Comment présenter les informations dans les appareils numériques ? Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'information au sens large est généralement comprise comme diverses informations sur les événements de la vie publique, les phénomènes naturels et les processus dans les dispositifs techniques. Elle est contenue dans notre discours, dans les textes de livres et de journaux, dans les lectures d'instruments de mesure et reflète la diversité inhérente aux objets et phénomènes du monde réel. Les informations incarnées et fixées sous une forme matérielle sont appelées un message et sont transmises à l'aide de signaux. La nature de la plupart des grandeurs physiques est telle qu'elles peuvent prendre n'importe quelle valeur dans une certaine plage (température, pression, vitesse, etc.).

Le signal qui affiche ces informations et se produit à la sortie du capteur correspondant peut avoir un nombre infini de valeurs à tout intervalle de temps. Étant donné que dans ce cas, un signal continu change de la même manière que les informations d'origine, il est généralement appelé analogique et les appareils dans lesquels de tels signaux fonctionnent sont appelés analogiques. Il existe également des messages discrets dont les paramètres contiennent un ensemble fixe de valeurs individuelles. Et puisque cet ensemble est fini, la quantité d’informations contenues dans de tels messages est finie.

En pratique, les messages continus peuvent être représentés sous forme discrète. La continuité des messages en termes d'ampleur ne peut pas être réalisée en raison de l'erreur des sources et des récepteurs d'informations et de la présence d'interférences dans le canal d'information transmis. Par conséquent, la quantification de niveau et de temps peut être appliquée à des signaux continus affichant des messages. Dans la quantification de niveau, l'ensemble des valeurs possibles de tension ou de courant est remplacé par un ensemble fini de valeurs discrètes à partir de celui de cet intervalle.

La quantification temporelle prévoit le remplacement d'un signal continu par une séquence d'impulsions se succédant à certains intervalles (Fig. 1), appelées impulsions d'horloge. Si les intervalles d’horloge sont choisis de manière appropriée, il n’y a aucune perte d’informations. Avec l'introduction simultanée de la quantification du temps et du niveau, l'amplitude de chaque échantillon prendra la valeur autorisée la plus proche parmi l'ensemble fini de valeurs sélectionné. La totalité de tous les échantillons forme un signal discret ou numérique. Chaque valeur d'un signal discret peut être représentée par un nombre. En technologie numérique, un tel processus est appelé codage (échantillonnage) et la totalité des nombres obtenus est appelée code de signal.

Fig. 1

Au lieu de convertir ou de transmettre des signaux spécifiques, ces opérations dans les appareils de technologie numérique peuvent être effectuées sur leurs codes. Dans le même temps, il est possible de fonctionner avec des signaux analogiques, qui sont convertis en signaux numériques à l'aide de l'ADC.

Ainsi, un message discret est constitué d'un ensemble de nombres et de symboles (par exemple les signes "+" et "-"). Chaque numéro est composé de chiffres. La façon dont les nombres sont écrits en caractères numériques s’appelle le système numérique. Dans la technologie numérique, les systèmes de numérotation dits positionnels sont utilisés [20, 32]. La signification de chaque chiffre inclus dans le nombre dépend de sa position dans la notation du nombre. Le nombre de chiffres différents utilisés dans un système positionnel est appelé la base du système. Selon la base, les systèmes numériques positionnels peuvent être décimaux - avec base 10, binaires - avec base 2, etc. La formation des nombres dans n'importe quel système numérique s'effectue comme suit : les positions sont fixes, appelées chiffres ; chaque chiffre se voit attribuer son propre poids h_i (où i est le nombre de chiffres); h_i=pⁱ(p est la base du système) ; les chiffres a sont placés dans les chiffres_i Alors tout nombre A peut être représenté par

A=((n-1)∑(i=-1))a₁h₁

Ici n est le nombre de décimales ; m - nombre de décimales. Suite de nombres.

a_n-1,a_n-2, ...., un₁un ₀un _-1un _-2, ..., une_-m

peut être considéré comme un code numérique dans un système numérique donné.

Dans la technologie numérique, le système de nombres binaires le plus utilisé, contenant uniquement les nombres 0 et 1, et sa base est le nombre 2. Par exemple, le nombre 25,5 dans les systèmes décimaux et binaires peut être représenté comme

Les systèmes octal et hexadécimal sont beaucoup moins fréquemment utilisés. Ils sont notamment utilisés dans la préparation de programmes plus pratiques. et une notation courte des codes de commande binaires, puisque ces systèmes ne nécessitent pas d'opérations spéciales pour la traduction en système binaire. Ainsi, pour traduire un nombre octal ou hexadécimal en binaire, chaque chiffre des nombres traduits est remplacé respectivement par des nombres binaires à trois et quatre chiffres. Par exemple, le nombre octal 726,4 en binaire a. vue (726,4)₈== (111010110,1)₂. Pour faciliter la représentation des chiffres hexadécimaux supérieurs à 9, les six chiffres les plus élevés sont généralement représentés par A, B, C, D, E, F.

Dans les appareils numériques, le code dit binaire-décimal est également largement utilisé. Dans ce code, chaque chiffre d'un nombre décimal est représenté en code binaire. Le tableau 1 montre les codes des nombres dans différents systèmes numériques.

Tableau 1

Les nombres du système numérique décimal sont faciles à convertir en nombres du système binaire. Dans ce cas, l’ordre de traduction des entiers diffère de la traduction des fractions. Pour convertir un entier X de base 10 en un système de base 2, vous devez diviser séquentiellement le nombre donné et les quotients résultants par 2 jusqu'à ce que le dernier quotient soit inférieur à 2.

Le résultat de la traduction s'écrit sous la forme d'une séquence de nombres de gauche à droite, en commençant par le dernier quotient et en terminant par le premier reste (le nombre du chiffre le moins significatif est le premier reste).

Toutes les actions en cours de division d'un nombre sont effectuées dans le système de nombres décimaux.

Auteur : -=GiG=-, gig@sibmail ; Publication : cxem.net

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