Cómo leer binario/hexadecimal rueda cambiar con un microcontrolador AVR (2 / 5 paso)

Paso 2: Binario cambia andTruth tablas

Como ya he mencionado brevemente en la introducción, un interruptor binario es un interruptor que codifica su estado en binario. Binaria es un método de codificación utilizando dos discretos--uno de Estados y cero--para representar otros símbolos cuando juntos. Cada uno o cero se llama un "poco" y estos bits generalmente se encadenan juntos en grupos de ocho llamados un "bytes." Sin embargo, no todos los bits en un byte que se utiliza para la codificación y el conjunto de caracteres ASCII es un ejemplo notable que emplea sólo 7 bits (hay una versión extendida). El pushwheel interruptor en este instructable tiene un rango de 0 a 15 y utiliza 4 bits para codificar el número en el dial.

Una breve digresión binario

Para entender cómo los cuatro bits puede representar 16 números diferentes, tenemos que saber un poco sobre codificación binaria cómo hace su trabajo para este interruptor (y en general).

De la primera imagen, debería poder ver que hay realmente cinco cojines que salen de la parte posterior del interruptor. Éstos están marcados 1, 2, 4, 8 y C. El C se considera una terminal común. Es decir, es una parte de la circuitería de conmutación que está siempre conectada a cualquier interruptores se girarán en el interruptor. En mi configuración, voy a tener la tecla "C" conectada a tierra y corriente fluirá de los interruptores abiertos y hacia fuera de la terminal C y bajando a tierra. Por lo tanto, no contribuir con la tecla "C" a los bits utilizados en la codificación de los dígitos en la parte frontal de la esfera; Este es el disipador de corriente para el circuito de conmutación dentro del interruptor rotativo.

El 1, 2, 4 y 8 pads codifican los bits para el número. En binario, la colocación y el número de un byte de 0 y 1 se utilizan para determinar la identidad de una unidad individual en un conjunto de caracteres, o para nuestros propósitos, el número seleccionado en el dial. Porque tenemos cuatro bits en nuestro conjunto, el número máximo de combinación única de unos y ceros es 2⁴ = 16. La mejor manera de recordarlo es aumentar el número de posibilidades (aquí tenemos dos posibilidades: un 1 o un 0) por el número de bits (aquí tenemos cuatro bits: cojines de 1, 2, 4 y 8). si fuéramos a escribir todas las combinaciones únicas de 1 y 0 en cuatro lugares tendría este aspecto:

 No 1's One 1 Two 1's Three 1's Four 1's ------ ----- ------- --------- -------- 0000 0001 0011 0111 1111 0010 0101 1011 0100 1001 1101 1000 0110 1110 1010 1100 

Así que tenemos posibilidades únicas 16 arreglo de 0 y 1 y, convenientemente, el contador de este interruptor va de 0 a 15. Es agradable cuando un plan viene junto. Pero usted se estará preguntando si existe un patrón de cómo cada uno de esos arreglos de cuatro bits (llamados un Nibble, por cierto) representan los números. Me alegro de que pidió.

¿Recuerde que el 1, 2, 4 y 8 designaciones para los cojines? No es caprichosa etiquetado por la gente de marketing. Echemos un vistazo otra vez a nuestro patrón de números. Cada bit tiene un "lugar" que puede ser pensado como "poder de dos" situación de lectura con el bit menos significativo a la derecha desde el bit 0. Es decir, utilizamos un índice basado en 0 y empezar a contar de cero a uno a dos, etc., en lugar de contar en el vernáculo donde empezamos con uno. Así, 2⁰ = 1, 2¹ = 2, 2² = 4 y así sucesivamente. Esta organización de derecha a izquierda tenemos algo que se ve así para el modelo de cuatro bits 0101:

 Place --> 8 4 2 1 0 1 0 1 

Para determinar lo que el número que representa "0101", todos tenemos que hacer es encontrar cada lugar que tiene un 1 en ella y añadir a su poder de número dos. En nuestro ejemplo, hay unos en el lugar 1 y 4. Añadir 1 + 4 y obtener 5, por lo tanto, el número binario 0101 representa el número decimal 5. ¿No es esto emocionante? Vamos a probar otra, uno esta completo 8 bits, a pesar de nuestro interruptor sólo tiene cuatro bits. Es una buena práctica y es algo que puede impresionar con su próxima fecha.
¿Qué es el sistema decimal el número que representa 01101110? Aquí está en su lugar:

 128 64 32 16 8 4 2 1 0 1 1 0 1 1 1 0 

Encontrar los lugares que tienen 1 y añadir que los Junte los números. Eso sería 64 + 32 + 8 + 4 + 2 = 110. Bastante fácil, ¿EH? Sabiendo esto, ahora somos capaces de tomar nuestro interruptor de 4 bits y una matriz de los números que tienen un 1 (lógica digital es un voltaje mayor que un cero lógico, en nuestro caso 5V y 0V respectivamente) contra el número decimal que representa. Véase el cuadro 2 a continuación para una tabla que hice para representar las almohadillas en el interruptor que sería en un 1 lógico en función del número seleccionado en la parte frontal de la esfera.

Ahora podemos empezar a construir cosas. Me siguen al siguiente paso!