Projekt MŠMTEU peníze středním školám Název projektu školyICT do života školy Registrační číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ ŠablonaIII/2 Sada08 AnotaceDruhy kódů a vysvětlení jejich principů Klíčová slovaPřímý, inverzní, dvojkový, BCD, 1 z 10, Grayův PředmětElektronika Autor, spoluautorIng. Karel Filas JazykČeština Druh učebního materiáluPrezentace Potřebné pomůckyPC, dataprojektor Druh interaktivityVýklad pomocí prezentace Stupeň a typ vzděláváníStřední škola Cílová skupina4. ročník, žáci 18 – 19 let, maturitní obor Mechanik seřizovač Speciální vzdělávací potřebyNe ZdrojeSeznam viz poslední snímek Kódy a kódování STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje VY_32_INOVACE_08_149 1

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Kódy a kódování  Kódy slouží k předávání informací mezi různými místy. K tomu se převádí desítková čísla na dvojková a opačně. Zařízení, která to uskutečňují, se nazývají kodéry a dekodéry (zpětný převod) nebo obecně převodníky.  Předávání informací může být např. písemné. Písmena pak vystupují jako symboly použité pro předání zprávy.  Tím je stanoven tzv. přiřazovací systém, neboli kód.  Jeden z nejjednodušších kódů je prostá záměna písmen.  Morseova abeceda (Samuel Morse, malíř a sochař, 1844) je skupina symbolů, která je používána v telegrafii. Kóduje znaky latinské abecedy, číslice a speciální znaky do kombinací krátkých a dlouhých signálů. Ty je možné přenášet na dálku jednodušším způsobem, než všechny znaky abecedy. K přenosu morseovky je možné použít signál zvukový, elektrický (telegraf), optický (signalizace vlajkami, záznam na papír pomocí teček a čárek). 2

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Druhy kódů  Inverzní (jedničkový doplněk), použití pro převod odečítání na sčítání.  Doplňkový (dvojkový doplněk), použití pro převod odečítání na sčítání.  Dvojkový kód, přímý převod do dvojkové soustavy.  Kód ASCII (American Standard Code fof Information Interchange), informatika.  BCD (Binary Code Decimal) kód.  Kód 1 z 10  Grayův kód 3

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Inverzní kód (jedničkový doplněk)  Do znaménkového bitu napíšeme 1 a v čísle zaměníme 0 a 1.  Inverzní kód se také nazývá jedničkový doplněk. Příklad: vyjádřete číslo ve dvojkové soustavě pomocí inverzního kódu. V minulém příkladu: = , se znaménkovým bitem:0| Do znaménkového bitu napíšeme 1 a v čísle zaměníme 0 a 1:1| Jedničkový doplněk je

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Převod odečítání na sčítání pomocí inverzního kódu Pomocí inverzního kódu lze změnit odečítání na sčítání podle a + b = a + (-b).  Přičítáme záporné číslo vyjádřené jedničkovým doplňkem.  Nastane-li přenos do znaménkového bitu, přičteme 1 k nejnižšímu řádu čísla. Vzniklý přenos se nazývá kruhový. Příklad: vypočtěte 26 – 21 v N 2 pomocí inverzního kódu Čísla a vyjádříme ve dvojkové soustavě: = 0| = 0| Doplněk (z minulého příkladu) je 01010, přičteme ho k prvnímu sčítanci přenosy do vyšších řádů a do znaménkového bitu 0| | přenos do znaménkového bitu se přičte výsledek v desítkové soustavě – =

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Doplňkový kód (dvojkový doplněk)  Do znaménkového bitu napíšeme 1 a v čísle zaměníme 0 a 1.  Přičteme 1.  Číslo v doplňkovém kód se nazývá dvojkový doplněk. Příklad: vyjádřete číslo ve dvojkové soustavě pomocí doplňkového kódu. V minulém příkladu: = , se znaménkovým bitem:0| Do znaménkového bitu napíšeme 1 a v čísle zaměníme 0 a 1:1| Přičteme 1:1| |

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Převod odečítání na sčítání pomocí doplňkového kódu Pomocí doplňkového kódu lze změnit odečítání na sčítání podle a + b = a + (-b).  Přičítáme záporné číslo vyjádřené dvojkovým doplňkem.  Nastane-li přenos do znaménkového bitu, počítáme s ním jako s dvojkovým číslem.  Případný přenos do dalšího řádu ve znaménkovém bitu již neuvažujeme (ztrácí se). Příklad: vypočtěte 26 – 21 v N 2 pomocí doplňkového kódu Čísla a vyjádříme ve dvojkové soustavě: = 0| = 0| Doplněk (z minulého příkladu) je 1|01011, přičteme ho k prvnímu sčítanci přenosy do vyšších řádů a do znaménkového bitu 0| |01011 výsledek 0|00101v desítkové soustavě – = 5 10 Přenos do dalšího řádu ve znaménkovém bitu se ztrácí. 7

