【计算机组成原理】 BCD码

2024-07-10 19:11| 来源: 网络整理| 查看: 265

概览

什么是BCD码？

BCD码是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码。这种编码形式利用了4个bit来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。BCD码常用的有8421码、5421码、2421码和余3码，以下为编码表：

十进制数8421码5421码2421码余3码 0 0000 0000 0000 0011 1 0001 0001 0001 0100 2 0010 0010 0010 0101 3 0011 0011 0011 0110 4 0100 0100 0100 0111 5 0101 1000 1011 1000 6 0110 1001 1100 1001 7 0111 1010 1101 1010 8 1000 1011 1110 1011 9 1001 1100 1111 1100 BCD码分类

BCD码又可分为压缩式和非压缩式两类。非压缩式一般是一个字节来表示，其中高四位置0，低四位表示相应数字；压缩式仅采用四位表示相应的数字。

BCD码可分为两类：有权码（8421、5421、2421）和无权码（余3码、格雷码、余3循环码）。

8421编码的权重划分

「权重」即一位元素的重要程度，比如，4位二进制 0001 表示十进制 1 第一个位的二进制是0，权重为8，所代表的值就是 8 * 0 = 0 第二个位的二进制是0，权重为4，所代表的值就是4 * 0 = 0 第三个位的二进制是0，权重为2，所代表的值就是2 * 0 = 0 第四个位的二进制是1，权重为1，所代表的值就是1 * 1 = 1 那么4位二进制 0001 所代表的十进制就是 0 + 0 + 0 + 1 = 1，即十进制 1

BCD码应用（为什么使用BCD码）

（1）BCD 码的应用还是非常广泛的，比如我们这节课要学的实时时钟，日期时间在时钟芯片中的存储格式就是 BCD 码，当我们需要把它记录的时间转换成可以直观显示的 ASCII 码时（比如在液晶上显示），就可以省去一步由二进制的整型数到 ASCII 的转换过程，而直接取出表示十进制 1 位数字的 4 个二进制位然后再加上 0x30 就可组成一个 ASCII 码字节了，这样就会方便的多，在后面的实际例程中将看到这个简单的转换。

（2）用来对浮点数编码，然后进行运算，保留了浮点数的精度。比如：0.6无法正确保存位二进制，这时候用BCD编码后参与运算，就可以保留浮点数的精确位数。

这种编码技巧最常用于会计系统的设计里，因为会计制度经常需要对很长的数字串作准确的计算。相对于一般的浮点式记数法，采用BCD码，既可保存数值的精确度，又可免去使计算机作浮点运算时所耗费的时间。此外，对于其他需要高精确度的计算，BCD编码亦很常用。

（3）led 编码，单片机

(4)ASCII码数字(0~9)编码低就采用BCD编码:48（0011 0000)~57(0011 1001) 低四位就采用 BCD编码

BCD缺点

率较低，因为二进制数1010～1111并没有被用到，而且与二进制运算相比，十进制运算要烦琐得多。由于BCD码已不再是计算机设计时考虑的主要因素，所以本书将这部分内容略去°。

BCD码转10进制 unsigned char bcd2(byte val){ unsigned char i; i = val&0x0f; //按位与，i得到低四位数。 val >>= 4; //右移四位，将高四位移到低四位的位置，得到高四位码值。 val =val&0x0f; //防止移位时高位补进1，只保留高四位码值 val= val*10; //高位码值乘以10 i= val+i; //然后与低四位码值相加。 return i; //将得到的十进制数返回

BCD码的加法运算

（1）加法的结果不在有效位范围之内，此时要加6=0110（进位）做一些修正，才能得到正确结果。

（2）加法的结果在有效位范围内，就不要修正。

（3）无权码