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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Водитель-полуавтомат 27.07.2012 Аспирант Стерлинг Андерсон из Массачусетского технологического института разработал оригинальную систему автоматического вождения. В отличие от полностью автоматически автомобилей, которые пока пугают водителей, новая система работает в полуавтоматическом режиме и большую часть времени автомобиль контролируется человеком. Система использует бортовую видеокамеру и лазерный дальномер для обнаружения препятствий и опасных ситуаций. Специальный алгоритм анализа данных помогает роботу определить безопасные зоны, например, для объезда стоящих автомобилей, столбов и т.д. Система позволяет водителю самостоятельно управлять транспортным средством, но в случае опасности берет управление на себя. Прежде всего новая система позволяет избежать аварий. Так, в ходе испытаний, водитель направлял автомобиль, оснащенный новой системой, на стоящую на дороге бочку. Несмотря на действия водителя, автомобиль сам объезжал препятствие и сразу же передавал управление водителю, после того, как препятствие оставалось позади. Уже проведено более 1200 испытаний системы, в ходе которых было всего несколько столкновений - в основном из-за сбоев в работе видеокамеры, которая не смогла идентифицировать разнообразные препятствия. Но в большинстве случаев система успешно помогала водителям избежать столкновения. Разработчики считают, что их система имеет ряд преимуществ по сравнению с полностью автономными автомобилями. Прежде всего, ей не требуется множество датчиков и специальная дорожная инфраструктура, GPS, диспетчерские станции и т.д. Все функции навигации и управления берет на себя водитель, а робот лишь помогает в опасных ситуациях, когда человеческое внимание и реакция подводят. Правда, есть и побочный эффект использования подобной системы. В ходе испытаний машина с включенной системой проезжала полосу с препятствиями гораздо быстрее, чем с выключенной. Испытатели часто относили это на свой счет, гордясь своим мастерством, и даже не замечали, что машина быстро и четко самостоятельно подруливает, объезжая препятствие. На серийных автомобилях это может провоцировать водителей на опасную рискованную манеру вождения.

Другие интересные новости:

▪ Оптимизация оборудования снижает энергопотребление 5G

▪ Кого любят комары

▪ Часовые гены меняются с возрастом

▪ Детектирование сверхслабых радиоволн при помощи лазера

▪ 60-ГГц приемопередатчик со встроенной самокалибровкой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки. Подборка статей

▪ статья Паскаль Блез. Биография ученого

▪ статья Кто автор микроскопа? Подробный ответ

▪ статья Вызови тучу. Детская научная лаборатория

▪ статья Антенна 5/8l на 27 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Применение барьерно-резистивных элементов - баристоров в источниках питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026