Электронное представление чисел

Во всех современных вычислительных системах числа представляются следующим образом. Любой узел вычислительной системы должен передавать на последующие узлы числа в электронном виде. Для этого такой узел имеет группу выходов (число выходов обычно соответствует разрядности системы). Эти выходы принято обозначать так: D0 … D7 (при восьми выходах). Эти выходы подключаются к соответствующим входам последующего узла. Для передачи числа используется вся группа выходов одновременно. Передаваемое число представляется в двоичной системе исчисления. Каждый из выходов передает один разряд двоичного числа и может находиться в одном из двух состояний: состояние логического нуля – когда напряжение на выходе отсутствует, и состояние логической единицы – когда на выходе присутствует напряжение (обычно равное напряжению питания). Причем схема сделана так, чтобы исключить появление на выходе промежуточных напряжений. Такая группа выходов называется цифровой шиной данных.

Каждый разряд шины имеет свой «вес». Обычно D0 обозначают разряд, который имеет самый маленький «вес» - вес, равный единице. Это значит, что когда в этом разряде установлена логическая единица, а во всех остальных разрядах логический ноль, то все число равно единице. Разряд D1 имеет «вес» равный двум (10₂), вес D2 – четыре единицы (100₂) и т.д. Для того, что бы узнать, какое число установлено на шине данных, нужно сложить веса всех разрядов, которые в данный момент установлены в 1. Когда во всех разрядах шины данных устанавливаются логические единицы, общий вес числа равен 255 (для восьмиразрядной системы). Таким образом, по восьмиразрядной шине данных можно передавать числа от 0 до 255 (то есть 256 разных значений).

Для обработки цифровых сигналов существует множество схем, которые позволяют хранить цифровую информацию и осуществлять ее преобразование. Например, сложение, инвертирование, поразрядный сдвиг и другие.