В цифровой технике передаваемую, принятую или преобразованную информацию выражают набором символов двоичной системы счисления- двоичным кодом.

Любое привычное нам десятичное число может быть представлено как совокупность единиц и нулей этой системы. Десятичное число 7, например, в двоичной системе пишут так: 0111. Здесь крайний левый символ - старший разряд, а крайний правый символ-младший разряд четырехразрядного двоичного кодового числа. Перевод этого двоичного числа в число десятичной системы счисления выполняют в таком порядке: 0111=0X2³+1X2²+1X2¹+1Х2⁰ =0+4+2+1 =7.

В основе преобразования двоичного числа в десятичное лежит число 2. Сам же код в этом случае называют двоичным натуральным или кодом 8-4-2-1.

Переводить десятичные числа в двоичные и обратно в пределах четырехразрядного кода вам поможет таблица 1.

Таблица 1

Чтобы прочнее закрепить в памяти принцип кодирования цифровой информации в двоичной системе, предлагаем опытным путем проанализировать работу четырехразрядного двоичного счетчика, собранного, например, на JK-триггерах по схеме, приведенной на рис. 1.

Рис. 1 Четырехразрядный счетчик

Все детали счетчика смонтируйте на макетной панели. К прямым выходам всех триггеров подключите светодиоды или иные индикаторы, по которым можно было бы визуально наблюдать за логическими состояниями триггеров. Функцию источника входных счетных импульсов большой длительности выполняет RS-триггер, собранный на логических элементах 2И-НЕ DD1.1, DD1.2 и управляемый кнопкой SB1.

Заготовьте таблицу (табл. 2), в которую символами двоичной системы счисления будете записывать логические состояния триггеров счетчика импульсов. В крайней левой колонке "Счет"сразу же запишите порядковые номера входных импульсов от 0 до 15. Во второй колонке слева (Q1) записывайте логическое состояние первого триггера при каждом очередном импульсе, в третьей колонке (Q2) - логическое состояние второго триггера и т. д.

Итак, проверьте монтаж, надежность паек и, если ошибок не обнаружите, включите питание. При этом некоторые светодиоды могут загореться, сигнализируя о том, что относящиеся к ним триггеры в момент включения питания оказались в единичном состоянии. Нажмите на кнопку SB2, чтобы. на вход R триггеров подать напряжение низкого уровня и тем самым установить все триггеры счетчика в нулевое состояние. Теперь все индикаторы погасли. Это логическое состояние всех триггеров четырехразрядного счетчика импульсов обозначьте в таблице нулями.

Таблица 2

Теперь кратковременно нажмите и отпустите кнопку SB1. При этом RS-триггер переключится из нулевого состояния в единичное сам и напряжением высокого уровня на прямом выходе переключит в такое же состояние первый триггер счетчика. В результате включится светодиод HL1. Остальные триггеры счетчика будут сохранять нулевое состояние, и их светодиоды, естественно, светить не должны.

Запишите это состояние триггеров в таблицу: в колонку Ql-1, в остальные-0. Нажмите второй раз на кнопку SB1, имитируя второй входной импульс. Сразу же погаснет первый светодиод и включится второй - HL2. Теперь в единичном состоянии оказался второй триггер, а остальные в нулевом. Запишите эти логические состояния триггеров в строку, соответствующую второму входному импульсу.

Третий входной импульс снова установит первый триггер счетчика в единичное состояние и не изменит состояние второго триггера, поэтому будут светить индикаторы HL1 и HL2. В таблице такое состояние счетчика запишите в таком виде: 1100. При четвертом входном импульсе будет светить только светодиод HL3, а в таблице должна появиться запись 0010.

Так, не торопясь, нажимая на кнопку SB1 и считывая по свечению индикаторов состояния триггеров, вы постепенно заполните всю таблицу логических состояний четырехразрядного счетчика. После этого отключите RS-триггер от входа счетчика и подайте на него от генератора последовательность импульсов, следующих с частотой 1...2 Гц. Порядок вспахивания индикаторов, который при такой частоте можно проследить, подтвердит ваши записи, характеризующие работы двоичного четырехразрядного счетчика.

Подведем итоги. Первый триггер вашего опытного счетчика представляет собой младший разряд, а четвертый - старший разряд четырехразрядного счетчика. Соответственно расположены в таблице и колонки символов логических состояний триггеров. Но в двоичной системе символы младших разрядов по отношению к старшим располагают с правой стороны. Поэтому, чтобы по составленной вами таблице определить кодовое состояние счетчика при каждом из пятнадцати входных импульсов, записи в ней следует читать справа налево или предварительно таблицу перевернуть зеркально.

В результате получится: при первом входном импульсе - 0001, при втором - 0010, при третьем - 0011 и т. д. до пятнадцатого импульса, когда кодовое состояние счетчика будет 1111, после чего счет импульсов повторяется. Короче говоря, эта таблица кода состояния счетчика, но, конечно, в перевернутом виде..

