Виды машинных циклов. Слово состояния процессора. Слово состояния МП КР580ВМ80А. Ввод-вывод в режиме прерывания. Алгоритм обслуживания прерываний, страница 26

Вычислительные машины в принципе могут быть построены на базе любой системы счисления, однако самой удобной является двоичная, с основанием 2. Этому есть веские причины. Во-первых, два состояния можно различить значительно более четко, чем, например, десять (наличие напряжения либо его отсутствие, замкнутое либо разомкнутое состояние контакта, положительное или отрицательное направление тока и т.д.). Во вторых, конструкции или схемы из элементов, которые могут находиться в одном из двух устойчивых состояний, значительно проще и надежнее, чем из тех, которые должны принимать одно из 10 состояний.

В двоичной системе используются только две цифры – 0 и 1, которых достаточно для представления любого числа. Веса двоичных разрядов определяются соответствующей степенью числа 2. Например, для шестнадцатиразрядного числа запишем степени числа 2 и их десятичные эквиваленты:

Перевод числа из двоичной системы в десятичную выполняется по уже рассмотренному правилу. Например, имеем двоичное число 10110001₂. Его десятичный эквивалент определится как сумма:

1´2⁷ + 0´2⁶ + 1´2⁵ + 1´2⁴ + 0´2³ + 0´2² + 0´2¹ + 1´2⁰ =

=128 + 32 + 16 + 1 = 177₁₀.

Для сравнения десятичной и двоичной систем используем процесс счета. В десятичной системе при счете цифры определенного разряда возрастают в порядке 0, 1, 2, …, 8, 9. Дальнейшее прибавление единицы приводит к тому, что в этом разряде необходимо будет записать число 10. Поскольку такого значка (цифры) в десятичной системе нет, а само это число соответствует весу следующего (старшего) разряда, то в рассматриваемый разряд записываем 0, а в старший разряд переносим единицу.

Так как в двоичной системе используются только две цифры, счет в разряде будет идти только в пределах двух значений – 0, потом 1, а дальше возникает перенос в разряд слева, так же, как он возникал в десятичной системе по достижении значения, большего 9. Последовательность счета в двоичной и десятичной системах до семнадцати приведена в табл. 2.1.

Десятичная и двоичная системы счисления

Таблица 2.1.

Для обозначения чисел, представленных в двоичной системе, используется или подстрочный индекс 2, или буквенный символ В (от английского слова binary – двоичный): 11001₂ = 11001В.

В вычислительной технике широко используются специальные термины, связанные с двоичным представлением числа – «бит», «байт» и «слово».

Бит. Двоичный разряд обычно называют битом. Таким образом, число 1010 является 4-битовым двоичным числом, а 101 – 3-битовым числом и т. д. Крайний слева бит числа называют старшим разрядом (он имеет наибольший вес), крайний справа – младшим разрядом (он имеет наименьший вес). Двоичное число, состоящее из 16 бит, представлено на рис. 2.1.

Рис 2.1. Пример шестнадцатиразрядного двоичного числа