Máy tính làm việc ở mã nhị phân với đơn vị thông tin nhỏ nhất có thể
thao tác là bit. Mã hoá thông tin là làm cho mỗi giá trị nhị phân ứng với một
giá trị có thể của thông tin, các giá trị khác nhau phải có mã khác nhau.
Số thông tin có thể mã hoá được phụ thuộc số bit được sử dụng, nếu dùng n bit
thì sẽ mã hoá được 2n thông tin riêng biệt và mỗi một thông tin được
mã hoá bởi một dãy n bit. Ví du với 8 bit có thể mã hoá được 28=256
thông tin và 16 bit sẽ mã hoá được 216=65536 giá trị thông tin
khác nhau. Khi định nghĩa một mã, cần phải xác định:
-
Tập hợp các giá trị muốn mã.
-
Danh sách tương ứng giữa giá trị và mã sử dụng, mỗi giá trị một mã riêng biệt.
-
Các phép toán trên mã phải cho kết quả là một mã ứng với kết quả thực hiện với
các giá trị.
-
Máy tính thường làm việc trên các từ máy có độ dài cố định tuỳ theo
từng họ máy. Như vậy số lượng thông tin được mã hoá tuỳ thuộc vào độ dài
của một từ.
Để tăng thêm số thông tin mã hoá người ta còn mã hóa mở rộng bằng
cách mã hoá thông tin trên một số từ liên tiếp tuy nhiên các tính toán trên các
mã này phức tạp hơn rất nhiều so với các mã hoá tiêu chuẩn. Nếu thông tin được
mã hoá trên một từ tiêu chuẩn sẽ có độ dài đơn còn mã hoá mở rộng sẽ có độ dài
kép. Sau đây là một số cách mã hoá các loại thông tin khác nhau:
Mã các số nguyên:
-
Các số nguyên không dấu được biểu diễn dưới dạng hệ đếm cơ số 2 như vậy với n
bit sẽ mã hoá được 2n số nguyên từ 0 tói 2n – l. Mã này
được gọi là mã thuận.
-
Muốn biểu diễn các số nguyên có dấu người ta đùng bit đầu tiên để mã hoá dấu
(dấu + ứng với 0 và dấu – ứng với l) và dùng n-l bit còn lại để mã hoá giá trị
tuyệt đối của số và sẽ mã hoá được các số nguyên từ – (2n l-l) đến
+(2nl-l).
-
Ngoài ra với số nguyên có dấu người ta còn dùng mã bù với cách xây dựng như
sau:
-
Với số dương mã bù chính là mã thuận, với số âm mã bù của một số X là: 2n-lxl
Mã các ký tự:
Như trên cho thấy 1 byte đại diện cho 8 bits tức là có thể lưu
được 8 chữ số hệ nhị phân ( từ 00000000 đến 11111111) hay 2 chữ số hệ hexa (từ
00 đến FF) tức là có thể đại diện cho 256 đơn vị mã hoá từ 0 cho đến 255 dưới
dạng số thập phân. Các ký tự dùng trong máy tính được mã hoá trên các bộ mã
được xây dựng sẵn bao gồm các chữ cái in hoa và thường, 10 chữ số và các ký
hiệu đặc biệt khác như dấu toán, dấu cách, và các mã xác định các lệnh điều
khiển các thiết bị ngoại vi khác…
Bộ mã hay được sử dụng là bộ mã ASCII ( American Standard Code for
information Interchange) có 256 mã gồm 128 mã chính và 128 mã mỏ rộng như bảng
sau:
Mã hoá lệnh:
Một mã lệnh máy bao gồm: mã phép toán, mã các toán hạng và mã kết
quả. Để mã hoá một lệnh có thể dùng một từ hay nhiều từ máy Các kiểu địa chỉ sử
dụng cũng rất khác nhau có thể là: địa chỉ ẩn, địa chỉ tức thời, địa chỉ trực
tiếp, địa chỉ gián tiếp, địa chỉ cơ sở, địa chỉ số…
Từ khóa tìm kiếm nhiều:
tin học ứng dụng, cấu trúc
máy tính
