Digitale koder

CJSJ Digital lock decoded (35) (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Digitale koder

Digitale kredsløb


Spørgsmål 1

Tælleøvelse: Tæl fra nul til enogtredive i binær, oktal og hexadecimal:

Reveal svar Skjul svar

Ingen svar givet her - sammenlign med dine klassekammerater!

Bemærkninger:

For at gøre eleverne bekendte med disse "mærkelige" talesystemer, vil jeg gerne begynde hver dag med digital kredsløbsinstruktion med tællerpraksis. Studerende skal være flydende i disse talesystemer, når de er færdige med at studere digitale kredsløb!

Et forslag, jeg giver eleverne mulighed for at hjælpe dem med at se mønstre i tællesekvenserne, er "pudse" tallene med førende nul, så alle tal har samme antal tegn. For eksempel, i stedet for at skrive "10" for det binære nummer to, skriv "00010". På den måde bliver mønstrene for karaktercyklering (især binær, hvor hver successivt højere værdi-bit har halvdelen af ​​frekvensen af ​​den før den) mere tydelig at se.

Spørgsmål 2

Rotationsindkodere er elektromekaniske indretninger, der bruges til at omdanne en vinkelposition (akselrotation) til et digitalt signal. Den enkleste form for roterende encoder bruger et slidset hjul med et enkelt LED / fotodetektorpar til at generere impulser, når hjulet drejer:

Nogle roterende encoder design har flere bit udgange, hvor hvert LED / fotodetektor par læser et andet spor af slidser i disken:

I illustrationen vist ovenfor, identificer hvilke LED / fotodetektorpar repræsenterer MSB (mest signifikante bit) og LSB (mindst signifikante bit) af den binære udgang. Identificer også hvilken retning hjulet skal dreje for at producere et stigende antal.

Bemærk: Antag, at de mørkeste områder på illustrationen repræsenterer slots, der skæres gennem disken, mens de grå områder repræsenterer dele af disken, der er uigennemsigtige.

Reveal svar Skjul svar

Jeg vil lade dig regne ud MSB, LSB og up-count retningen på egen hånd! Det er ikke svært at gøre, hvis du har mestret at tælle i binær.

Bemærkninger:

Bed dine elever om at brainstorm mulige applikationer til roterende kodere. Hvor kan vi bruge en sådan enhed "panelpanelpanel-panelets standardpanel"

Spørgsmål 3

Absolutte roterende kodere bruger ofte en kode, der er kendt som Grå kode snarere end binær, til at repræsentere vinkelposition. Denne kode blev patenteret af Frank Gray fra Bell Labs i 1953 som et middel til at reducere fejl i roterende encoder output. Undersøg hver af disse encoder diske, og afgøre, hvilken der er binær og hvilken er Grå kode:

Forudsat at de mørkeste områder på illustrationen repræsenterer slots skæres gennem disken, og de grå områder repræsenterer dele af disken, der er uigennemsigtige, markerer "nul", "en" og "to" sektorer på hver disk.

Reveal svar Skjul svar

Jeg vil ikke fortælle dig, hvilken disk er der, men jeg vil give en sammenligning af 5-bit binær versus grå kode for at hjælpe dig med din analyse:

BinaryGrå
0000000000
0000100001
0001000011
0001100010
0010000110
0010100111
0011000101
0011100100
0100001100
0100101101
0101001111
0101101110
0110001010
0110101011
0111001001
0111101000
1000011000
1000111001
1001011011
1001111010
1010011110
1010111111
1011011101
1011111100
1100010100
1100110101
1101010111
1101110110
1110010010
1110110011
1111010001
1111110000

Bemærkninger:

Spørg dine elever, hvilke mønstre de opdager i Grå-kodesekvensen, sammenlignet med det binære tal. Hvilken forskel ser de mellem binær og grå kode, analyserer bitovergangene fra et nummer til det næste panelpanel-standard-itemcope-panel>

Spørgsmål 4

Forklar hvorfor grå kode ofte bruges i roterende kodere i stedet for binær kodning. Hvilken forskel gør det, hvilken type kode vi bruger til at markere sektorer på en kodeskive, så længe hver sektor har et unikt nummer?

Reveal svar Skjul svar

Grå kode markeringer er mere tolerante for sensorforskydning end binære markeringer, fordi der ikke er behov for perfekt synkronisering af flere bitovergange mellem sektorer.

Bemærkninger:

Dette er måske den vigtigste årsag til at bruge grå kode i encoder markering, men det er ikke nødvendigvis indlysende hvorfor til den nye studerende. Jeg fandt ud af, at det var bedre at præsentere dette koncept for studerende ved at lave en fysisk mock-up af et binært kodet hjul mod et gråkodet hjul. Disse studerende med bedre visualisering / rumlige relationer færdigheder vil forstå dette koncept hurtigere end de andre, så du vil måske gerne have hjælp til at forklare det til resten af ​​klassen.

Spørgsmål 5

Konverter følgende binære tal til Grå kode:

100110 2 =
110010 2 =
101001 2 =
1010100110 2 =
Reveal svar Skjul svar

100110 2 = 110101 Grå
110010 2 = 101011 Grå
101001 2 = 111101 Grå
1010100110 2 = 1111110101 Grå

Bemærkninger:

Der er mange lærebog referencer til konverteringsprocessen mellem binær og grå kode. Lad dine elever undersøge, hvordan konverteringerne er gjort!