Подобные опыты с соответствующими выводами можно, разумеется, провести и с четырехразрядным счетчиком на D-триггерах, соединив их инверсные выходы с входами D, чтобы триггеры работали в счетном режиме. Полезно провести такое исследование и с микросхемой К155ИЕ2. Включив ее по схеме, изображенной на рис. 2, можно составить таблицу кодовых состояний такого счетчика импульсов от 0 до 9.

Рис. 2 Опыт с микросхемой К155ИЕ2

Как вы уже знаете, максимальное десятичное число, которое можно выразить двоичным четырехразрядным кодом, - 15. А если это число трехзначное, например, 137? В двоичном коде оно будет выглядеть громоздко и не всегда удобно для переработки: 10001001. Поэтому в цифровой технике, кроме двоичного кода, применяют еще код двоично-десятичный, где каждую цифру десятичного числа представляют в двоичном виде. При двоично-десятичном коде то же трехзначное число 137 имеет такой вид:

А каким образом двоичные или двоично-десятичные кодовые состояния счетчиков импульсов переводят в цифры десятичной системы счисления? Это выполняется с помощью дешифраторов и знакосинтезирующих индикаторов.

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Поддержка DisplayPort в разъеме USB Type-C 29.09.2014 Организация Video Electronics Standards Association (VESA), сотрудничающая с USB 3.0 Promoter Group, уже воспользовалась возможностью добавления альтернативных режимов, описав режим DisplayPort Alt Mode для USB Type-C. В этом режиме разъемы USB Type-C и кабели могут использоваться для доставки данных DisplayPort, в частности, для подключения мониторов 4K и более высокого разрешения; данных SuperSpeed USB (USB 3.1) и питание (до 100 Вт мощности) - все это по одному кабелю. Режим DisplayPort Alt Mode также можно использовать для подключения адаптеров, которые позволят задействовать огромное количество существующих мониторов с входами DisplayPort, HDMI, DVI и VGA. В режиме DisplayPort Alt Mode происходит переназначение части линий SuperSpeed USB для передачи данных DisplayPort, а остальные линии разъема USB Type-C служат для передачи данных по каналу AUX и для функции HPD (Hot Plug Detection). Устройства с разъемом USB Type-C и поддержкой DisplayPort Alt Mode можно будет подключить и к существующим устройствам с DisplayPort, используя двунаправленный преобразующий кабель с разъемами USB Type-C и DisplayPort. Источник видео с разъемом USB Type-C и поддержкой DisplayPort Alt Mode можно будет подключать к устройству отображения с входом HDMI, DVI или VGA, используя подходящий переходник. Все переходники и преобразующие кабели будут соответствовать спецификации USB Type-C, включая нечувствительность разъема к ориентации и направлению включения кабеля. Реализовать описанные возможности позволяет сходство между USB и DisplayPort, дающее возможность использовать одни и те же электрические цепи и кабели для передачи данных SuperSpeed USB со скоростью до 10 Гбит/с в расчете на линию или DisplayPort со скоростью до 8,1 Гбит/с на линию (как описано в стандарте DisplayPort 1.3). Первые реализации DisplayPort Alt Mode в устройствах с разъемом USB Type-C, вероятнее всего, будут следовать требованиям DisplayPort 1.2a (скорость до 5,4 Гбит/с на линию). С учетом использования четырех линий, это означает поддержку разрешений до 4K (4096 x 2160 пикселей) с кадровой частотой 60 Гц и 30-битной глубиной представления цвета. Может использоваться только часть линий - одна или две, оставляя возможность одновременно передавать данные SuperSpeed USB. Например, в стыковочной станции, использование двух линий для DisplayPort 1.3 позволит одновременно передавать в обоих направлениях данные SuperSpeed USB и выводить данные DisplayPort с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей). При использовании всех четырех линий в DisplayPort Alt Mode разрешение повышается до 5K (5120 x 2880 пикселей), причем остается возможность передавать данные USB 2.0 по отдельным выводам USB Type-C, зарезервированным для этого.

Другие интересные новости:

▪ Если сжечь все топливо

▪ Строится самый крупный радиотелескоп в мире

▪ Органический CMOS датчик изображения с электронным управлением чувствительностью в NIR

▪ Cпецификация MIPI CSI-2 v1.3

▪ Новые тракторы Deutz-Fahr 4E

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Послушание трупа. Крылатое выражение

▪ статья Кто первым напечатал книгу типографским способом? Подробный ответ

▪ статья Специалист по маркетингу. Должностная инструкция

▪ статья Краска для волос. Простые рецепты и советы

▪ статья Импульсный блок питания на микросхеме KA2S0880, 220/15 вольт 70 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025