Вычислительная техника. Часть I.
1.1. Цифровые сигналы – это двоичные сигналы в двоичной форме. Можно передавать цифры в двоичной системе исчисления. Если за «1» принято наличие сигнала, а за «0» его отсутствие, такая логика и логические схемы называются положительной, а в обратном случае - отрицательной. Так как это дискретные сигналы, то каждый элементарный сигнал характеризуется не только определенным уровнем «1» или «0», но и тактовыми моментами, в которые можно наблюдать что это «1» или «0». Также существует тактовый период.
Значащие моменты времени – моменты τ, в которые должны присутствовать (наблюдаться) сигналы.
1.2. Виды двоичных сигналов:
а) Потенциальные.
Сигналы, которые действуют в течение всего периода элементарного символа.
1 0 1 1
б) Импульсные.
Сигналы, у которых длительность элементарного сигнала минимальная, возможная, определяемая только длительностью переходных процессов.
1
1
1
0
Такие сигналы позволяют ускорить их обработку, однако к ним предъявляются жесткие требования к определению тактовых моментов (синхронизаций).
1.3. Двоичный код или слово.
Как правило, для передачи какого-либо символа используется несколько двоичных сигналов. Каждый двоичный сигнал «1» или «0» называется битом. Количество бит для передачи какого-то одного символа называется разрядностью двоичной комбинации одного кодового слова.
Коды могут быть:
1
1
1-ое слово
U
2-ое слово
1
1
1
1
а) Последовательные, когда двоичные сигналы передаются по одному каналу связи последовательно.
U
б) Параллельные, когда определенный двоичный разряд передается параллельно с другими разрядами. Параллельные коды используются внутри ЭВМ для связи различных узлов.
1
1
t
1
T=m𝜏
t
U1
1
t
1
U2
1
U3
0
t
0
U4
t
1
1
2.Двоичная система счисления.
а) десятичная система счисления – характеризуется n – степенным полиномом.
…а* 104 + а* 103+ а* 102+ а* 101+ а* 100
1* 103 9* 102 5* 101 6* 100 = 1956
а – принимает значения от 0 до 10
б) степенной полином с основанием 2 – двоичная система счисления.
…а* 24 + а* 23 + а* 22 + а* 21+ а* 20;
1 * 24 + 0 * 23 + 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 10 = 16+0+4+0+1=2110=101012
а – может быть либо «0», либо «1».
Способ перевода числа из десятичной в двоичную:
13 : 2 = 6 (ост. 1)
6 : 2 = 3 (ост. 0) 1 * 23 + 1 * 22 + 0 * 21 + 1 * 20 =
3 : 2 = 1 (ост. 1) 8+4+0+1=1310=11012
1 : 2 = 0 (ост. 1)
1
0
1
1
в) шестнадцатеричная система счисления
Для передачи десятичных цифр необходимо четырехразрядная двоичная комбинация.
m = log2 log210 =
m – округляется до большего целого