Хаблида I

Код числа

ятется в двоичном коде. В табл. 1 приведены коды чисел в различных снрте-мах сч1клеиия.

Числа десятичной системы счисления нетрудно перевести в числа двоичной системы. При этом порядок перевода целых чисел отличается от перевода дро-вей. Чтобы перевести целое число X с основанием 10 в систему с основанием 2, необходимо последовательно делить заданное число и получающиеся в процессе деления частные на 2 до тех пор. пока последнее частное не окажется мень* ше 2. Результат перевода записывают в виде последовательности цифр слева яаираво. начиная с последнего частного и кончая первым остатком (при этом число младшего разряда есть первый остаток). Все действия в процессе деления числа производят в десятичной системе счисления.

Правила выполнения арифметических действий над двоичными числамв вадаются в табл. 2.

Правила арифметики во всех позиционных системах аналогичны,

Сложение двух чисел в двоичной системе можно выполнять столбиком, суммируя или две цифры младшего разряда, или две цифры слагаемых в дан-яон разряде н единицы переноса из соседнего младшего разряда. Например»

переносы

111110 1 I О 1 1 О 1, О I 1 1 о 1 1. о 1

1 0 0 1 0 0 0. 1 0

Числа в двоичной системе вычитаются аналогично числам в десятичной системе. При вычитании чисел в данном разряде, если цифра уменьшаемого меньше цифры вычитаемого, занимают единицу из следующего старшего разряда. При этом занимаемая еднинда старшего разряда равна двум единицам данного разряда. Например,

заем из старшего разряда

! о t о 1. 1 1 ~~ 10 11.01

1 о 1 о, 1 о

Следует отметить, что операция вычитания, в принципе, может быть за-яеиеиа операцией сложения путем изменения иа обратный знака вычитаемого. В связи с этим при запнси кода числа вводят так называемые знаковые разряды. Для лоложительных чисел знак числа обозначим О, а для отрицательных I, При алгебраическом сложении чисел в двоичной системе счисления широко пользуются дополнительным и обратным кодами. Дополнительный иод образуют заменой О иа 1 и I на 0 цифр всех разрядов и добавляют 1 в младший разряд Затем числа суммируют, причем перенос из знакового разряда отбрасывают.

Например: N1 = 0 11001 N2=1 10110

В соответствии с изложенный

01010 11001 10010

N1-N2 О 000U

Для представлении отрицательных чисел можно использовать и обратный Код, когда цифры всех разрядов, кроне знакового, инвертируют. Перенос, воз* пикающий из знакового разряда, при использовании обратного кода прибав*

младший разряд суммы. Вот как выглядит суммирование чисел оредв-дущего примера:

11 О 11001

-- 10 00010

+ L

0 00011

Алфавит цифровых устройств содержит только два знака: О и 1. что су-«цественно упрощает техническую реализацию цифровых устройств. Объем двовч-

ного алфавита определяет объем информации, выражаемый одним символом. Ь общем виде информацию измеряют в битах по формуле

J6«T = Jog2n,

где п -число равновероятных исходов в событии, описываемом известным сигналом. Так как в цифровой технике п=2, то бит - это объем информации, передаваемый одним двоичным символом. Наиболее часто в ЦВМ информацию представляют в байтах, содержащих 8 двоичных разрядов

Любое дискретное сообщение можно разбить на группы символов, называемые кодовыми словами. Длина слова определяется числом содержащихся в нем символов Чаще всего слово - это 4 байта (32 двоичных разряда). Десятичный эквивалент четырехбайтового слова из 32 единиц - 4 294 967 296,

ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ

Разработка электронных устройств вычислительной техники началась около 40 лет назад. Устройства вычислительной техники в зависимости от используемых радиоэлементов и технсшогии их изготовления относят к тому апн иному поколению. Элементной базой вычислительной техники первого поколения были электронные лампы, электромагнитные реле, резисторы, конденсаторы н другие дискретные радиоэлементы. Быстродействие этих ЭВМ составляло несколько десятков тысяч операций в секунду. Основными недостатками, topMO-зящими их широкое использовиие в различных областях народного хозяйства, были сложность, малое быстродействие, значительное потребление электроэнергии. В последующие годы с появлением транзисторов и интегральных микросхем положение существенно изменилось. Элементной базой устройств элек-троано-выт1нслительной техники (ЭВТ) второго поколения были полупроводниковые приборы и миниатюрные дискретные радиодетали; в качестве запоминающих устройств использовались феррнт-транзисторные ячейки. Быстродействие полупроводниковых элементов ЭВТ но сравнению с ламповыми возросло более чем на порядок.

Основной элементной базой ЭВТ третьего поколения стали микросхемы с малым и средним уровнем интеграции После появления интегральных микро-*см физики я инженеры направили свои усилия иа разработку усовершенствованных технологических процессов, позволявших осуществлять более компактно размещение элементов на одном кристалле. С 1972 г. началась интенсивная разработка ЭВТ четвертого поколения. Использование в производстве оптических методов технологии получения тонких пленок и способов осаждения