數字邏輯設計及應用 -- 數制與編碼

                                               數制與編碼

       在信息世界中,信息分爲數值信息和非數值信息,我們學習的數字系統只處理數字信號0,1,所以在數字系統中需要將任意信息用(0,1)表達。

       用(0,1)表達數量:數制 -- 二進制

       用(0,1)表達不同對象:編碼

      下面講解按位計數制

      特點:

             1、採用基數,R進制的基數是R

             2、基數確定數符的個數

                 eg:十進制的數符爲:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,個數爲10;

                      二進制的數符爲:0、1,個數爲2

            3、逢基數進一

              如:

                       考慮到數字系統的成本和性能,數字電路中多使用二進制來表示信息。

                                                               十進制、二進制 、八進制、十六進制轉換表


                                  

                                    二進制和八進制、十六進制之間的轉換方法

  •    位數替換法

         保持小數點不變,以小數點爲起點,向左、向右分別取位數,每位八進制對應3位二進制數,每位十六進制數對應4位二進制數,在最高有效位和最低有效位前/後方可以補零。

         反之,八進制/十六進制轉換爲二進制也是同理,值得注意的是,轉換之後的數值,最高有效位之前的零和最低有效位之後的零不寫。

       


                                    

                                     任意進制和十進制之間的轉換方法

  •  權位展開相加

        當其他進制數轉換爲十進制的時候,以小數點爲界,向左各位數上的數值分別乘以基數的0次冪、1次冪、2次冪...向右各位數上的數值分別乘以基數的-1次冪、-2次冪...

        eg:二進制數:(101.01) =  1*2^2+0*2^1+1*2^0+0*2^(-1)+1*2^(-2) = 4+0+1+0+0.25 = 5.25(十進制數)


                                     十進制和二進制之間的轉換方法

  •    整數部分

        1、除2取餘,直到商爲0爲止,逆序排列

       

        2、按權

       156  轉換爲2進制數:

       ① 比較與156相近的2的冪次數   128 = 2^7

       ② 156-128=28,再返回第一步,比較與28相近的2的冪次數   16  = 2^4

       ......

       得到:2^7 + 2^4 + 2^3 + 2^2

       將二進制按權相標

       分別爲, n , (n-1),......7,6,5,4,3,2,1,0

       對號入座,有冪次數的位數所在的數值爲1,其餘爲0

       則二進制數爲:10011100

  •    小數部分:乘2取餘,順序排列

        具體做法:用2乘十進制小數,得道積,將積的整數部分取出,再用2乘以餘下的小數部分,得到積,再將積的整數部分取出,如此進行,直到積中的小數部分爲零,或達到要求的精度爲止,然後將取出的整數部分開始按次序取出即爲二進制的小數部分.

        eg:

 

  附上進制轉換工具

   https://tool.lu/hexconvert/

  

 

 

 

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