ: 60% (thi vấn đáp, không sử dụng tài liệu) – Điểm quá trình: 40% • Kiểm tra giữa kỳ: 20% (thi viết, không dùng tài liệu) • Thực hành : 10% • Chuyên cần, bài tập: 10% • Tài liệu chính – Slide Bài Giảng – Sách “Kỹ thuật số” – Trần Hoài An, Phạm Hồng Sơn • Tài liệu tham khảo – Kỹ thuật số 1 – Nguyễn Như Anh – Digital Systems – RONALD J. TOCCI – Các sách về Kỹ thuật số – Phần mềm mô phỏng: Circuimaker 3 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Nội dung môn học • Lý thuyết – C1: Các hệ thống số đếm – Bài tập – C2: Các cổng logic cơ bản và đại số boole – Bài tập – C3: Các họ vi mạch số - Thực hành – C4: Mạch tổ hợp – Bài tập – C5: Mạch tuần tự - Bài tập – C6: Mạch số học – Bài tập – C7: Bộ nhớ -Thực hành • Thực hành – Mô phỏng phần mềm Circuimaker – Các kit thí nghiệm về các mạch số cơ bản 4 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Chương 1: Các hệ thống số đếm • Khái niệm hệ thống số đếm • Cách chuyển đổi các hệ thống số đếm • Mã số học 5 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 1.1 Khái niệm hệ thống số đếm • Cơ số: Số ký tự dùng để biểu diễn trong hệ một thống số đếm, ký hiệu r. • Trọng số: biểu diễn cho vị trí của một con số trong chuỗi số Trọng số vị trí i = Cơ sốvị trí i • Giá trị một chuỗi số: Giá trị =  Ký số x trọng số Chương 1: Các hệ thống số đếm 6 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 1.1 Khái niệm hệ thống số đếm • Số thập phân (Decimal), cơ số r = 10 Chương 1: Các hệ thống số đếm 7 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 1.1 Khái niệm hệ thống số đếm • Số nhị phân (binary) cơ số r = 2 Chương 1: Các hệ thống số đếm 8 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 1.1 Khái niệm hệ thống số đếm • Bát phân, cơ số r = 8 Chương 1: Các hệ thống số đếm 9 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số 1.1 Khái niệm hệ thống số đếm • Thập lục phân (Hexa), cơ số r =16 Chương 1: Các hệ thống số đếm 10 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Chuyển nhị phân, bát phân, thập lục phân sang hệ thập phân Giá trị thập phân=  Ký số x trọng số Chương 1: Các hệ thống số đếm 11 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Chuyển đổi từ thập phân sang nhị phân (1) • Chuyển đổi từ thập phân sang nhị phân – Phần nguyên: Chương 1: Các hệ thống số đếm 12 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Chuyển đổi từ thập phân sang nhị phân(2) • Phần thập phân Chương 1: Các hệ thống số đếm 13 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Chuyển đổi từ thập phân sang bát phân và thập lục phân • Cách thực hiện: Tương tự như cách chuyển từ hệ thập phân sang nhị phân Chương 1: Các hệ thống số đếm 14 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Nhị phân sang bát phân • Gián tiếp: Nhị phân -> thập phân -> bát phân • Trực tiếp: – Phần nguyên: Từ dấu chấm thập phân • Nhóm lần lượt 3 bit về phía bên trái và thành một số bát phân. Ví dụ: 110101102 = 3288 – Phần phân: Từ dấu chấm thập phân • Nhóm lần lượt 3 bit về phía bên phải và thành một số bát phân. Ví dụ: .100111012 = . 4728 Chương 1: Các hệ thống số đếm 15 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số • Gián tiếp: Bát phân -> Thập phân->Nhị phân • Trực tiếp: Mỗi chữ số bát phân chuyển thành số nhị phân 3 bit: – Ví dụ: 54318 = 1011000110012 Bát phân sang nhị phân Chương 1: Các hệ thống số đếm 16 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Nhị phân sang thập lục phân • Gián tiếp: Nhị phân -> thập phân -> thập lục phân • Trực tiếp: – Phần nguyên: Từ dấu chấm thập phân • Nhóm lần lượt 4 bit về phía bên trái và thành một số bát phân. Ví dụ: 1110100110=3A616 – Phần phân: Từ dấu chấm thập phân • Nhóm lần lượt 3 bit về phía bên phải và thành một số bát phân. Ví dụ: .100111110012 = .9F216 Chương 1: Các hệ thống số đếm 17 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Tóm tắt chuyển đổi các hệ thống số đếm • Chú ý: Có nhiều cách để chuyển đổi giữa các hệ thống số đếm, tuy nhiên ta nên chọn cách nào để thực hiên nhanh nhất? Chương 1: Các hệ thống số đếm 18 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Bảng chuyển đổi Chương 1: Các hệ thống số đếm 19 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Mã số học • Định nghĩa: để biểu diễn chữ số thập phân • Phân loại: – Mã nhị phân – Mã BCD – Mã Quá 3 – Mã Gray – Mã LED 7 đoạn Chương 1: Các hệ thống số đếm 20 Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải - Khoa Điện Điện Tử - Bộ môn: Kỹ Thuật Máy Tính Bài Giảng: Kỹ Thuật Số Mã BCD ( binary code decimal) • Mỗi chữ số thập phân được biễu diễn bằng 4 bit nhị phân • So sánh mã BCD và mã nhị phân Nhận xét: – Mã nhị phân dùng số bit ít hơn nhưng tính toán phức tạp ngược lại mã BCD dùng nhiều bit nhưng tính toán đơn giản Chương 1: Các hệ thống số đếm