1. Chương 4
MÃ MÁY
Computer Codes

2. Nội Dung Dữ liệu máy Mã máy Các loại mã máy Trình tự sắp xếp1
Nội Dung
Dữ liệu máy
Mã máy
Các loại mã máy
Trình tự sắp xếp
Câu hỏi và Bài tập

3. Dữ liệu máy (Computer data)2
Dữ liệu máy (Computer data)
Dữ liệu số (Numeric data): Chỉ bao gồm các chữ số 0, 1, 2, 3, ….,9.
Dữ liệu chữ (Alphabetic data): Bao gồm các chữ cái từ A, B, C,…., Z (cả cữ hoa lẫn chữ thường) và ký tự khoảng trắng.
Dữ liệu chữ và số (Alphanumeric data): Một chuỗi các ký hiệu, trong đó mỗi một ký hiệu có thể là một trong các chữ cái A, B,….,Z hoặc là 1 trong các số 0, 1, 2,…, 9, hoặc 1 ký tự đặc biệt như + - * / , . = ( ) etc

4. Mã Máy (Computer codes)3
Mã Máy (Computer codes)
Mã máy được sử dụng để biểu diễn dữ liệu bên trong máy tính.
Khi máy tính sử dụng các số nhị phân để biểu diễn dữ liệu bên trong máy tính, mã máy sẽ sử dụng các kiểu mã hóa nhị phân.
Trong mã hóa nhị phân, mỗi ký hiệu xuất hiện trong dữ liệu được biểu diễn bởi một nhóm các bit. Nhóm các bit sử dụng để biểu diễn 1 ký hiệu được gọi là 1 byte, (1 byte = 8 bits).

5. Các Loại Mã Máy BCD : Binary Coded Decimal (6 bits)4
Các Loại Mã Máy
BCD : Binary Coded Decimal (6 bits)
EBCDIC: Extended Binary-Coded decimal Interchange Code (8 bits)
Zoned and Packed Decimal numbers
ASCII

6. Mã BCD – Binary Coded Decimal5
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Mã Binary Coded Decimal (BCD) là một mã ra đời sớm nhất.
Được dựa trên ý tưởng của việc chuyển mỗi 1 số trong 1 số thập phân sang số nhị phân tương ứng.
Mỗi 1 số thập phân được mô tả trong BCD gồm 4 bits.
Ví dụ:
42(10) = hay trong BCD 4 2

7. Mã BCD – Binary Coded Decimal6
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Ký số thập phân
BCD tương đương
0000 1
0001 2
0010 3
0011 4
0100 5
0101 6
0110 7
0111 8
1000 9
1001
BCD tương ứng với các ký số thập phân
Mã BCD phải được viết đủ 4 bit và sự tương ứng chỉ được áp dụng cho số thập phân từ 0 đến 9, nên số nhị phân từ 1010 (= 1010) , 1011 (= 1110) , 1100 (=1210), 1101 (= 1310), 1110 (= 1410) , 1111 (= 1510) của số nhị phân 4 bit không phải là mã BCD.

8. Mã BCD – Binary Coded Decimal7
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Vậy các số thập phân có giá trị từ 10 đến 15 được biểu diễn như thế nào trong BCD???
Ví dụ:
10(10) = hay trong BCD
15(10) = hay trong BCD

9. Mã BCD – Binary Coded Decimal8
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Thay vì sử dụng 4-bits cho 16 (24)ký tự, người thiết kế máy tính thường sử dụng 6 bits để mô tả mã BCD.
Trong 6-bits mã BCD, 4 bits cho mã BCD, 2 bits còn lại được thêm vào là mã vùng.
Mô tả 64(26) ký tự khác nhau bao gồm các số(0..9), chữ cái (A..Z) và các ký tự đặc biệt.

