二進(jìn)制與十進(jìn)制的區(qū)別在于數(shù)碼的個(gè)數(shù)和進(jìn)位規(guī)律有很大的區(qū)別
,顧名思義,二進(jìn)制的計(jì)數(shù)規(guī)律為逢二進(jìn)一,是以2為基數(shù)的計(jì)數(shù)體制。10這個(gè)數(shù)在二進(jìn)制和十進(jìn)制中所表示的意義完全不同,在十進(jìn)制中就是我們通常所說(shuō)的十,在二進(jìn)制中,其中的一個(gè)意義可能是表示一個(gè)大小等價(jià)于十進(jìn)制數(shù)2的數(shù)值。
仿照例題1.3.1,我們可以將二進(jìn)制數(shù)10表示為:10=1×21+0×20
圖1.3.2 二進(jìn)制數(shù)的位權(quán)圖
一般地,任意二進(jìn)制數(shù)可表示為:
例題 1.3.2 試將二進(jìn)制數(shù)(01010110)B轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。
解:將每一位二進(jìn)制數(shù)乘以位權(quán)后相加便得相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)
在數(shù)字電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用中,二值數(shù)據(jù)常用數(shù)字波形來(lái)表示
。使用數(shù)字波形可以使得數(shù)據(jù)比較直觀,也便于使用電子示波器進(jìn)行監(jiān)視。圖1.3.3表示一計(jì)數(shù)器的波形。
圖1.3.3 用二進(jìn)制數(shù)表示0~15波形圖
圖中給出了四個(gè)二進(jìn)制波形??催@種二進(jìn)制波形圖時(shí),我們應(yīng)當(dāng)沿著圖中虛線(xiàn)所示的方向來(lái)看,即使圖中沒(méi)有標(biāo)出虛線(xiàn)(一般都沒(méi)有標(biāo)出),也要想象出虛線(xiàn)來(lái)。其中在每一個(gè)波形上方的數(shù)字表示了與波形對(duì)應(yīng)的位的數(shù)值,最后一行則是相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù) ,其中LSB是英文Least Significant Bit的縮寫(xiě),表示最低位,MSB是Most Significant Bit的縮寫(xiě),表示二進(jìn)制數(shù)的最高位。顯然,這是一組4位的二進(jìn)制數(shù),總共有16組,最左邊的二進(jìn)制數(shù)為0000,最上邊的波形代表二進(jìn)制數(shù)的最低位,也就是通常在十進(jìn)制數(shù)中我們所說(shuō)的個(gè)位數(shù),最下面的是最高位。圖中最右邊的二進(jìn)制數(shù)為1111,對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為15。再來(lái)看看對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)5的二進(jìn)制數(shù)是多少呢?是0101,對(duì)了,讀數(shù)的順序是從下往上。
二進(jìn)制數(shù)在數(shù)字系統(tǒng)(比如計(jì)算機(jī)之間)中的傳輸?shù)姆绞椒譃榇泻筒⑿袃煞N。
其中串行傳輸時(shí)二進(jìn)制數(shù)是按照逐位傳遞的方式進(jìn)行傳輸,根據(jù)實(shí)際情況可以從最高位或最低位開(kāi)始傳輸,一般情況下是從最高位開(kāi)始傳輸?shù)摹V恍枰桓鶖?shù)據(jù)線(xiàn)。如圖1.3.4所示,要完成八位二進(jìn)制數(shù)的傳輸,需要經(jīng)歷八個(gè)時(shí)鐘周期。
圖1.3.4 二進(jìn)制數(shù)據(jù)的串行傳輸
(a) 兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的串行通信 (b) 二進(jìn)制數(shù)據(jù)的串行表示
典型的例子是調(diào)制解調(diào)器與計(jì)算機(jī)之間的通信就是通過(guò)串行傳輸來(lái)完成的。
并行傳輸?shù)男室哂诖袀鬏?,一次可以傳輸完整的一組二進(jìn)制數(shù)。但是根據(jù)所要傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)的位數(shù)的多少,需要備足足夠多的數(shù)據(jù)線(xiàn)。一般來(lái)說(shuō),常見(jiàn)的并行傳輸采用的數(shù)據(jù)線(xiàn)有8、16、32等,再多就很少見(jiàn)了。典型的并行傳輸例子是打印機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信傳輸,見(jiàn)圖1.3.5。
(a)
(b)
圖1.3.5 并行傳輸數(shù)據(jù)的示意圖
(a) 計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間的并行通信 (b) 二進(jìn)制數(shù)據(jù)的并行表示
圖1.3.5顯示了采用并行傳輸模式,只需要一個(gè)時(shí)鐘周期,即可完成八位二進(jìn)制數(shù)的傳輸。
二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn):
數(shù)字裝置簡(jiǎn)單可靠,所用元件少;
只有兩個(gè)數(shù)碼0和1,因此它的每一位數(shù)都可用任何具有兩個(gè)不同穩(wěn)定狀態(tài)的元件來(lái)表示;
基本運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單,運(yùn)算操作方便。
二進(jìn)制的缺點(diǎn):
用二進(jìn)制表示一個(gè)數(shù)時(shí),位數(shù)多;
例如:(49)D=(110001)B;
因此實(shí)際使用中多采用送入數(shù)字系統(tǒng)前用十進(jìn)制,送入機(jī)器后再轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),讓數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)束后再將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制供人們閱讀;這就引出了十-二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。
評(píng)論