十进制数的二进制编码
在人机交互进程中,为了既满意体系中运用二进制数的恳求,又习气咱们运用十进制数的习气,通常用4位二进制代码对十进制数字符号进行编码,简称为二-十进制代码,或称BCD(Binary Coded Decimal)码。它既有二进制的办法,又有十进制的特征。常用的BCD码有8421码、2421码和余3码3种,它们与十进制数字符号对应的编码如表1.4所示。
表1.4 常用的3种BCD码 进制字符 8421码 2421码 余3码
0 0000 0000 0011
1 0001 0001 0十0
2 00十 00十 0十1
3 0011 0011 01十
4 0十0 0十0 0111
5 0十1 十11 十00
6 01十 1十0 十01
7 0111 1十1 十十
8 十00 11十 十11
9 十01 1111 1十0
一、8421码
8421码是最常用的一种有权码,其4位二进制码从高位至低位的权顺次为23、22、21、20,即为8、4、2、1,故称为8421码。按8421码编码的0~9与用4位二进制数标明的0~9彻底一样,所以,8421码是一种人机联络时广泛运用的底子地法。
留神:
※ 8421码中不容许呈现十十~1111四种组合,因为没有十进制数字符号与其对应。
※ 十进制数字符号的8421码与相应ASCII码的低四位一样,这一特征有利于简化输入输出进程中BCD码与字符代码的改换。
1.8421码与十进制数之间的改换
8421码与十进制数之间的改换是按位进行的,即十进制数的每一位与4位二进制编码对应。
例如:
(258)十 = (00十 0十1 十00)8421码
(0001 00十 0000 十00)8421码=(1208)十
2.8421码与二进制的差异
例如:
(28)十 = (11十0)2 = (00十十00)8421
二、2421码
2421码是另一种有权码,其4位二进制码从高位至低位的权顺次为2、4、2、1。若一个十进制字符X的2421码为a3 a2 a1 a0,则该字符的值为
X = 2a3 + 4a2 + 2a1 + 1a0
例如,(1十1)2421码= (7)十。
1.2421码与十进制数之间的改换
2421码与十进制数之间的改换一样是按位进行的,例如:
(258)十 = (00十 十11 11十)2421码
(00十 0001 11十 十11)2421码= (2185)十
2.留神
• 2421码不具有单值性。例如,0十1和十11都对应十进制数字5。为了与十进制字符 一 一 对应,2421码不容许呈现0十1~十十的6种状况。
• 2421码是一种对9的自补代码。即一个数的2421码只需本身按位变反,便可得到该数对9的补数的2421码。例如,4对9的补数是5,将4的2421码0十0按位变反,便可得到5的2421码十11。具有这一特征的BCD码可给运算带来便当,因为直接对BCD码进行运算时,可运用其对9的补数将减法运算转化为加法运算。
• 2421码与二进制数的差异。
三、余3码
余3码是由8421码加上0011构成的一种无权码 ,因为它的每个字符编码比相应8421码多3,故称为余3码。例如,十进制字符5的余3码等于5的8421码0十1加上0011,即为十00。
1.留神
☆ 余3码有6种状况0000、0001、00十、1十1、11十和1111是不容许呈现的。
☆ 余3码也是一种对9的自补代码,因而可给运算带来便当。
☆ 将两个余3码标明的十进制数相加时,能精确发作进位信号,但对“和”有必要批改。批改的办法是: 假定有进位,则效果加3;假定无进位,则效果减3。
2.余3码与十进制数之间的改换
余3码与十进制数之间的改换也是按位进行的,值得留神的是每位十进制数的编码都应余3。例如:
(256)十 = (0十1 十00 十01)余3码
(十00 十01 十01 十11)余3码 = (5668)十
核算机中运用的是二进制数,咱们习气运用的是十进制数,因而,输入到核算机中的十进制数需求改换成二进制数;数据输出时,应将二进制数改换成十进制数。为了便当,大大都通用性较强的核算机需求能直接处理十进制办法标明的数据。为此,在核算机中还计划了一种基地数字编码办法,它把每一位十进制数用 4 位二进制编码标明,称为二进制编码的十进制标明办法,简称 BCD码(binary coded decimal),又称为二—十进制数。 4 位二进制数码,可编码组构成 16 种纷歧样的状况,而十进制数只需 0,1,…,9 这十个数码,因而挑选其间的十种状况作BCD码的计划有许多种,如 8421BCD码、格雷码、余3码等,编码计划见表2.1.1。
表2.1.1 用二进制编码标明的十进制数
十进制数 8421码 2421码 5211码 余3码 格雷码
0 0000 0000 0000 0011 0000
1 0001 0001 0001 0十0 0001
2 00十 00十 0011 0十1 0011
3 0011 0011 0十1 01十 00十
4 0十0 0十0 0111 0111 01十
5 0十1 十11 十00 十00 11十
6 01十 1十0 十十 十01 十十
7 0111 1十1 1十0 十十 十00
8 十00 11十 11十 十11 1十0
9 十01 1111 1111 1十0 0十0
最常用的 BCD 码是 8421BCD 码。8421BCD 码挑选 4 位二进制数的前 十 个代码别离对应标明十进制数的 十 个数码,十十 ~ 1111这 6 个编码未被运用。从表中能够看到这种编码是有权码。四个二进制位的位权从高向低别离为8,4,2和1,若按权求和,和数就等于该代码所对应的十进制数。例如,01十 = 22 + 21 = 6。 把一个十进制数成为它的 8421BCD 码数串,仅对十进制数的每一位独自进行即可。例如变1986为相应的 8421BCD 码标明,效果为 0001 十01 十00 01十。反改换进程也相似,例如变 0十1 十01 0011 0111 为十进制数,效果应为 5937 。 8421BCD 码的编码值与字符 0 到 9 的 ASCII 码的低 4 位一样,有利于简化输入输出进程中从字符 → BCD 和从BCD → 字符的改换操作,是完毕人机联络时比照好的基地标明。需求译码时,译码电路也比照简略。 8421BCD 码的首要缺陷是完毕加减运算的规矩比照凌乱,在某些状况下,需求对运算效果进行批改。
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