10. Mã BCD – Binary Coded Decimal9
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Ký tự
Mã BCD
Biểu diễn hệ bát phân
Octal
Vùng (zone)
Ký số (Digit) A 11
0001 61 B
0010 62 C
0011 63 D
0100 64 E
0101 65 F
0110 66 G
0111 67 H
1000 70 I
1001 71 J 10 41 K 42 L 43
Ký tự
Mã BCD
Biểu diễn hệ bát phân
Octal
Vùng (zone)
Ký số (Digit) A 11
0001 61 B
0010 62 C
0011 63 D
0100 64 E
0101 65 F
0110 66 G
0111 67 H
1000 70 I
1001 71 J 10 41 K 42 L 43

11. Mã BCD – Binary Coded Decimal10
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Ký tự
Mã BCD
Biểu diễn hệ bát phân
(Octal)
Vùng(Zone)
Ký số(Digit) A 11
0001 61 B
0010 62 C
0011 63 D
0100 64 E
0101 65 F
0110 66 G
0111 67 H
1000 70 I
1001 71 J 10 41 K 42 L 43

12. Mã BCD – Binary Coded Decimal11
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Ví dụ 1: Biểu diễn số nhị phân cho từ BASE trong BCD
B = trong hệ đếm nhị phân BCD
A = trong hệ đếm nhị phân BCD
S = trong hệ đếm nhị phân BCD
E = trong hệ đếm nhị phân BCD
Vì vậy, các chữ số nhị phân biểu diễn chữ Base
B A S E

13. Mã BCD – Binary Coded Decimal12
Mã BCD – Binary Coded Decimal
Ví dụ 2: Dùng hệ bát phân, biểu diễn mã BCD cho từ DIGIT
Giải pháp:
D = 64 trong hệ đếm bát phân BCD
I = 71 trong hệ đếm bát phân BCD
G = 67 trong hệ đếm bát phân BCD
I = 71 trong hệ đếm bát phân BCD
T = 23 trong hệ đếm bát phân BCD
Như vậy mã hóa BCD cho từ DIGIT trong hệ bát phân sẽ là:
D I G I T

14. Bài tập - Mã BCD – Binary Coded Decimal13
Bài tập - Mã BCD – Binary Coded Decimal
1. Hãy chuyển đổi các số dưới đây sang mã BCD dạng 4-bit:
(a) (c) 12810
(b) (d)
2. Sử dụng ký hiệu nhị phân, liệt kê mã BCD cho các từ sau:
(a) BIT (c) CODE
(b) BYTE (d) ZERO
3. Sử dụng ký hiệu bát phân, liệt kê mã BCD cho các từ sau:
(a) COMPUTER (c) VIDEO
(b) INPUT (d) OUTPUT

15. Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code14
Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
EBCDIC dùng một mã 8 bit cho mỗi kí tự (thêm 2 bit vào mã vùng để mở rộng thêm vùng nhớ).
Được chia thành 2 nhóm 4-bits, mỗi nhóm biểu diễn 1 số thập lục phân, nhóm đầu biểu diễn mã vùng và nhóm kế tiếp là số.
Có thể biểu diễn được 256 (28) kí tự khác nhau .
Mã EBCDIC được dùng trong các hệ thống Mainframe IBM và những hệ máy tương đương khác.
Tín hiệu điện tử có khả năng chuyển đổi ký tự từ dạng ASCII sang EBCDIC và ngược lại.
Chúng ta cũng có thể có được các giá trị chuyển đổi này thông qua các chương trình máy tính.

16. Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)15
Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
Kí tự
Mã EBCDIC
Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)
Vùng(zone)
Ký số(Digit) A
1100
0001 C1 B
0010 C2 C
0011 C3 D
0100 C4 E
0101 C5 F
0110 C6 G
0111 C7 H
1000 C8 I
1001 C9 J
1101 D1 K D2 L D3

17. Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)16
Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
Kí tự
Mã EBCDIC
Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)
Vùng(Zone)
Ký số(Digit) A
1100
0001 C1 B
0010 C2 C
0011 C3 D
0100 C4 E
0101 C5 F
0110 C6 G
0111 C7 H
1000 C8 I
1001 C9 J
1101 D1 K D2 L D3

18. Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)17
Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
Kí tự
Mã EBCDIC
Biểu diễn hệ thập lục phân (Hexa)
Vùng(Zone)
Ký số(Digit) A
1100
0001 C1 B
0010 C2 C
0011 C3 D
0100 C4 E
0101 C5 F
0110 C6 G
0111 C7 H
1000 C8 I
1001 C9 J
1101 D1 K D2 L D3

19. Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code18
Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
Ví dụ: Biểu diễn số nhị phân cho từ BASE trong EBCDID
B = trong hệ đếm nhị phân EBCDID
A = trong hệ đếm nhị phân EBCDID
S = trong hệ đếm nhị phân EBCDID
E = trong hệ đếm nhị phân EBCDID
Vì vậy, các chữ số nhị phân biểu diễn chữ Base
B A S E

20. Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code19
Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
Ví dụ: Biểu diễn số thập lục phân cho từ DIGIT trong EBCDID
D = C4 trong hệ đếm thập lục phân EBCDID
I = C9 trong hệ đếm thập lục phân EBCDID
G = C7 trong hệ đếm thập lục phân EBCDID
T = E3 trong hệ đếm thập lục phân EBCDID
Như vậy mã EBCDID cho từ DIGIT trong hệ thập lục phân sẽ là:
C4 C9 C7 C9 E3
D I G I T

21. Bài tập - Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code20
Bài tập - Mã EBCDIC–Extended Binary Coded Decimal Interchange Code
Sử dụng ký hiệu hệ nhị phân, hãy cho biết mã EBCDIC của các từ dưới đây:
a) SUN c) CAT
b) MOON d) DOG
Sử dụng ký hiệu hệ thập lục phân, hãy cho biết mã EBCDIC của các từ dưới đây :
PROGRAM c) BYTE
OUTPUT d) OCTAL

22. Zoned and Packed Decimal Numbers21
Zoned and Packed Decimal Numbers
Mã Zoned
Dùng để biểu diễn các số dương, âm hay không dấu.
Ký hiệu để biểu hiện cho số hệ thập lục phân dương là C (+), hệ thập lục phân âm là D (-), và hệ thập lục phân không dấu là F.
Giá trị số
EBCDIC
Dấu hiệu chỉ báo
345
F3F4F5
F cho không dấu
+345
F3F4C5
C cho số dương
-345
F3F4D5
D cho số âm
Giá trị số ở EBCDIC trong hệ đếm thập lục phân

23. Zoned and Packed Decimal Numbers22
Zoned and Packed Decimal Numbers
Mã Packed
Phải chuyển dữ liệu từ Zoned thành dạng Packed theo các bước sau thì máy tính mới thực hiện được các phép toán số học.
Bước 1: Di chuyển ký hiệu dấu đến cực bên phải của số.
Bước 2: Tất cả các ký hiệu còn lại bị loại ra.
Giá trị số
Định dạng vùng
Định dạng đóng gói
345
F3F4F5
345F
+345
F3F4C5
345C
-345
F3F4D5
345D
3456
F3F4F5F6
03456F
Quá trình chuyển đổi dữ liệu thập phân thành dữ liệu đóng gói

24. Zoned and Packed Decimal Numbers23
Zoned and Packed Decimal Numbers
Ví dụ:
Sử dụng hệ thống đếm nhị phân, mã hóa EBCDIC cho mẫu từ BIT. Bao nhiêu bytes được yêu cầu?
Giải pháp:
B= trong hệ đếm nhị phân EBCDIC
I = trong hệ đếm nhị phân EBCDIC
T = trong hệ đếm nhị phân EBCDIC
Vì vậy, mã EBCDIC cho từ BIT trong nhị phân sẽ là
B I T
Từ BIT yêu cầu 3 byte để lưu trữ, vì mỗi ký tự là 1 byte (hoặc 8 bit).

