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Sobre el sistema binario y los códigos. Radio - para principiantes
Directorio / Radio - para principiantes En la tecnología digital, la información transmitida, recibida o convertida se expresa mediante un conjunto de símbolos del sistema numérico binario: un código binario. Cualquier número decimal que nos sea familiar se puede representar como una colección de unos y ceros de este sistema. El número decimal 7, por ejemplo, en el sistema binario se escribe así: 0111. Aquí el símbolo más a la izquierda es el dígito más significativo y el símbolo más a la derecha es el dígito menos significativo de un número de código binario de cuatro bits. La conversión de este número binario a un número decimal se realiza en el siguiente orden: 0111 = 0X23+1X22+1X21+1x20 =0+4+2+1 =7. La base para convertir un número binario a decimal es el número 2. El código en sí mismo en este caso se llama binario natural o código 8-4-2-1. La Tabla 1 lo ayudará a convertir números decimales a binarios y viceversa dentro de un código de cuatro dígitos. Tabla 1
Para fijar más firmemente en la memoria el principio de codificación de información digital en un sistema binario, proponemos analizar experimentalmente el funcionamiento de un contador binario de cuatro bits, ensamblado, por ejemplo, en flip-flops JK de acuerdo con el circuito que se muestra en Higo. una.
Monte todas las partes del contador en la protoboard. Conecte LED u otros indicadores a las salidas directas de todos los disparadores, mediante los cuales sería posible observar visualmente los estados lógicos de los disparadores. La función de fuente de entrada de conteo de pulsos de larga duración es realizada por un flip-flop RS ensamblado en los elementos lógicos 2I-NOT DD1.1, DD1.2 y controlado por el botón SB1. Prepare una tabla (Tabla 2) en la que registrará los estados lógicos de los disparadores del contador de pulsos con los símbolos del sistema numérico binario. En la columna más a la izquierda "Recuento", escriba inmediatamente los números de secuencia de los pulsos de entrada de 0 a 15. En la segunda columna desde la izquierda (Q1) escriba el estado lógico del primer disparador en cada pulso siguiente, en la tercera columna ( Q2) - el estado lógico del segundo disparador, etc. d. Por lo tanto, verifique la instalación, la confiabilidad de la soldadura y, si no encuentra ningún error, encienda la alimentación. En este caso, algunos LED pueden encenderse, lo que indica que los disparadores relacionados con ellos estaban en un solo estado en el momento del encendido. Pulse el botón SB2 para. aplique un voltaje de bajo nivel a la entrada del flip-flop R y, por lo tanto, establezca todos los flip-flops del contador en el estado cero. Ahora todos los indicadores están apagados. Este estado lógico de todos los flip-flops de un contador de pulsos de cuatro dígitos se indica en la tabla con ceros. Tabla 2
Ahora presione brevemente y suelte el botón SB1. En este caso, el disparador RS cambiará del estado cero al estado único y, por medio de un voltaje de alto nivel en la salida directa, cambiará el primer disparador del contador al mismo estado. Como resultado, el LED HL1 se encenderá. Los disparadores restantes del contador mantendrán el estado cero y sus LED, por supuesto, no deberían brillar. Registra este estado de los disparadores en la tabla: en la columna Ql-1, en el resto-0. Presione el botón SB1 por segunda vez, simulando el segundo pulso de entrada. Inmediatamente se apagará el primer LED y se encenderá el segundo - HL2. Ahora el segundo gatillo está en el estado único y el resto está en el estado cero. Escriba estos estados lógicos de flip-flops en la línea correspondiente al segundo pulso de entrada. El tercer pulso de entrada establecerá nuevamente el primer disparador del contador en un solo estado y no cambiará el estado del segundo disparador, por lo que se encenderán los indicadores HL1 y HL2. En la tabla, anote este estado del contador de la siguiente forma: 1100. En el cuarto pulso de entrada, solo se encenderá el LED HL3 y la entrada 0010 debería aparecer en la tabla. Entonces, lentamente, presionando el botón SB1 y leyendo a la luz de los indicadores de estado del disparador, gradualmente completará toda la tabla de estados lógicos del contador de cuatro dígitos. Después de eso, desconecte el disparador RS de la entrada del contador y aplíquele una secuencia de pulsos desde el generador, siguiendo a una frecuencia de 1 ... 2 Hz. El orden de arar los indicadores, que se pueden rastrear con tal frecuencia, confirmará sus registros que caracterizan el funcionamiento de un contador binario de cuatro dígitos. Resumamos. El primer activador de su contador avanzado es el LSB y el cuarto es el MSB del contador de cuatro dígitos. En consecuencia, las columnas de símbolos de estados lógicos de disparadores se encuentran en la tabla. Pero en el sistema binario, los caracteres de los dígitos más bajos en relación a los más antiguos se ubican en el lado derecho. Por lo tanto, para determinar el estado del código del contador de la tabla que compiló para cada uno de los quince pulsos de entrada, las entradas deben leerse de derecha a izquierda o la tabla debe voltearse en un espejo. El resultado será: en el primer pulso de entrada - 0001, en el segundo - 0010, en el tercero - 0011, etc. hasta el decimoquinto pulso, cuando el estado del código del contador es 1111, después del cual se repite el conteo de pulsos. En resumen, esta es una tabla de códigos de estado del contador, pero, por supuesto, invertida... Por supuesto, se pueden realizar experimentos similares con las salidas correspondientes con un contador de cuatro dígitos en flip-flops D, conectando sus salidas inversas a las entradas D para que los flip-flops funcionen en modo de conteo. Es útil realizar un estudio de este tipo con el chip K155IE2. Encendiéndolo de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 2, es posible compilar una tabla de estados de código de tal contador de pulsos de 0 a 9.
Como ya sabes, el número decimal máximo que se puede expresar en código binario de cuatro dígitos es 15. ¿Qué pasa si este número es de tres dígitos, por ejemplo, 137? En código binario parecerá engorroso y no siempre conveniente de procesar: 10001001. Por lo tanto, en tecnología digital, además del código binario, también se utiliza el código binario-decimal, donde cada dígito de un número decimal se representa en forma binaria. En código decimal binario, el mismo número de tres dígitos 137 tiene la siguiente forma:
¿Y cómo se traducen los estados del código binario o binario-decimal de los contadores de pulsos a dígitos del sistema numérico decimal? Esto se hace con la ayuda de decodificadores e indicadores de síntesis de signos.
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