Kody binarne

1. Kody binarne M@rek Pudełko Urządzenia Techniki Komputerowej

2. Kod liczbowy • Kodem liczbowym to kod, który liczbom dowolnego systemu będzie przyporządkowywał słowa kodowe w postaci zerojedynkowej. • Przykłady • Naturalny kod binarny • Kody BCD • Kody alfanumeryczne • ASCII • EBCDEC • Unicode

3. Wprowadzenie • Dwójkowy system liczbowy oraz kody - reprezentują informacje w układach cyfrowych • Proces przekształcania informacji jednego rodzaju postaci na inną postać nazywamy kodowaniem.

4. Kodowanie to przyporządkowanie poszczególnym obiektom zbioru kodowanego, odpowiadających im elementów zwanych słowami kodowanymi. • Każdemu słowu kodowanemu musi odpowiadać dokładnie jeden element kodowany. • Literze C mogą odpowiadać dwa słowa kodowe. Nie przeszkadza to w poprawnym przetwarzaniu inf. (choć stanowi pewne utrudnienie procesu kodowania). • Sytuacja odwrotna jest niedopuszczalna, bo uzyskane w procesie kodowania słowo kodowe 001 byłoby niejasne - nie wiadomo byłoby, czy wynik odpowiada np. literze A czy B. Zbór (obiektów) elementów kodowanych Zbór słów kodowanych reprezentowanie A 111 001 B 010 C 100

5. Sposoby opisywania kodów Opis słowny Wzór Ciąg znaków Tabelka przekodowująca Postacie informacji kodowanej Wartości logiczne lub liczby Polecenia do wykonania przez komputer (instrukcje dla procesora) Tekst (ciąg znaków)

6. Porównanie systemów 2,8,10,16

7. Kod 1 z n • Kod 1 z n to kod gdzie w słowie o długości n bitów tylko jeden bit jest wyróżniony. • O wartości liczby decyduje pozycja wyróżnionego bitu. • Kod 1 z n jest kodem pozycyjnym, bezwagowym. • Stosuje się dwa sposoby wyróżniania: • bit wyróżniony to 1 (reszta ustawiona na 0) • bit wyróżniony to 0 (reszta ustawiona na 1) –tzw. negacja kodu 1 z n.

8. Kod 1 z 10

9. Kod BCD • Kod BCD (Binary-Coded Decimal czyli dziesiętny zakodowany dwójkowo) to sposób zapisu cyfr dziesiętnych przy użyciu 4 bitów. • Liczbę dziesiętną rozbijamy na cyfry i każdą z nich zamieniamy oddzielnie na kod BCD. • Kod BCD jest obecnie stosowany głównie w urządzeniach elektronicznych z wyświetlaczem cyfrowym (np. w kalkulatorach, miernikach cyfrowych) i w zastosowaniach finansowych informatyki (ujednoznacznia zapis części ułamkowych kwot i ułatwia dziesiętne zaokrąglanie).

10. Kod BCD – zestawienie cyfr

11. Kod BCD – ilość cyfr • 10 cyfr możemy zapisać za pomocą 4 bitów. • Tak naprawdę wystarczyłoby 3,3 bita. • W praktyce mamy ogromna ilość potencjalnych kodów BCD.

12. Zapis kodu BCD w arytmetyce komputerowej

13. Kody binarne

14. Kod Graya • Kod Graya jest kodem refleksyjnym tzn. dwie kolejne liczby różnią się tylko jednym bitem. • Jest również kodem cyklicznym, gdyż ostatni i pierwszy wyraz tego kodu także spełniają tę zasadę. • Używa się go w przetwornikach analogowo-cyfrowych, szczególnie w systemach gdzie występują po sobie kolejne wartości np. czujniki położenia/obrotu.

15. Rozbudowa kodu Graya • Rozszerzanie kodu Graya o 1 bit przeprowadza się wg algorytmu: • Dopisz te same słowa kodowe, ale w odwrotnej kolejności (odbicie lustrzane) • Do początkowych wyrazów dopisz bit o wartości zero, natomiast do odbitych lustrzanie bit o wartości 1. • Konwersja z kodu binarnego na kod Graya • przesunąć liczbę w postaci binarnej o jeden bit w prawo (podzielić przez 2) • wykonać operację XOR na odpowiednich bitach liczby i wyniku dzielenia przez 2. • Konwersja z kodu Graya na kod binarny • Kolejne cyfry naturalnego kodu binarnego wyznacza się iteracyjnie, od najbardziej znaczącej, w oparciu o odpowiednią cyfrę kodu Graya i poprzednio wyznaczoną cyfrę kodu naturalnego: • przyjmij pierwszą (najbardziej znaczącą) cyfrę kodu naturalnego równą pierwszej cyfrze kodu Graya • każdą kolejną cyfrę oblicz jako różnicę symetryczną (XOR) odpowiedniej cyfry kodu Graya i poprzednio wyznaczonej cyfry kodu naturalnego.

16. Porównanie kodów z kodem Graya

19. 2. • Kod ASCII (Amerykański standardowy kod dla wymiany informacji) Jest to kod służący do kodowania tekstów i przesyłania ich pomiędzy urządzeniami. Koduje on oprócz znaków alfa numerycznych tak zwane znaki sterujące do sterowania transmisją i pracą drukarki. Kod ten jest w postaci tabeli zawierającej kodowane obiekty i odpowiadające im słowa kodowane.

20. Właściwe ASCII (techniczne) składa się z 128 znaków od 0 do 127, a znaki od 128 do 255 nazywane są rozszerzonymi znakami ASCII, stanowią pewien Nieoficjalny standard, zwane znakami IBM (istnieją urządzenia nie obsługujące drugiej polówki) Zestaw znaków ASCII o kodach od 0 do 127 dzieli się na dwie części pierwsza o kodach od 0 do 32, druga od 32 do 127 są to litery i znaki przestankowe Od 0 do 32 znajdują się znaki sterujące, maja specjalne znaczenie, kiedy komp. porozumiewa się Z drukarką musi jej powiedzieć co i jak ma wydrukować (kiedy kończy się wiersz, a kiedy strona)

21. Pierwsze 32 kody nie są używane do przekazywania danych, zapewniają natomiast polecenia, sygnały kontrolne i sterujące.