25. Zoned and Packed Decimal Numbers24
Zoned and Packed Decimal Numbers
Ví dụ:
Dùng mã EBCDIC cho từ ZONE (dùng hệ thập lục phân). Bao nhiêu bytes được yêu cầu?
Giải pháp:
Z = E9 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC
O = D6 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC
N = D5 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC
E = C5 trong hệ đếm thập lục phân EBCDIC
Mã EBCDIC cho từ ZONE trong hệ đếm thập lục phân sẽ là: E9 D6 D C5
Z O N E
Mỗi chữ số hệ thập lục phân yêu cầu 4 bit và đòi hỏi phải có đầy đủ 8 chữ số hệ thập lục phân. Vì vậy, cần 8 x 4 = 32 bit hay 4 byte (8 bit = 1byte).

26. Zoned and Packed Decimal Numbers25
Zoned and Packed Decimal Numbers
Ví dụ:
Mã hóa thập phân EBCDIC cho giá trị +256 (sử dụng hệ 16). Bao nhiêu bytes sẽ được yêu cầu?
Giải pháp:
+256=F2F5C6 trong EBCDIC
Mỗi chữ số thập lục phân yêu cầu 4 bit và đòi hỏi phải có đầy đủ 6 chữ số thập lục phân.
Vì vậy, cần 6 x 4 = 24 bit, hoặc 3 byte (8 bit = 1 byte)

27. Zoned and Packed Decimal Numbers26
Zoned and Packed Decimal Numbers
Ví dụ:
Mã hóa -128 theo dạng đóng gói số thập phân (sử dụng thập lục phân). Bao nhiêu bytes được yêu cầu?
Giải pháp:
-128 = F1F2D8 định dạng vùng trong EBCDIC
=128D định dạng đóng gói trong EBCDIC
Mỗi chữ số thập lục phân yêu cầu 4 bit và đòi hỏi phải có đầy đủ 4 chữ số thâp lục phân.
Vì vậy, cần 4 x 4 = 16 bit hoặc 2 byte (8 bit = 1 byte).

28. Bài tập - Zoned and Packed Decimal Numbers27
Bài tập - Zoned and Packed Decimal Numbers
Dùng mã thập lục để biểu diễn các giá trị dưới đây trong mã zoned-decimal:
c) -63
d) -786
Bao nhiêu bytes được yêu cầu để biểu diễn mỗi 1 chữ trên.
Dùng mã thập lục để biểu diễn các giá trị dưới đây trong mã packed-decimal:
c) 872
d) -256

29. ASCII- American Standard Code for Information Interchange28
ASCII- American Standard Code for Information Interchange
Mã ASCII được sử dụng theo chuẩn của Mỹ.
Bộ kí tự và bộ mã kí tự dựa trên bảng chữ cái La Tinh : [\]^_ `a-z{|}~ ...
Mã ASCII được dùng để thể hiện dữ liệu bên trong các máy tính cá nhân.
ASCII có hai kiểu ASCII-7 và ASCII-8.
ASCII-7 là một mã 7-bits biểu diễn 128(27) kí tự khác nhau. 3 bits đầu tiên được sử dụng cho bit vùng và 4 bits sau cho ký số.
ASCII-8 được mở rộng từ ASCII-7. Nó là một mã 8-bit, biểu diễn 256 (28) ký tự khác nhau. Các bit được thêm vào cho các bit vùng và mã hóa ký tự liên tục theo cơ số 16.

