Présentation
Auteur(s)
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Jean-Paul DUBUS : Ingénieur du Conservatoire National des Arts et Métiers - Docteur ès Sciences Physiques, Spécialité Électronique - Professeur à l’Université des Sciences et Technologies de Lille
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Lire l’articleINTRODUCTION
Indépendamment de la nature des bascules employées, du mode de fonctionnement ou de la technologie de fabrication, un compteur génère un code. Ce code est imposé par l’application que l’on fait du compteur. Parmi les 2n ! codes possibles de n bits, seuls quelques-uns ont des propriétés particulières et sont couramment employés dans les applications des compteurs.
Fréquemment, dans les appareils de mesure, les étages opèrent un prétraitement des grandeurs mesurées, qui tend à alléger l’interprétation de la mesure par un opérateur ou à conformer le résultat pour sa transmission automatique à d’autres systèmes.
Ce prétraitement comprend des calculs assurés par des circuits arithmétiques. Ceux-ci fonctionnent en manipulant des mots binaires qui représentent des nombres sous forme codée. Plusieurs codes arithmétiques ont été mis au point et utilisés, mais la tendance consiste, avec les circuits électroniques à grande échelle d’intégration, à utiliser systématiquement le code binaire naturel et le code complément à 2.
l’article « Fonction comptage des appareils » fait l’objet de plusieurs fascicules :
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Fonction comptage des appareils- Bascules et compteurs Bascules et compteurs ;
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[R 512] Codage ;
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Fonction comptage des appareils- Logiques câblées et programmées Logiques câblées et programmées.
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.
Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.
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2. Codes et circuits arithmétiques
2.1 Code binaire pondéré et code décimal binaire symétrique
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Les codes binaires pondérés représentent, par la pondération conventionnelle qu’on leur attribue, la valeur numérique d’un chiffre décimal. Ils sont employés dans les machines arithmétiques décimales. Les principaux sont décrits au tableau 2.
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Le calcul automatique de la soustraction 2.3.3 dans un système à base N fait appel à la notion de complément à (N – 1). Les deux codes décimaux binaires symétriques principaux sont le code Aiken et le code excédent 3 représentés tableau 3. Ils sont utilisés aussi dans les machines décimales et tels que le complément à 9 d’un chiffre corresponde au changement d’un 0 par un 1 de chaque bit et réciproquement.
On constate que l’étendue des mots codes se répartit symétriquement par rapport à un axe situé entre les mots binaires de valeur numérique (en code BCD) 7 et 8.
2.2 Code binaire naturel et représentation des nombres en machine
Le code binaire naturel est actuellement le plus utilisé dans les circuits arithmétiques des appareils de mesure. Il existe deux modes de représentation d’un nombre en machine.
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Le mode à virgule fixe comporte le signe, une partie entière et une partie fractionnaire. En mode à virgule fixe décimal, la représentation du nombre est :
N = – 524,236
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Le mode à virgule flottante comporte le signe, la partie fractionnaire appelée mantisse M et un exposant E de la base B. En mode à virgule flottante, le nombre se représente sous la forme :
N = M · BE...
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