2 Наиболее употребительные системы счисления. 6
Фрагменты лекций по дисциплине
«Электронные цепи и микросхемотехника»
для студентов кафедры электронных приборов НГТУ
1 Позиционные системы счисления. 3
2 Наиболее употребительные системы счисления. 6
2.1 Двоичная система счисления. 6
2.2 Восьмеричная система счисления. 8
2.3 Шестнадцатеричная система счисления. 9
2.4 Двоично-десятичный код (код BCD – Binery Coded Decimal) 9
2.5 Код Грея. 10
3 Преобразование чисел из одной системы счисления в другую.. 12
3.1 Перевод числа в десятичную систему счисления. 12
3.2 Перевод числа из произвольной системы счисления в произвольную систему счисления. 12
3.2.1 Перевод целой части числа. 13
3.2.2 Перевод дробной части числа. 14
3.2.3 Перевод смешанного числа. 15
3.3 Перевод чисел из двоичной системы счисления в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления и обратно. 16
4 Арифметические действия в двоичной системе. 19
4.1 Сложение в двоичной системе счисления. 19
4.2 Вычитание в двоичной системе счисления. 20
4.3 Умножение в двоичной системе счисления. 21
4.4 Деление в двоичной системе счисления. 22
5 Сложение и вычитание в произвольной системе счисления. 23
6 Сложение и вычитание в коде BCD.. 23
7 Представление двоичных чисел со знаком. 25
7.1 Представление двоичных чисел со знаком в прямом коде. 26
7.2 Представление двоичных чисел со знаком в обратном коде. 29
7.3 Представление двоичных чисел со знаком в дополнительном коде. 31
8 Сложение и вычитание в обратном и дополнительном кодах. 32
8.1 Сложение и вычитание в двоичном дополнительном коде. 32
8.2 Сложение и вычитание в двоичном обратном коде. 33
8.3 Переполнение в двоичном дополнительном и обратном кодах. 34
9 Основные понятия алгебры логики. 36
Множество элементов. 36
Множество операций. 37
Операция «И». 37
Операция «ИЛИ». 39
Операция «НЕ». 40
Постулаты булевой алгебры.. 41
Список использованных источников. 44
Введение
Предпосылкой появления этих фрагментов лекций явилась забота вышестоящих органов различных уровней о повышении качества подготовки специалистов в России, в рамках перманентно происходящей в последние годы (а, может быть, и десятилетия?) реформы системы образования (в том числе высшего).
Однако анализ того, как эта дисциплина изучалась на протяжении, по крайней мере, восемнадцати лет, в течение которых автор преподавал этот предмет (точнее сказать, часть, связанную с цифровой схемотехникой) студентам кафедры электронных приборов НЭТИ-НГТУ, наводит на грустные мысли. Ниже приведена таблица, показывающая, сколько времени студенты должны посвятить изучению этой дисциплины.
1985 год | 1995 год | 2003 год | |
Число семестров | 3 | 2 | 2 |
Лекции, часов | 118 | 89 | 68 |
Лабораторные работы, часов | 59 | 35 | 35 |
Практики, часов | 14 | 18 | 0 |
Курсовой проект | 1 | 1 | 0 |
РГЗ | 1 | 1 | 2 |
Итого с преподавателем, часов | 191 | 142 | 103 |
Самостоятельная работа, часов | 95 | 100 | 102 |
Всего, часов | 286 | 242 | 205 |
Проницательный читатель (надеюсь, именно такие люди остались в студентах кафедры электронных приборов к III курсу) легко заметит общую тенденцию к уменьшению часов вообще (в 2003 году 70% от 1986 года) и при работе с преподавателем в частности (54% в 2003 году по сравнению с 1986 годом). Однако в 2003 году студент должен знать и понимать больше (говорят, научно-технический прогресс еще пока не остановился). Например, в 1986 году не имело смысла говорить о flash-памяти и конвейерных АЦП. С другой стороны, и алгебру Буля выбрасывать негоже. На мой взгляд, эта ситуация красноречиво характеризует общий Российский принцип, удивительно емко сформулированный незабвенным Виктором Степановичем Черномырдиным 6 августа 1993 года: «Хотели как лучше, а получилось как всегда». И, наверное, студенту 2003 года (и всех последующих лет) следует подумать, как он сможет конкурировать со студентами 1992 года обучения? (Если, правда, те все не ушли в бизнес).
Что от реформ всегда страдает простой народ, это давно известно. В данном случае в качестве простого народа выступает простой студент кафедры электронных приборов. Руководящие органы полагают, что вооруженные компьютерными технологиями современные студенты жаждут изучать все самостоятельно. Правда, при этом как-то упускается из виду, что книг становится меньше (но, справедливости ради, следует отметить, что, зато они стали дороже). Поэтому, желая поступить как лучше, (см. выше) автор решил, в соответствии с требованиями компьютеризированного времени, (о, чудо, о компьютер!!!) изготовить компьютерную версию некоторых лекций. К сожалению, новый Государственный образовательный стандарт и нормативы НГТУ лишили автора удовольствия лично изложить этот материал. Поэтому будем общаться через современные средства информатики. Вопросы можно задавать по адресу makukha@epu.ref.nstu.ru. Если ответ получите не сразу (что наиболее вероятно), то не надо думать, что лектор слишком тормозной. Ведь это Вам не какая-то сермяжная лекция, а современные компьютерные технологии!!!!!
Также по этому адресу с благодарностью будут восприняты любые замечания и пожелания по изложенным вопросам.