آموزش ساخت ربات

[deltang]

مبنای دو و مفاهيم آن
رابطه نرم افزار و رباتيک
يادآوري سيستم هاي شمارش
لزوم طراحي زبان ماشين
تبديل اعداد به مبناي 2
محاسبات در مبناي 2
کاربرد مبناي 16
کدهاي اسکي


شباهت ربات با انسان
بدن انسان: مکانيک
مغز و سيستم عصبي : الکترونيک
قوه تعقل: نرم افزار
به وجود آمدن يک نياز : طراحي زباني براي درک متقابل ميان انسان و کامپيوتر


تشابه سيستم باينري يا مبناي دو با سطح ولتاژ الکتريکي خاموش و روشن
طراحي زبان ماشين با عناصر 0 و 1 در اين زبان کليه داده ها و دستوراتي که انسان به کامپيوتر مي دهد ، با 0 و 1 شبيه سازي مي شوند و کامپيوتر از طريق مدارهاي منطقي و الکترونيکي قادر به خواندن و انجام دستورات به اين زبان مي باشد.
زبان ماشين به منزله زبان مشترک انسان و کامپيوتر
به شرط:
الف)تبديل اطلاعات انسان به زبان 0 و 1
ب)ذخيره 0 و 1 ها و بازيابي اطلاعات در کامپيوتر ها

شرط اول:
تبديل اطلاعات انسان به زبان ماشين يا 0 و 1
تبديل اعداد به مبناي دو
تبديل حروف به کدهاي عددي
تبديل کدهاي عددي به مبناي دو
طراحي زباني براي دستورات پردازشي با کلمات کليدي کد شده در مبناي دو

شرط دوم:
ذخيره و بازيابي اطلاعات دودويي انسان و پردازش آنها توسط کامپيوتر
طراحي حافظه هاي مغناطيسي براي ذخيره دو سطح ولتاژ 0 و 1
طراحي مدارات الکترونيکي براي سيستمهاي پردازش و انتقال اطلاعات با دو سطح ولتاژ 0 و 1


تبديل مبنا ها و محاسبات
تبديل از دهدهي به دودويي
تبديل از دودويي به دهدهي
تبديل دودويي و شانزده شانزدهي
جمع اعداد در مبناي دو
متمم 1 و متمم 2 اعداد مبناي 2
شبيه سازي تفريق با جمع در مبناي 2
تبديل از دهدهي به دودويي
تقسيم متوالي بر 2
در هر بار تقسيم باقي مانده را دوباره بر 2 تقسيم مي کنيم تا زماني که خارج قسمت صفر گردد سپس باقيمانده ها بصورت معکوس دنبال هم مي آيند.

باقيمانده خارج قسمت 1 12 2 / 25 0 6 2 / 12 0 3 2 / 6 1 1 2 / 3 1 0 2 / 1

تبديل از دودويي به دهدهي
وزن رقم ها در يک مبنا
در مبناي 10:
يکان : 100
دهگان: 101
صدگان: 102
هزارگان:103
...
مثال:

103*4 + 102*3 + 101*0 + 100*9 = 4309

در مبناي 2:
مشابه روش قبل از سمت راست رقمها عبارتند از
توان دوم عدد 2 از 0 به بالا
براي مثال:

1101012 = 1* 2 0 + 0 * 2 1 + 1 * 2 2 + 0 * 2 3 + 1 * 2 4 + 1 * 2 5
1101012 = 1+0+4+16+32
1101012 = 5310

سيستم شانزده شانزدهي
طبق تعريف اين سيستم ارقام 0 تا 15 را مي بايستي داشته باشد که براي راحتي ارقام 10 تا 15 را با حروف A تا F انگليسي نمايش مي دهند:
9 8 7 6 5 4 3 2 1
A B C D E F
براي مثال:
2D16
3DA816
2416

با رعايت وزن ارقام در اينجا نيز داريم:

9F516 = 5 * 16 0 + 15 * 16 1 + 9 * 16 2
9F516 = 5 + 240 + 2304
9F516 = 254910

استفاده از مبناي دو به جاي مبناي شانزده براي راحتي نوشتار
جايگزيني هر چهار رقم مبناي دو با يک رقم مبناي شانزده

00002 = 016 = 0
00012 = 116 = 1
00102 =216 = 2
...
11012 =D16 =13
11102 =E16 =14

تبديل دودويي و شانزده شانزدهي
الف)تبديل هر چهار رقم مبناي دو به يک رقم مبناي شانزده و برعکس
1100 ---> C
1001 ---> 9
1110 ---> E
0001 ---> 1
11001001111000012 = C9E116


جمع اعداد در مبناي دو
نکته مهم : رقم نقلي

1111 1101 1001 10110 --------- 101100

نمايش حروف و کاراکترها در مبناي 2
نمايش استاندارد سيستم اسکي
ASCII
اين سيستم در سال 1960 طراحي شد و امروز تمامي چاپگرها و نمايشگر ها از آن براي تبادل اطلاعات از طريق کامپيوتر و صفحه کليد استفاده مي کنند.
به هر رقم مبناي 10، حروف کوچک و بزرگ، علائم و کاراکترها و...يک کد دودويي اختصاص مي دهند که معمولا در مبناي شانزده نوشته مي شود:
7 ---> 37
e ---> 65
E---> 45
# ---> 23
{ ---> 7B


جمع بندي مطالب اين جلسه:
زبان ماشين به عنوان زبان مشترک ميان انسان و کامپيوتر طراحي شده و سيستمهاي الکترونيکي کامپيوتر ها ، با استفاده از قابليت تبديل داده ها و دستورات به 0 و 1 آنها را ذخيره و پردازش مي نمايند.
از اين جهت نيازمند آشنايي با سيستم دودويي اعداد هستيم.