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Kód ASCII American Standard Code for Information Interchange  Mezinárodní americký standardní kód pro výměnu informací.  Použití ve výpočetní technice.  Obsahuje 256 znaků.  Přiřazovací systém je přesně stanoven.  Ukázka ASCII kódu. 8 KódVýznam 0 – 31řídící znaky 32mezera 36znak $ 48 – 59číslice 0 až 9 65 – 90písmena A – Z (velká abeceda) 97 – 122písmena a – z (malá abeceda) 123 – 255prostor pro národní a grafické znaky

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Přirozený dvojkový kód  Odpovídá systému přiřazení dvojkových čísel (dvojková soustava).  Snadno lze provádět aritmetické operace.  Nákladný pro realizaci.  Přiřazovací systém je dán řádem a váhou řádu dvojkové soustavy.  Ukázka přirozeného dvojkového kódu pro čísla 0 – Desítkové číslo Řád Desítkové číslo Řád

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje BCD kód  Elektronická zařízení (kalkulačky, digitální měřící přístroje, počítače apod.) pracují navenek v desítkové soustavě  V jejich elektronických obvodech, „uvnitř“, jsou jednotlivé číslice desítkového čísla (dekády) zobrazeny skupinou dvojkových číslic.  Desítková číslice se zobrazí jako čtyřmístné dvojkové číslo.  Výsledný kód se nazývá BCD kód.  Příklad BCD kódu čísla = BCD (viz následující tabulka). 10

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje BCD kód čísel Desítkové číslo Řád

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Kód 1 z  Používaný např. v telefonním provozu, na různých vývěskách (příjezdy, odjezdy).  Každá desítková číslice je vyjádřena uspořádanou skupinou znaků 0 a 1.  Zde se 1 vyskytuje v každém čísle právě jednou. Desítkové číslo Pořadové číslo řádu

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Grayův kód 13  Použití při převodu analogových (spojitých v čase) měřených fyzikálních veličin na číslicové (nespojité, digitální) signály.  Princip kódu je takový, aby při přechodu od jedné desítkové číslice ke druhé nastala změna pouze v jednom bitu.  Toto není splněno např. v přirozeném dvojkovém kódu.  Např. při změně z čísla 3 na číslo 4 se mění 3 bity.  Grayův kód má význam při kontrole správnosti, detekci a opravě chyb při přenosu.

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Převod čísla do Grayova kódu 14 Převod do Grayova kódu provedeme ve dvou krocích:  Převáděné číslo převedeme do dvojkové soustavy (N z => N 2 ).  převod z dvojkové soustavy do Grayova kódu (N 2 => N G ) provedeme tak, že od nejnižšího řádu porovnáme sousední bity. Jsou-li stejné, píšeme 0, jinak 1.  Pro zachování počtu bitů (řádů) doplníme pro převod nevýznamnou nulu u převáděného čísla. Příklad: číslo převeďte do Grayova kódu =  doplnění nevýznamné nuly     porovnání sousedních bitů Výsledek: = 1001 G

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Grayův kód pro čísla Desítkové číslo Pořadové číslo řádu

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Co je přiřazovací systém neboli kód? Jaké znáte kódy? K čemu se používá inverzní kód? K čemu se používá doplňkový kód? Jaký přiřazovací systém používá Morseova abeceda? Popište přirozený dvojkový kód. Popište BCD kód. Vyjádřete v BCD kódu číslo Jaký je princip kódu 1 z 10 a kde se používá? Jaký je princip Grayova kódu? Jaká je výhoda Grayova kódu? Souhrn učiva, otázky k procvičení 16

STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁSTŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ A TECHNICKÁ Ústí nad Labem, Čelakovského 5, příspěvková organizace Páteřní škola Ústeckého kraje Použité zdroje 17 Vlastní materiály SŠST Ústí nad Labem KESL, Jan. Elektronika III, číslicová technika. Praha: BEN - technická literatura, 2006, ISBN ANTOŠOVÁ, Marcela; DAVÍDEK, Vratislav. Číslicová technika. České Budějovice: KOPP, 2008, ISBN ARENDÁŠ, Viliam. Číslicová technika. Bohumín: SOU, 2002, ISBN NEMÁ.