Аналоговое и цифровое представление величин

Аналоговое и цифровое представление величин
В природе практически все сигналы — аналоговые, то есть они изменяются непрерывно в каких-то пределах.

Аналоговое и цифровое представление величин

Аналоговое и цифровое представление величин

Цифровая микросхема
Все цифровые устройства строятся из логических микросхем, каждая из которых обязательно имеет следующие выводы :
• выводы питания: общий (или ≪земля≫) и напряжения питания (в большинстве случаев — +5 В или +3,3 В), которые на схемах обычно не показываются;
• выводы для входных сигналов (или ≪входы≫), на которые поступают внешние цифровые сигналы;
• выводы для выходных сигналов (или ≪выходы≫), на которые выдаются цифровые сигналы из самой микросхемы.
Каждая микросхема преобразует тем или иным способом последовательность входных сигналов в последовательность выходных сигналов. Способ преобразования чаще всего описывается или в виде таблицы (так называемой таблицы истинности), или в виде временных диаграмм, то есть графиков зависимости от времени всех сигналов.

Двоичное кодирование
Одиночный цифровой сигнал не слишком информативен, ведь он может принимать только два значения: нуль и единица. Поэтому в тех случаях, когда необходимо передавать, обрабатывать или хранить большие объемы информации, обычно применяют несколько параллельных цифровых сигналов. При этом все эти сигналы должны рассматриваться только одновременно, каждый из них по отдельности не имеет смысла. В таких случаях говорят о двоичных кодах. Каждый из логических сигналов, входящих в код, называется разрядом.
В отличие от десятичного кодирования чисел, то есть кода с основанием десять, при двоичном кодировании в основании кода лежит число два. То есть каждая цифра кода (каждый разряд)
двоичного кода может принимать не десять значений (как в десятичном коде: 0, 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), а всего лишь два — 0 и 1. Система позиционной записи остается такой же, то есть справа пишется самый младший разряд, а слева — самый старший.

Двоичное кодирование

Двоичное кодирование
Для того чтобы упростить запись двоичных чисел, была предложена так называемая шестнадцатиричная система (16-ричное кодирование). В этом случае все двоичные разряды разбиваются на группы по четыре разряда (начиная с младшего), а затем уже каждая группа кодируется одним символом. Каждая такая группа называется полубайтом (или нибблом, тетрадой), а две группы (8 разрядов) — байтом. 4-разрядное двоичное число может принимать 16 разных значений (от 0 до 15). Поэтому требуемое число символов для шестнадцатиричного кода тоже равно 16, откуда и происходит название кода. В качестве первых 10 символов берутся цифры от 0 до 9, а затем используются 6 начальных заглавных букв латинского алфавита: А, В, С, D, E, F.
A17F = F • 16° + 7 • 161 + 1 • 162 + А • 163 = 15 • 1 + 7 • 16 + 1 • 256 + 10 • 4096 = 41343