BÀI GIẢNG Chương 10 Hệ Thống Tín Hiệu Mã Hiệu ( Đồ Án Tốt Nghiệp)

TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI
ĐẠI HỌC
HỌC SƯ
SƯ PHẠM
PHẠM KỸ
KỸ THUẬT
THUẬT THÀNH
THÀNH PHỐ
PHỐ HỒ
HỒ CHÍ
CHÍ MINH
MINH
Số
Số 1
1 Võ
Võ Văn
Văn Ngân,
Ngân, Quận
Quận Thủ
Thủ Đức,
Đức, Thành
Thành phố
phố Hồ
Hồ Chí
Chí Minh
Minh
Tel:
Tel: +84
+84 8
8 7221223,

7221223, Fax:
Fax: +84
+84 8
8 8960640
8960640

MÁY
MÁY VÀ
VÀ HỆ
HỆ THỐNG
THỐNG ĐIỀU
ĐIỀU KHIỂN
KHIỂN SỐ
SỐ


TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI
ĐẠI HỌC
HỌC SƯ
SƯ PHẠM
PHẠM KỸ
KỸ THUẬT
THUẬT THÀNH
THÀNH PHỐ
PHỐ HỒ
HỒ CHÍ
CHÍ MINH
MINH
KHOA

KHOA CƠ
CƠ KHÍ
KHÍ CHẾ
CHẾ TẠO
TẠO MÁY
MÁY
BỘ
BỘ MÔN
MÔN CÔNG
CÔNG NGHỆ
NGHỆ CHẾ
CHẾ TẠO
TẠO MÁY
MÁY

MÁY
MÁY VÀ
VÀ HỆ
HỆ THỐNG
THỐNG ĐIỀU
ĐIỀU KHIỂN
KHIỂN SỐ
SỐ


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH

MÁY VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ

CHƯƠNG 10: HỆ THỐNG TÍN HIỆU MÃ HIỆU

Tp. Hồ Chí Minh, 4 - 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Số 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
Tel: +84 8 7221223, Fax: +84 8 8960640
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

NỘI DUNG

10.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI TÍN HIÊÊU
10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
10.3. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC MÃ HIỆU
10.4. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIỆU KHÁC

2014

Tr. 4


10.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI TÍN HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

 Nếu dựa vào tính liên tục của tín hiêêu:
 Tín hiêêu liên tục: là loại tín hiêêu được truyền đi từ vị trí này đến vị trí khác liên tục theo thời
gian và là môêt hàm liên tục theo thời gian;

 Tín hiêêu không liên tục: là loại tín hiêêu rời rạc, ngắt quãng.

 Nếu căn cứ theo dạng tín hiêêu:
 Tín hiêêu tương tư (Analog) ê: Tín hiêêu tương tự là môêt hàm liên tục theo thời gian;
 Tín hiêêu sô (digital): Được biểu diển bằng các con số. Tín hiêêu số là tín hiêÊu rời rạc.

2014

Tr. 5


10.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI TÍN HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

Hình 10. 1 – Phân loại tính hiệu

2014

Tr. 6


10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.1. HêÊ thâÊp phân (decimal system)





Hệ thập phân gồm mười chữ số (biểu tượng) từ 0 đến 9.

Hệ thập phân còn được gọi là hệ đếm cơ số 10 bởi vì nó có 10 chữ số.
Hệ thập phân là một hệ thống giá trị phụ thuộc vị trí mà trong đó giá trị của một chữ số trong một số phụ
thuộc vào vị trí của nó.

Hình 10. 2 – Hệ thập phân

2014

Tr. 7


10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.1. HêÊ thâÊp phân (decimal system)

 Ví dụ: Xét một số hệ thập phân 153. Chúng ta biết rằng:
 Chữ số 1 thực sự đặc trưng cho 1 trăm;
 Chữ số 5 đặc trưng cho 5 chục;
 Chữ số 3 đặc trưng cho 3 đơn vị.
Như vậy chữ số 1 mang giá trị lớn nhất và được gọi là chữ số có ý nghĩa nhất (MSD).
Chữ số 3 mang giá trị nhỏ nhất và được gọi là chữ số có ý nghĩa nhỏ nhất (LSD).

Đếm hệ 10: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 ,24, 25, 26, 27, 28,
29...

