数字电路笔记总结(一)(数制与编码)

目录

数制转换

多项式替代法(α→10)

基数乘除法(10→ β)

混合法(α → 10→ β)

直接转换法

带符号数的代码表示

原码

反码

补码

二~十进制编码

1.8421 BCD码

2.2421 BCD码

3.余3码

可靠性编码

1.格雷码

2.奇偶校验码


又快到了考试周,花点时间总结一下数电重要的知识点,图片来源于学校PPT。

数制转换

多项式替代法(α→10)

即其他进制转化为十进制

口诀:按权展开,相加求和

例题:

 

基数乘除法(10→ β)

即十进制转化为其他进制

1.整数的转换——基数除法

口诀:除基取余,商零为止,逆序排列

例题:

⒉小数的转换——基数乘法

口诀: 乘基取整,满足精度要求为止, 顺序排列。

例题:

 

混合法(α → 10→ β)

即先变为十进制再转换为其他进制

例题:

直接转换法

带符号数的代码表示

原码

组成:符号位+数值位

符号位:正数为0负数为1

数值位:不变

例:

x1 = + 1101   [x1]原 = 01101

x2 = - 1101   [x2]原 = 11101

反码

组成:符号位+数值位

符号位:正数为0负数为1

数值位:正数不变,负数取反

例:

x1 = + 1101   [x1]反 = 01101

x2 = - 1101   [x2]反 = 10010

补码

组成:符号位+数值位

符号位:正数为0负数为1

数值位:正数不变,负数取反+1

例:

x1 = + 1101   [x1]补 = 01101

x2 = - 1101   [x2]补 = 10011

二~十进制编码

BCD码------Binary-Coded-Decimal 用四位二进制数表示一位十进制数码 (0~9),称为BCD码 。 四位二进制有16种不同的组合,任意取其 中的10中组合来代表数码0~9,即形成一种 BCD码,不同的组合便形成了各种各样的BCD 编码。 BCD码主要有: 8421码、 5421码、2421码、 余3码等。

1.8421 BCD码

简称8421码。按4位二进制数的自然顺序,取前十个数依次表示十进制 的0~9,后6个数不允许出现,若出现 则认为是非法的或错误的。

8421码是一种有权码,每位有固 定的权,从高到低依次为8, 4, 2, 1,如:

(0111) 8421BCD =0X8+1X4+1X2+1X1=7

8421码与十进制的转换是直接转换的

如:(0001 0011.0110 0100)8421BCD=(13.64)10

2.2421 BCD码

简称2421码。典型2421码按4位二进制 数的自然顺序,取前后各5个数依次表示十进制的0~9,其余6个数不允许出现,若出 现则认为是非法的或错误的。这只是2421码 的一种编码方案。

2421码也是一种有权码,每位有固定的权, 从高到低依次为2, 4, 2, 1,如 :

2421码 (0100)2421 =0X2+1X4+0X2+0X1=4

3.余3码

余3码由8421码加0011形成

顾名思义,四位二进制数的16种组合中除了前三种和后三种组合,0~9用中间10个码表示。

 相加运算时:如果没有进位, 则和数要减3,否则和数要加3。

可靠性编码

1.格雷码

在一组数的编码中,如果任意相邻的代码只 有一位二进制数不同,即为格雷码。

典型二进制格雷码由自然二进制码转换而得, 其编码规则为:

例如:

十进制 二进制 GREY1
0 0000 0000
1 0001 0001
2 0010 0011
3 0011 0010
4 0100 0110
5 0101 0111
6 0110 0101
7 0111 0100
8 1000 1100
9 1001 1101
10 1010 1111
11 1011 1110
12 1100 1010
13 1101 1011
14 1110 1001
15 1111 1000

格雷码的特点:

1.汉明距离=1

2.循环特性 n一定时最大数的第n位为1,其余各位为0 。如1和15

3.具有反射特性 第n位为反射位,以第n位的0、1 交界处为轴上下对称。

4.一个n位的格雷码,可由 n-1位格雷码产生 方法:在n-1位码前加0,再作对称镜像。

典型二进制格雷码转换成二进制数的方法:

例如:

2.奇偶校验码

通过在编码中增加一位校验位来使编码中1的个数为奇数或者偶数,校验位可以在原编码的前面或者后面加。

(1)组成: 信息位+校验位(1位)

在码中如果1的个数为奇数则为奇校验码 ,如果1的个数为偶数则为偶校验码

例如1011000

奇校验码10110000

偶校验码10110001

(2)检错:

只能检出单个错误或奇数个错,但不能纠错。

奇校验码发送1001

奇校验码为10011

发送端接收数据:

  • 如果是奇数个1,则判定数据正常,去掉填充符为1001
  • 如果是偶数个1,则判定数据出错,需要将整个帧重发

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