Ky thuat so chuong 1

1. GIẢNG VIÊN: NGUYỄN TRƯỜNG DUY
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
2/18/2020 GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY 1

2. UTE 4.0
CHƯƠNG 1. HỆ THỐNG SỐ – MÃ SỐ
Nội dung
 Các hệ thống số đếm
 Hệ thống số thập phân
 Hệ thống số nhị phân
 Hệ thống số bát phân
 Hệ thống số thập lục phân
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 2
 Các loại mã
 Mã BCD
 Mã Gray
 Mã ASCII
 Mã thừa 3

3. UTE 4.0
1. GIỚI THIỆU
 Tín hiệu tương tự
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 3
 Hệ thống điện tử tương tự

4. UTE 4.0
1. GIỚI THIỆU
 Tín hiệu số
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 4
 Hệ thống điện tử số
 Đèn giao thông
 Bảng Led quảng cáo
 Máy tính
 …
 Hệ thống điện tử gồm cả tương tự và số

5. UTE 4.0
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
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 5

6. UTE 4.0
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.
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 6

7. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.1 Hệ thống số thập phân – Decimal system
Gồm 10 ký số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 , hệ cơ số 10
Trọng số của mỗi ký số trong 1 số thập phân như sau:
…105 104 103 102 101 100. 10-1 10-2 10-3…
 Ký số tận cùng bên trái là ký số có trọng số lớn nhất MSD (Most
Significant Digit).
 Ký số tận cùng bên phải là ký số có trọng số nhỏ nhất LSD
(Least Significant Digit).
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 7

8. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
 Với một hệ thống số bất kỳ có thể biểu diễn tổng quát như sau:
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 8
m
m
2
2
1
1
0
1
1
2
3
n
2
n
2
n
1
n
1
n
n X
b
...
X
b
X
b
X
a
X
a
...
X
a
X
a
X
a 

















9. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.2 Hệ thống số nhị phân – Binary system
Hệ thống số nhị phân gồm 2 ký số 1 và 0, cơ số 2.
Trọng số của mỗi ký 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 = 123 + 022 + 121 + 120 +12-1 + 02-2 + 12-3
= 23 + 21 + 20 + 2-1 + 2-3
= 8 + 2 + 1 + 0.5 + 0.125
= 11.62510
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 9

10. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.2 Hệ thống số nhị phân – Binary system
Trong hệ thống số nhị phân:
 Mỗi ký số (0 hoặc 1) được gọi là bit (0 hay 1).
 Bit tận cùng bên trái là bit có trọng số lớn nhất MSB (Most
Significant Bit).
 Bit tận cùng bên phải là bit có trọng số nhỏ nhất LSB (Least
Significant Bit).
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 10

11. UTE 4.0
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.
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 11

12. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.3 Hệ thống số bát phân – Octal system
Gồm 8 ký số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Cơ số 8.
Trọng số của mỗi chữ số trong 1 số thập phân như sau:
…85 84 83 82 81 80. 8-1 8-2 8-3…
Ví dụ: Cho một số bát phân: 245.78
245.78 = 282 + 481 + 580 + 78-1
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 12

13. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.4 Hệ thống số thập lục phân – Hexadecimal system
Gồm 16 ký số: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Cơ số 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 = 1162 + 2161 + 12160 + 716-1
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 13

14. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
Thập phân
tương ứng
Nhị phân Thập lục
phân
23 22 21 20
0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1
2 0 0 1 0 2
3 0 0 1 1 3
4 0 1 0 0 4
5 0 1 0 1 5
6 0 1 1 0 6
7 0 1 1 1 7
8 1 0 0 0 8
9 1 0 0 1 9
10 1 0 1 0 A
11 1 0 1 1 B
12 1 1 0 0 C
13 1 1 0 1 D
14 1 1 1 0 E
15 1 1 1 1 F
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 14

15. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.5 Chuyển đổi giữa các hệ thống số
Chuyển số thập phân sang số nhị phân, ví dụ: (a) 19 (b) 45
19
2
= 9
Số dư
1
(a)
9
2
= 4 1
4
2
= 2 0
2
2
= 1 0
1
2
= 0 1
1 0 0 1 1
MSB LSB
45
2
= 22
Số dư
1
(b)
22
2
= 11 0
11
2
= 5 1
5
2
= 2 1
2
2
= 1 0
1
0 0
1 1
MSB LSB
1
2
= 0 1
1
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 15

16. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.5 Chuyển đổi giữa các hệ thống số
 Chuyển đổi từ thập phân sang thập lục phân
Ví dụ: Đổi 295 thập phân sang thập lục phân
295 : 16 = 18 dư 7
18 : 16 = 1 dư 2
1 : 16 = 0 dư 1
Kết quả: 127H
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 16

17. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.5 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
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 17

18. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
2.5 Chuyển đổi giữa các hệ thống số
 Chuyển từ nhị phân sang số thập lục phân
Ví dụ: Chuyển số 1010001111010111B sang thập lục phân
1010 0011 1101 0111
A 3 D 7
Kết quả: A3D7H
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 18

19. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
Số nhị phân có dấu
 Nếu là số nhị phân có dấu thì bit MSB chính là dấu
 Nếu MSB = 1: số âm
 Nếu MSB = 0: số dương
Ví dụ: 0110 là dương 6; 1110 là âm 6
 Tương tự: 0111 là dương 7; 1111 là âm 7; 10111 cũng là âm 7
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 19

20. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
 Số bù
Bù được sử dụng trong máy tính số để đơn giản hóa phép
tính trừ và một số phép toán logic khác.
 Có hai loại bù cho mỗi hệ thống số với cơ số r đó là bù r và bù r-1.
 Đối với hệ thống số nhị phân thì r = 2 ta sẽ có bù 2 và bù 1.
 Hệ thống số thập phân thì r = 10 do đó ta sẽ có bù 10 và bù 9
 Hệ thống số bát phân thì có bù 8 và bù 7
 Hệ thống số thập lục phân thì có bù 16 và bù 15.
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 20

21. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
 Bù r
 Với một số dương N cơ số r có phần nguyên n ký số, thì số bù của N
là (rn – N) khi N≠0 và bằng 0 khi N = 0.
Ví dụ: Bù 10 của 2345010 là (105 – 23450) = 76550, số ký số n = 5
Nếu xét trên hệ thống số nhị phân, ta có r = 2
 Bù 2 của 101102 là (25
10 – 101102) = 1000002 – 101102 = 010102
 Bù 2 của 0.10112 là (20
10 – 0.10112) = 1.00002 – 0.10112 = 0.01012
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 21

22. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
 Bù (r-1)
 Với một số dương N cơ số r có phần nguyên n ký số và phần lẻ m
ký số, thì bù (r – 1) của số N là (rn – r-m – N) khi N≠0 và bằng 0 khi
N = 0. Sau đây là một số ví dụ cụ thể:
Ví dụ: Bù 9 của 2345010 là 105 – 100 – 2345010 = 7654910
Nếu xét trên hệ thống số nhị phân có r = 2 nên r – 1 = 1
 Bù 1 của 101102 là (25 – 1)10 – 101102 = 010012
 Bù 1 của 0.10112 là (1 – 2-4)10 – 0.10112 = 0.01002
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 22

23. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
Cộng nhị phân theo dạng bù 1
Biểu diễn số nhị phân dưới dạng số có dấu
 Nếu số dương thì không cần lấy bù
 Nếu số âm thì lấy bù 1
Cộng 2 số nhị phân bình thường, kể cả bit dấu (lưu ý cột số biểu diễn
dấu của 2 số nhị phân phải để trùng nhau).
Nếu kết quả có bit tràn thì lấy bit tràn cộng thêm vào kết quả.
Nếu bit dấu (trùng cột bit dấu với 2 số nhị phân) bằng 0 thì kết quả là
số dương và không cần xử lý.
Nếu bit dấu (trùng cột bit dấu với 2 số nhị phân) bằng 1 thì kết quả là
số âm nên phải lấy bù 1 của kết quả.
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 23

24. UTE 4.0
2. CÁC HỆ THỐNG SỐ
 Cộng trừ thập lục phân
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 24

25. UTE 4.0
3. MÃ SỐ
3.1 Mã BCD
(Binary Coded Decimal)
Thập phân Mã BCD
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 25

26. UTE 4.0
3. MÃ SỐ
3.1 Mã BCD (Binary Coded Decimal)
 Cộng BCD
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 26

27. UTE 4.0
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 0101 14 1001
7 0100 15 1000
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 27

28. UTE 4.0
3. MÃ SỐ
3.2 Mã Gray
 Chuyển số nhị phân thành mã Gray
VD: Đổi số nhị phân 0111 thành mã Gray
1
0
0
+
1
1
+
0
1
+
0
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 28

29. UTE 4.0
3. MÃ SỐ
3.2 Mã Gray
 Chuyển mã Gray thành số nhị phân
VD: Đổi mã Gray 1000 thành số nhị phân
0
1
1
+
1
0
+
1
0
+
1
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 29

30. UTE 4.0
3. MÃ SỐ
3.3 MÃ ASCII -
AMERICAN
STANDARD CODE
FOR INFORMATION
INTERCHANGE
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 30

31. UTE 4.0
3. MÃ SỐ
3.4 MÃ THỪA 3
Thập phân Mã thừa 3
0 0011
1 0100
2 0101
3 0110
4 0111
5 1000
6 1001
7 1010
8 1011
9 1100
2/18/2020
GV: NGUYỄN TRƯỜNG DUY Page 31