30. ASCII- American Standard Code for Information Interchange29
ASCII- American Standard Code for Information Interchange

31. ASCII- American Standard Code for Information Interchange30
ASCII- American Standard Code for Information Interchange

32. ASCII- American Standard Code for Information Interchange31
ASCII- American Standard Code for Information Interchange

33. ASCII- American Standard Code for Information Interchange32
ASCII- American Standard Code for Information Interchange
Ví dụ:
Viết mã hóa nhị phân cho chữ BOY trong ASCII-7. Cần bao nhiêu byte?
Giải pháp:
B = trong ASCII-7 hệ nhị phân
O = trong ASCII-7 hệ nhị phân
Y = trong ASCII-7 hệ nhị phân
Do đó, mã hóa nhị phân cho các chữ BOY trong ASCII-7 sẽ được
B O Y
Vì mỗi ký tự trong ASCII-7 yêu cầu một byte để mô tả 1 ký tự nên cần 3 byte mô tả chữ BOY

34. ASCII- American Standard Code for Information Interchange33
ASCII- American Standard Code for Information Interchange
Ví dụ:
Dùng mã thập lục phân cho từ GIRL trong ASCII-7. Bao nhiêu byte được yêu cầu?
Giải pháp:
G = 47 trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân
I = 49 trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân
R = 52 trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân
L = 4C trong ASCII-7 hệ đếm thập lục phân
Do đó, sự mã hóa hệ thập lục phân cho từ GIRL trong ASCII-7 sẽ là C
G I R L
Vì mỗi ký tự trong ASCII-7 yêu cầu một byte để mô tả nên cần 4 byte để mô tả chữ GIRL.

35. ASCII- American Standard Code for Information Interchange34
ASCII- American Standard Code for Information Interchange

36. ASCII- American Standard Code for Information Interchange35
ASCII- American Standard Code for Information Interchange

37. ASCII- American Standard Code for Information Interchange36
ASCII- American Standard Code for Information Interchange

38. ASCII- American Standard Code for Information Interchange37
ASCII- American Standard Code for Information Interchange
Ví dụ:
Viết mã nhị phân cho các chữ SKY trong ASCII-8. Cần bao nhiêu byte?
Giải pháp:
S = trong ASCII-8 hệ nhị phân
K = trong ASCII-8 hệ đếm nhị phân
Y = trong ASCII-8 hệ đếm nhị phân
Do đó, các mã nhị phân cho từ SKY trong ASCII-8 sẽ là
S K Y
Vì mỗi ký tự trong ASCII-8 yêu cầu một byte để mô tả nên cần 3 byte mô tả chữ SKY.

39. ASCII- American Standard Code for Information Interchange38
ASCII- American Standard Code for Information Interchange
Ví dụ:
Dùng mã thập lục phân cho chữ STAR trong ASCII-8. Cần bao nhiêu byte?
Giải pháp:
S = B3 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân
T = B4 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân
A = A1 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân
R = B2 trong ASCII-8 hệ đếm thập lục phân
Mã thập lục phân cho từ STAR trong ASCII-8 sẽ là
B3 B4 A1 B2
S T A R
Vì mỗi ký tự trong ASCII-8 yêu cầu một byte để mô tả nên cần 4 byte mô tả chữ STAR.

40. 39
Bài Tập - ASCII
Dùng mã nhị phân cho các từ dưới đây trong ASCII-7 và ASCII-8 cho các từ dưới đây :
a) DRY c) DAMP
b) WET d) TERM
Dùng mã thập lục phân trong ASCII-7 và ASCII-8 cho các từ dưới đây :
a) PRINT c) RUB
b) TYPE d) GIVE

41. Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence40
Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence
Tuỳ thuộc vào loại mã máy được sử dụng riêng cho mỗi máy tính, thứ tự sắp xếp có thể thay đổi từ một hệ thống máy tính này tới một hệ thống máy tính khác.
Thứ tự sắp xếp các chữ cái (alphabetic order)
( A < B < C < … < Z )
Thứ tự sắp xếp các số (numeric order): (0 < 1< 2< … < 9 ).
Trong 1 máy tính sử dụng:
Mã BCD, thì các ký tự số (0, 1, ..., 9) < ký tự chữ trong bảng chữ cái (A, B, ..., Z).
Mã EBCDIC, thì các ký tự số > ký tự chữ số trong bảng chữ cái.
Mã ASCII, ký tự số < ký tự chữ trong bảng chữ cái.

42. Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence41
Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence
Ví dụ:
Giả sử, một máy tính dùng mã BCD miêu tả cho các ký tự. Trong đó yêu cầu máy tính sắp xếp chuỗi 23, A1, 1A?
Giải pháp:
Trong BCD, ký tự số < ký tự trong bảng chữ cái.
Chuỗi sẽ được sắp xếp như sau:
23 < 1A < A1  23, 1A, A1.

43. Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence42
Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence
Ví dụ:
Giả sử, một máy tính dùng mã EBCDIC miêu tả cho các ký tự. Trong đó yêu cầu máy tính sắp xếp chuỗi 23, A1, 1A?
Giải pháp:
Trong EBCDIC, ký tự số > ký tự trong bảng chữ cái.
Chuỗi sẽ được sắp xếp như sau:
23 > 1A > A1  A1, 1A, 23

44. Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence43
Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence
Ví dụ:
Giả sử, một máy tính dùng mã ASCII miêu tả cho các ký tự. Trong đó yêu cầu máy tính sắp xếp chuỗi 23, A1, 1A?
Giải pháp:
Trong ASCII, ký tự số < ký tự trong bảng chữ cái.
Chuỗi sẽ được sắp xếp như sau:
1A < 23 <A1  1A, 23, A1

45. Bài Tập - Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence44
Bài Tập - Trình Tự Sắp Xếp – Collating Sequence
Một máy tính sử dụng mã EBCDIC khi miêu tả cho các kí tự. Thứ tự sắp xếp các chuỗi sau thế nào? a. ABC b c d. ADD
Một máy tính sử dụng ASCII. Thứ tự sẽ sắp xếp các chuỗi sau thế nào?
a. BED b c d e. BAD

46. Câu hỏi và Bài Tập 45 1. Viết mã BCD dạng 4-bit cho số sau đây: 2510
6410
12810
102410
2. Sử dụng hệ nhị phân, chỉ ra mã BCD cho các từ sau: a. BIT b. BYTE c. MÃ d. ZERO

47. 46
Câu hỏi và Bài Tập
3. Sử dụng hệ bát phân, chỉ ra mã BCD cho các từ sau: a. MÁY TÍNH b. VIDEO c. INPUT d. OUTPUT
4. Có bao nhiêu ký tự khác nhau có thể biểu diễn cho các mã sau: a. BCD b. EBDIC c. ASCII d. ASCII-8

48. 47
Câu hỏi và Bài Tập
5. Tại sao chúng ta có định dạng đóng gói thập phân? Có gì khác nhau với định dạng thập phân?
6. Dùng hệ nhị phân, viết mã EBCDIC cho các từ sau? a. SUN b. MOON c. CAT d. DOG
7. Dùng hệ thập lục phân, viết mã EBCDIC cho các từ sau? a. PROGRAM b. OUTPUT
c. BYTE d. OCTAL Bao nhiêu byte được yêu cầu cho các từ này

49. 48
Câu hỏi và Bài Tập
8. Sử dụng hệ thập lục phân, viết mã cho các số thập phân sau: a b c d. -786
Bao nhiêu byte được yêu cầu cho mỗi miêu tả này?
9. Sử dụng hệ thập lục phân, viết mã cho số thập phân đóng gói sau: a b c d. -256

50. 49
Câu hỏi và Bài Tập
10. Sử dụng hệ nhị phân, viết mã cho số thập phân sau: a. DRY b. WET c. DAMP d. TERM
11. Sử dụng hệ thập lục phân, viết mã cho số thập phân sau:
a. PRINT b. TYPE c. RUB d. GIVE