什么是 8421 BCD 码?

8421 BCD 码是数字电子领域最常用的二进制代码之一。此二进制代码用于以等效二进制格式对从 0 到 9 的十进制数字进行编码。

阅读本章以了解有关 8421 BCD 码的所有信息，包括其优点、局限性和应用。

什么是 8421 BCD 码?

在数字电子技术中，8421 BCD 码是一种二进制代码。BCD 代表二进制编码的十进制。8421 BCD 码是用于以等效二进制格式表达十进制数的最广泛使用的二进制代码。

8421 BCD 码也称为自然 BCD 码。它是一种二进制代码，使用 4 位的唯一组合来表示每个十进制数字。它是一种加权二进制代码，也是一种连续二进制代码。

数字 8421 表示分配给四个位中的每一位的权重，其中最高有效位的权重为 8，最低有效位的权重为 1。

在 8421 BCD 代码中，每个十进制数字都可以用一个唯一的 4 位二进制代码表示。下表突出显示了每个十进制数字的 8421 BCD 代码。

8421 BCD 码是数字电子技术中最常用的代码，用于以二进制形式表示十进制数。它主要用于需要人机界面的数字设备。

8421 BCD 码的优点

在数字电子技术中，8421 BCD 码有几个优点，主要是在数字系统中使用十进制数的应用中。8421 BCD 码的一些主要优点如下 −

• 8421 BCD 码提供了一种表示十进制数的自然方式。这是因为我们可以直接将每个十进制数字编码为其等效的 4 位二进制数。
• 8421 BCD 码允许在十进制和二进制数字系统之间进行简单的转换。因此，它在需要人工输入的数字设备中非常有用。
• 8421 BCD 代码简化了使用计算器等数字系统对十进制数进行加、减、乘、除等算术运算。
• 8421 BCD 代码与十进制显示器兼容。因此，它通常用于数字设备中，其中输出必须显示在基于十进制的显示器上，例如 7 段显示器。

所有这些都是 8421 BCD 代码的主要优点。但是，8421 BCD 码也有一些缺点，让我们来讨论一下。

8421 BCD 码的缺点

下面列出了使用 8421 BCD 码的一些主要缺点 −

• 8421 BCD 码的效率相对较低，因为它需要更多的位数来表示十进制数。例如，十进制数 15 在纯二进制中可以表示为 1111，而在 8421 BCD 中可以表示为 0001 0101。
• 在 8421 BCD 码中执行的加、减、乘、除等算术运算比在纯二进制中执行的算术运算相对复杂。
• 8421 BCD 码占用更多存储空间，因为它使用 4 位来表示每个十进制数字。
• 在 8421 BCD 码算术的情况下，二进制算术规则不能应用于整个 8421 BCD 数字，而只能应用于各个 4 位组。
• 8421 BCD 码不适用于速度和效率至关重要的应用。
• 在 8421 BCD 码中，有六种非法代码组合。它们是 1010、1011、1100、1101、1110 和 1111。

因此，这些都是 8421 BCD 码的主要缺点。

8421 BCD 码的应用

8421 BCD 码广泛应用于数字电子领域的各种应用。下面给出了 8421 BCD 代码的一些主要应用 −

8421 BCD 代码主要用于计算器、数字钟表等需要显示十进制数字的数字显示器。

• 8421 BCD 代码还用于接受数字输入的设备，如计算器。
• 在过程控制系统中，8421 BCD 代码用于表示和操作十进制值。
• 8421 BCD 代码还用于人机交互至关重要的嵌入式系统。
• 8421 BCD 代码广泛用于各种电子设备的控制面板以显示数值。

以上就是 8421 BCD 代码的基础知识。在下一节中，我们将解释如何执行 8421 BCD 码的加法和减法。

8421 BCD 码中的加法

8421 BCD 码中的加法运算是通过分别添加以 4 位二进制形式表示的给定十进制数的相应数字来执行的。

在 BCD 加法中，如果没有循环进位，则和不是非法的 BCD 码。因此，它不需要任何校正。

如果从一个组到下一个组存在循环进位，或者如果总和是非法代码，则通过在总和项中添加 0110 进行校正，并将结果进位添加到下一个组。

让我们借助一个例子来理解 BCD 加法。

示例

在 8421 BCD 代码中添加 251 和 353。

解决方案

将给定的十进制数转换为 BCD 码，

251 = 0010 0101 0001

353 = 0011 0101 0011

添加 BCD 代码，

因此，251 和 353 的总和为 604。

8421 BCD 代码中的减法

要使用 8421 BCD 代码执行十进制数的减法，我们首先将给定的十进制数转换为其 8421 BCD 代码。然后，我们从 LSD 开始从 BCD 被减数中减去 BCD 减数。

如果没有从下一个更高组借位，则无需进行校正。如果从下一个更高组借位，则必须通过从中间差项中减去 0110 来获得结果。

让我们举一个例子来理解 BCD 减法。

示例

在 8421 BCD 代码中从 25 中减去 15。

解决方案

将给定的十进制数转换为 BCD 代码，

25 = 0010 0101

15 = 0001 0101

减去 BCD 代码，

因此，25 和 15 的差是 10。

结论

总之，8421 BCD 代码是一种自然的二进制编码的十进制代码，广泛应用于数字电子技术。它主要用于十进制数字和人机交互至关重要的应用中。

8421 BCD 代码最显著的优势是它可以轻松地与十进制数相互转换。但它是空间效率较低的代码，因为它需要更多的位来表示十进制数字。