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格雷编码

来源:好走旅游网
一、十进制数(Decimal Number)

式中:ai 为0~9中的位一数码;10为进制的基数;10的i次为第i位的权;m,n为正整数,n为整数部分的位数,m为小数部分的位数。

二、二进制数(Binary Number)

与十进制相似,二进制数也遵循两个规则:

仅有两个不同的数码,即0,1;

进/借位规则为:逢二进一,借一当二。

对于任意一个二进制数可表示为:

二进制数仅0,1两个数码,

和乘法的规则:

其运算规则比较简单,下现列出了二进制数进行加法

上表中式1+1=10中的红色为进位位。

三、十六进制(Hexadecimal Number)

二进制数在计算机系统中很方便,但当位数较多时,比较难记忆及书写,减小位

数,通常将二进制数用十六进制表示。

十六进制是计算机系统中除二进制数之外使用较多的进制,其遵循的两个规则为:

其有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F等共十六个数码,其分别对应于十进制数的0~15;

十六进制数的加减法的进/借位规则为:借一当十六,逢十六进一。

十六进制数同二进制数及十进制数一样,也写成展开式的形式。

在数制使用时,常将各种数制用简码来表示:如十进制数用D表示或省略;二进制用

B来表示;十六进制数用H来表示。

如:十制数123表示为:123D表示为:3A4H。

123;二进制数1011表示为:1011B;十六进制数3A4

在计算机中除上面讲到的二进制、十进制、十六进制外,就不讨论了。

还会讲到八进制数,这里

下表列出了十进制0~16对应的二进制数和十六进制数。

各种数制相互转换

二、各种进制相互转换

1、进制转换为十进制

方法是:将进制按权位展开,各项相加,就得到相应的十进制数。

例1: N=(10110.101)B=(?)D

按权展开N=1*24+0*23+1*22+1*21+0*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3

=16+4+2+0.5+0.125 =(22.625)D

2、 将十进制转换成进制

方法是: 它是分两部分进行的即整数部分和小数部分。

整数部分:(基数除法)

把要转换的数除以新的进制的基数,把余数新进制的最低位;

把上一次得的商在除以新的进制基数,把余数新进制的次低位;

继续上一步,直到最后的商为零,的余数新进制的最高位.

小数部分: (基数乘法)

把要转换数的小数部分乘以新进制的基数,把得到的整数部分最高位

新进制小数部分的

把上一步得的小数部分再乘以新进制的基数,把整数部分位;

新进制小数部分的次高

继续上一步,直到小数部分变成零为止。达到预定的

也。

例2 : N=(68.125)D=(?)O

3、二进制与八进制、十六进制的相互转换

二进制转换为八进制、十六进制:之间满足23和24的关系,因此把要转换的二进

把每组二进制

制从低位到高位每3位或4位一组,高位不足时在有效位前面添“0”,数转换成八进制或十六进制即可

八进制、十六进制转换为二进制时,把上面的过程逆过来即可。

例3:N=(C1B)H=(?)B

(C1B)H=1100/0001/1011=(110000011011)B

二进制数算术运算

一:二进制的四则运算

二进制也进行四则运算,它的运算规则如下所示:

加运算

0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10 逢2进1

减运算

1-1=0,1-0=1,0-0=1,0-1=1(向高位借1当2)

乘运算

0*0=0,0*1=0,1*0=0,1*1=1

除运算

二进制只有两个数(0,1),因此它的商是1或0.

通过例(1)

再来介绍两个概念:半加和全加。

半加是最低位的加数和被加数相加时,不考虑低位向本位进位。

全加是加数和被加数相加时,还要考虑低位向本位的进位。

数的原码、反码及补码

1、数的表示形式

在生活中表示数的时候都是把正数前面加一个“+”,负数前面加一个“-”,

就把“+”用“0”表示,“-”用“1”表示。

在数字设备中,机器是不认识这些的,

原码、反码和补码。这三种形式是怎样表示的呢?如下所示:

2、原码、反码及补码的算术运算

这三种数码表示法的形成规则不同,算术运算方法也不。

3、溢出及补码运算中溢出的判断

溢出描述为运算结果大于数字设备的表示范围。这种现象应当作故障。

判断溢出是根据最高位的进位来判断的。

常用编码

1、BCD编码

在数字系统中,各种数据要转换为二进制代码才能进行制数,

,而人们习惯于使用十进

在数字系统的输入输出中仍采用十进制数,这样就产生了用四位二进制数表示

一位十进制数的方法,这种用于表示十进制数的二进制代码称为二-十进制代码(Binary Coded Decimal),简称为BCD码。它具有二进制数的形式以满足数字系统的

,又具有十进制的特点(只有十种有效)。在某些下,计算机也对这种形式

的数直接进行运算。常见的BCD码表示有以下几种。

8421BCD编码

这是一种使用最广的BCD码,是一种有权码,其各位的权分别是(从最有效高位开始

到最低有效位)8,4,2,1。

例 写出十进数563.97D对应的8421BCD码。

563.97D=0101 0110 0011 . 1001 01118421BCD

例 写出8421BCD码1101001.010118421BCD对应的十进制数。

1101001.010118421BCD=0110 1001 . 0101 10008421BCD=69.58D

在使用8421BCD码时要注意其有效的编码仅十个,即:0000~1001。四位二进

制数的其余六个编码1010,1011,1100,1101,1110,1111不是有效编码。

2421BCD编码

2421BCD码一种有权码,其从高位到低位的权分别为2,4,2,1,其也用四位二

进制数来表示一位十进制数。其编码规则如下表。

2、余3码

余3码一种BCD码,但它是无权码,但

使用较少,故正须作

每一个码对应的8421BCD码之间相性了解,具体的编码如下表。

差3,故称为余3码,其

常见BCD编码表

3、格雷反射码(循环码)

格雷码是一种无权码,其特点是任意两个相邻的码之间只有一个数不同。另外大数与最小数之间也仅一个数不同,故通常又叫格雷反射码或循环码。

4、奇偶校验码

在数据的存取、运算和传送过程中,难免会发生错误,把“1”错成“0”或把“0”错成“1”。奇偶校验码是一种能检验这种错误的代码。它分为两部分;信息位和奇偶校验位。有奇数个“1”称为奇校验,有偶数个“1”则称为偶校验。

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