Эрл Гейтс - Введение в электронику

Техники уделяют много времени работе с людьми. Они выслушивают претензии, отвечают на вопросы и иногда дают советы по приобретению оборудования, по профилактике и способам поддерживания эффективной работы оборудования. Опытные техники часто обучают новых техников, а иногда ограничиваются ролью диспетчера, перед тем как стать диспетчерами или менеджерами по сервису.

Для подготовки техника по обслуживанию компьютеров требуется один-два года подготовки по основам электроники и электротехники в колледже, профессионально-технической школе или военном училище. Он должен уметь обслужить любое новое оборудование и программное обеспечение.

Прогнозы показывают, что потребность в техниках по обслуживанию компьютеров будет высокой и после 2000 года. Экономика развивается, и потребность в компьютерном оборудовании будет увеличиваться. Следовательно, потребуется больше техников для установки и обслуживания оборудования.

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Описать двоичную систему счисления.

• Перечислить значения разрядов для каждого бита двоичного числа.

• Преобразовывать двоичные числа в десятичные.

• Преобразовывать десятичные числа в двоичные.

• Преобразовывать десятичные числа в двоично-десятичный код.

• Преобразовывать числа в двоично-десятичном коде в десятичные.

Система счисления — это не более, чем код. Для каждой отдельной величины существует приписанный ей символ. Когда код известен, можно выполнять вычисления. Это возможно с помощью арифметики и высшей математики.

Простейшей системой счисления является двоичная. Двоичная система содержит только две цифры — 0 и 1. Эти цифры имеют такое же значение, как и в десятичной системе счисления.

Двоичная система счисления используется в цифровых и микропроцессорных цепях благодаря ее простоте. Двоичные данные представляются двоичными цифрами, называемыми битами. Термин бит означает двоичная цифра (разряд) ( b inary dig it ).

Десятичная система счисления называется системой с основанием 10, поскольку она использует десять цифр от 0 до 9. Двоичная система — это система с основанием два, поскольку она использует две цифры, 0 и 1. Положение 0 или 1 в двоичном числе показывает их значение в числе и называется значением разряда или его весом. Значения разрядов двоичного числа увеличиваются как степени 2.

Счет в двоичной системе начинается с чисел 0 и 1. Как и в десятичной системе счисления, каждая двоичная цифра отличается от предыдущей на единицу. Сумма единицы и нуля дает единицу, а сумма двух единиц дает нуль, и при этом прибавляется единица в старшем разряде. На рис. 31-1 показана последовательность двоичных чисел, образованная по описанному алгоритму.

Рис. 31-1. Десятичные числа и эквивалентные двоичные числа.

Для определения наибольшего значения, которое может быть представлено данным количеством разрядов с основанием 2, используйте следующую формулу:

Наибольшее число = 2 n — 1,

где n— число битов (или число использованных значений разрядов).

ПРИМЕР:два бита могут быть использованы для счета от 0 до 3, так как

2 n- 1 = 2 2- 1 = 4–1 = 3.

Четыре бита необходимы для счета от 0 до 15, так как

2 n— 1 = 2 4— 1 = 16 — 1 = 15.

31-1. Вопросы

1. В чем преимущество двоичной системы счисления перед десятичной при использовании в цифровых цепях?

2. Как определить наибольшее значение двоичного числа при заданном числе разрядов?

3. Каково наибольшее значение двоичного числа с:

а. 4 битами,

б. 8 битами,

в. 12 битами,

г. 16 битами.

Как установлено, двоичное число представляет собой число с весом каждого разряда. Значение двоичного числа может быть определено суммированием произведений каждой цифры на вес ее разряда. Метод вычисления двоичного числа показан на следующем примере:

ПРИМЕР:

Число 45 является десятичным эквивалентом двоичного числа 101101.