Spørgsmål 6

Konverter følgende gråkodenumre til binære:

111110 Grå =
100001 Grå =
101110 Grå =
1110001111 Grå =
Reveal svar Skjul svar

111110 Grå = 101011 2
100001 Grå = 111110 2
101110 Grey = 110100 2
1110001111 Grey = 1011110101 2

Bemærkninger:

Der er mange lærebog referencer til konverteringsprocessen mellem binær og grå kode. Lad dine elever undersøge, hvordan konverteringerne er gjort!

Spørgsmål 7

En næsten universel standard til at repræsentere tekstdata i digital form er ASCII- koden. Hvad står for akronymet "ASCII" for, og hvad er formatet for denne kode?

Reveal svar Skjul svar

"ASCII" = Amerikansk standardkode til informationsudveksling. Grundlæggende ASCII er en syv bit binær kode, der kan repræsentere alle alfabetiske tegn, der anvendes på engelsk (både store og små) samt arabiske tal, engelske tegnsæt og nogle forskellige kontrolkoder til teletypemaskiner.

Udfordringsspørgsmålet: Selv om ASCII kun kræver kun 7 bits, er en fuld 8 bit (1 byte) normalt reserveret for hvert ASCII-tegn i computersystemer. Forklar hvorfor.

Bemærkninger:

ASCII er uden tvivl lingua franca i den digitale verden. På trods af den ydmyge begyndelse og anglo-centriske format bruges den over hele verden i digitale computere og telekommunikationssystemer. Lad dine elever vide, at hver almindelig tekstdatafil ikke er mere end en samling ASCII-koder, en kode for hvert tekstkarakter (inklusive mellemrum).

Spørgsmål 8

Dekode dette sæt ASCII-tegn for at afsløre en hemmelig besked (alle koder i hexadecimalt format):

49 20 4C 6F 76 65 20 45 6C 65 63 74 72 6F 6E 69 63 73 21

Reveal svar Skjul svar

Jeg vil lade dig afkode denne meddelelse på egen hånd!

Bemærkninger:

Dette spørgsmål giver eleverne praksis ved at bruge en ASCII-referencetabel.

Spørgsmål 9

Forklar hvorfor Binary Coded Decimal (BCD) undertiden omtales som "8421" -koden. Hvorfor bruges denne kode slet ikke?

Reveal svar Skjul svar

BCD bruger grupper af fire binære bits til at repræsentere hvert ciffer med et decimaltal. LSD-placeringsvægten er 8-4-2-1, mens det næste signifikante cifrets pladsvægt er 80-40-20-10 og så videre.

Opfølgningsspørgsmål: De fire bits, der anvendes til hver BCD-karakter, kan kaldes halvdelen af ​​en byte (8 bits). Der er et specielt ord til en fire-bit gruppering. Hvad er det ord?

Bemærkninger:

Diskuter med dine elever formålet med at bruge BCD til at repræsentere decimale mængder. Selvom det ikke er en effektiv anvendelse af bits, er BCD bestemt praktisk til at repræsentere decimaler med diskrete (0 eller 1) logiske tilstande.

Spørgsmål 10

Konverter følgende decimaltal til BCD-formular:

739 10
25 10
92241 10

Konverter følgende BCD-numre til decimalform:

1000 1001
0100 0111 0110
0011 1000 0101 0001
Reveal svar Skjul svar

739 10 = 0111 0011 1001
25 10 = 0010 0101
92241 10 = 1001 0010 0010 0100 0001
1000 1001 = 89 10
0100 0111 0110 = 476 10
0011 1000 0101 0001 = 3851 10

Bemærkninger:

Intet men ligefrem konverteringer her!

Spørgsmål 11

Forklar, hvordan Morse-koden ligner ASCII i struktur og formål.

Reveal svar Skjul svar

Morse Code er digital, der består af kun to typer af tegn, ligesom ASCII. Desuden er dens formål at formidle alfanumeriske oplysninger, ligesom ASCII.

Bemærkninger:

Et interessant punkt at bringe op til eleverne om Morse Code er, at det er selvkomprimerende . Bemærk, hvordan forskellige Morse-tegn har forskellige "bit" længder, mens ASCII-tegn er alle 7 bit hver (eller 8 bit for Extended ASCII). Dette gør Morse til en mere effektiv kode end ASCII, set fra perspektivet af bitøkonomi!

Spørg dine elever om hvilke forgreninger dette "selvkomprimerende" aspekt af Morse Code ville have, hvis vi skulle vælge det over ASCII for at sende alfanumeriske tegn over digitale kommunikationslinjer eller gem alfanumeriske tegn i en form for digitale hukommelsesmedier.

Spørgsmål 12

Standard ASCII-koder er syv bit lange, men kommunikationsudstyr sender normalt data i otte bit (byte) grupper. Den ekstra bit bruges ofte som en paritetsbit . Hvad er formålet med en "paritetsbit", og hvordan bruges den?

Reveal svar Skjul svar

"Paritetsbits" anvendes som en primitiv form for fejlregistrering. Kommunikationsudstyr, der bruger paritet til fejlregistrering, kan enten konfigureres til "jævn paritet" eller "ulige paritet". Jeg vil lade dig undersøge og forklare, hvordan paritet bits bruges i transmission af ASCII data.

Bemærkninger:

Begrebet paritet er ikke særlig kompleks. Det bør være godt inden for rækkevidde af studerende til selvstændig forskning og rapportere deres resultater til klassen som helhed.

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Næste regneark →