2014

Tr. 8

10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.2. Hệ nhị phân (binary system)




Hệ thập phân không thuận tiện cho việc tính toán trong các hệ thống tính toán số.
Rất khó để thiết kế một thiết bị điện tử mà làm việc với 10 mức điện thế khác nhau (mỗi mức sẽ đặc trưng cho một
chữ số từ 0 đến 9).



Mặt khác, sẽ là rất dễ dàng để thiết kế các mạch điện chính xác, đơn giản mà có thể hoạt động được với chỉ hai
mức điện thế. Vì lý do này, người ta sử dụng hệ đếm nhị phân sử dụng hai chữ số 0 và 1 (hệ đếm cơ số 2 ).

Hình 10. 3 – Hệ nhị phân

2014

Tr. 9


10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.2. Hệ nhị phân (binary
system)

Bảng 10. 1 – Biểu diễn số từ hệ thập phân sang nhị phân từ 1 đến
15

2014

Tr. 10


10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.3. Hệ bát phân (octal system)




Hệ bát phân sử dụng tám chữ số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, và 7 và được gọi là hệ đếm cơ số 8.
Mỗi chữ số của hệ có thể nhận giá trị bất kỳ từ 0 đến 7.

Ví dụ:
2
1
0
3728= 3 x (8 ) + 7 x (8 ) + 2 x (8 ) =25010
Đếm trong hêê bát phân:
0 1

2

3

4

5

6 7

10 11 12 13 14 15 16 17
20 21 22 23 24 25 26 27…
Hệ thống số bát phân được sử dụng rộng rãi trong điện tử và máy tính công nghiệp. So với hệ nhị phân, hệ
bát phân ngắn hơn nhiều,dễ nhớ và có thể chuyển đổi qua hệ nhị phân một cách dễ dàng.

2014

Tr. 11


10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.3. Hệ bát phân (octal system)

Hình 10. 4 – Cáp mạng LAN RJ45 truyền tín hiệu bằng mã bát phân

2014

Tr. 12


10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU

Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.4. Hệ thập lục phân (hexadecimal system)

 Hệ thập lục phân sử dụng 16 ký tự 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F (tương ứng với các chữ số 0,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 trong hệ thập phân) để biểu diễn một đại lượng bất kỳ.

Ví dụ:
2
1
0
1FE16 = 1 x (16 ) + 15 x (16 ) + 14 x (16 ) = 51010

2014

Tr. 13


10.2. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIÊÊU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.2.4. Hệ thập lục phân (hexadecimal system)

Hình 10. 5 – Máy tính Bendix-G15 của IBM sử dụng hệ thập lục
phân

2014

Tr. 14

10.3. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC MÃ HIỆU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.3.1. Chuyển đổi số thâ Êp phân sang các hệ khác

 Muốn chuyển đổi môêt số thâêp phân sang môêt hêê có cơ số n bất kỳ, ta chia số đó cho n và nhớ số dư, và cứ làm
như vậy cho thương số bằng 0 thì dừng lại.

 Số chuyển đổi cơ số hêê n thu được là môêt số bao gồm tất cả các chữ số dư với MSD số dư sau cùng và LSD
là số dư đầu tiên.

 Chuyển đổi số thâ âp phân sang nhị phân:
Ví dụ: Biểu diễn số 810 trong hêê nhị phân:
8 : 2 = 4 dư 0
4 : 2 = 2 dư 0
2 : 2 = 1 dư 0
1 : 2 = 0 dư 1
810 = 10002

2014

Tr. 15


10.3. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC MÃ HIỆU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.3.1. Chuyển đổi số thâ Êp phân sang các hệ khác

 Chuyển đổi số thâ âp phân sang bát phân:
Ví dụ: Biểu diễn số 6410 trong hêê bác phân:
64 : 8 = 8 dư 0
8 : 8 = 1 dư 0
1 : 8 = 0 dư 1
6410 = 1008

 Chuyển đổi số thâ âp phân sang thâ âp lục phân:
Ví dụ: Biểu diễn số 25610 trong hêê thâêp lục phân:
256 : 16 = 16 dư 0
16 : 16 = 1 dư 0
1

: 16 = 0 dư 1

25610 = 10016
2014

Tr. 16


10.3. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC MÃ HIỆU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.3.2. Chuyển đổi số nhị phân sang bát phân và ngược lại



Một thuận lợi lớn của hệ đếm bát phân là dễ dàng chuyển đổi sang số nhị phân và ngược lại.



Để chuyển đổi một số trong hệ bát phân sang hệ nhị phân, mỗi chữ số của số bát phân sẽ được biểu
diễn bằng một số nhị phân 3 bit tương đương của hệ nhị phân.



Ngược lại, để chuyển đổi số nhị phân sang hệ bát phân, ta lần lượt tách từng cụm 3 bit của số này, bắt
đầu từ bit có ý nghĩa nhỏ nhất, sau đó biểu diễn từng cụm 3 bit này bằng một chữ số tương ứng trong
hệ bát phân.

2014

Tr. 17


10.3. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC MÃ HIỆU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.3.2. Chuyển đổi số nhị phân sang bát phân và ngược lại
Ví dụ: Biểu diễn số 2738 sang hêê nhị phân.
2

7

3

↓

↓

↓

010

111

011

2738 = 0101110112 = 101110112
Ví dụ: Biểu diễn số 100011002 trong hêê bát phân.
010

001

100

↓

↓

↓

2

1

4

100011002 =2148

2014

Tr. 18


10.3. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC MÃ HIỆU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.3.3. Chuyển đổi số nhị phân sang thập lục phân và ngược lại



Cách chuyển đổi giữa hệ thập lục phân và nhị phân cũng tương tự như chuyển đổi giữa hệ bát phân và
nhị phân.



Nhưng mỗi chữ số của hệ thập lục phân được biểu diễn bởi một số nhị phân 4 bit tương ứng.

Ví dụ: Biểu diễn số 9F216 sang hêê nhị phân.
9

F

2

↓

↓

↓

1001

1111

9F216 = 1001111100102

2014

Tr. 19

0010


10.3. CHUYỂN ĐỔI GIỮA CÁC MÃ HIỆU
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.3.3. Chuyển đổi số nhị phân sang thập lục phân và ngược lại

Ví dụ: Biểu diễn số 1111001011002 trong hêê thâêp lục phân.
1111

0010

1100

↓

↓

↓

F

2

C

1111001011002 = F2C16

2014

Tr. 20


10.4. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIỆU KHÁC
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.4.1. Hệ mã nhị - thập phân BCD (BCD code: binary-coded
-decimal code)

 Nếu mỗi chữ số của một số trong hệ thập phân được biểu diễn bởi một số nhị phân 4 bit tương đương,
điều này sẽ tạo ra một mã được gọi là nhị thập phân (BCD).

Ví dụ: Biểu diễn số 87410 bằng mã nhị thâêp phân (BCD).
8

7

4

↓

↓

↓

1000

0111

0100

87410 = 1000 0111 0100(BCD)

2014

Tr. 21


10.4. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIỆU KHÁC
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.4.1. Hệ mã nhị - thập phân BCD (BCD code: binary-coded
-decimal code)

Hình 10. 6 – Bìa đục lỗ dùng mã BCD để lưu trữ thông tin
2014

Tr. 22


10.4. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIỆU KHÁC
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.4.2. Mã Gray

 Mã Gray thuộc về một trong các loại mã được gọi là các mã có sự thay đổi nhỏ nhất,
 Trong đó chỉ có một bit thay đổi trong nhóm mã đó khi nó chuyển từ bước này sang bước tiếp theo.

Hình 10. 7 – Encoder dùng mã Gray
2014

Tr. 23


10.4. CÁC HÊÊ THỐNG MÃ HIỆU KHÁC
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

10.4.3. Mã bù nhị phân

 Xét một số nhị phân, nếu ta đảo giá trị của từng chữ số trong số nhị phân này,
Ta sẽ thu được một số được gọi là mã bù nhị phân.

Ví dụ: Số nhị phân 1001 sẽ có số bù nhị phân là 0110

2014

Tr. 24


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Số 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
Tel: +84 8 7221223, Fax: +84 8 8960640
Khoa Cơ Khí Máy - Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy

NỘI DUNG
9.1 Khái niệm
9.2 Đặc điểm của máy NC
9.3 Đặc điểm của máy CNC
9.4 Xu hướng phát triển các loại máy NC
9.5 Một số khái niệm và quy ước cơ bản trong máy NC và CNC

2014

Tr. 25