Шестнадцатиричная система счисления.

Занимательная радиоэлектроника.

Занятие 1-е, дистанционное, стартовое.

1. Тема 1 (официальная). Рубрика «Теория по программе обучения».

1.1. Электростатика. Заряды. Носители заряда. Взаимодействие зарядов.

Мы с большинством из вас эту тему проходили одну из первых осенью. Смотрели учебный фильм. Сейчас я тоже предлагаю учебный фильм, но другой, более подробный и очень хороший !

Проходим по ссылочке в ЮТУБ и смотрим фильм-лекцию https://www.youtube.com/watch?v=MNIpF7BZEuI

1.2. Практика.

Давайте попробуем что-нибудь наэлектризовать:

Это могут быть бумажные полоски об экран старого телевизора (они притянутся к экрану, но между собой должны отталкиваться, это может быть элементарная пластмассовая расческа, которой вы только что причесались, - расческа должна притягивать небольшие кусочки бумаги. Самое интересное – это наэлектризовать воздушный шарик путем натирания о волосы и «приклеить» его электризованным натертым местом к потолку, где он будет висеть до нескольких часов, пока не стечет заряд.

1.3. Задача. Нарисуйте (в тетради, на листке) схему с конденсатором, подключенным параллельно источнику питания (батареи элементов). (Надеюсь все помнят , как обозначается конденсатор ?). На обозначении кондесатора две параллельные линии – это его электроды-обкладки. Как вы думаете, притягиваются или отталкиваются обкладки заряженного конденсатора ?

2. Неофициальная часть (а на деле все эти части со временем сольются в общую тему …в голове, конечно 1).

2.1. Рубрика «Радиоэлектронные приборы.»

Резисторы. Цветовая маркировка резисторов.

Мы при создании радиоэлектронных схем используем радиодетали или радиоэлектронные компоненты. По своей сути – это приборы. Но еще есть приборы для измерений. Такие приборы называются измерительными или даже электрорадиоизмерительными приборами. Не будем их путать с обычными радиоэлектронными приборами.

В подавляющем большинстве, уже около 30 лет используется цветовая маркировка резисторов. Это очень удобно – чтобы узнать номинал резистора, достаточно посмотреть, какие цвета нанесены на его корпус.

Вы можете установить программу-справочник на ваш телефон, чтобы определять номиналы резисторов по цветам, но гораздо интереснее, если это вы будете делать сами и даже с первого взгляда.

Большинство резисторов широкого потребления (назовем их ширпотребом) маркируются 4-мя цветными кольцами. Как правило 3 кольца составляют номинал резистора, а 4-е – его класс точности, то есть его возможное отклонение от номинала.

Например , если наш резистор имеет сопротивление 1000 ом (1 кОм (один килоОМ)), а допуск на отклонения от номинала составляет 5% (пять процентов, где 1 процент – это одна сотая часть), то сопротивление нашего резистора будет лежать в пределах 950-1050 Ом. То есть наш резистор «не точный». Действительно, существуют весьма точные резисторы, где отклонение от номинала составляет доли процента, но такие резисторы – дорогие и используются в измерительных приборах и иных прецезионных схемах (то есть там, где нужна высокая точность).

Как правило, в наших резисторах, класс точности отображается эолотым либо серебряным цветом. Повернем резистор так, чтобы золотая или серебряные метки оставались справа. При этом слева у нас остается ТРИ цвета. Вот их то мы и должны научиться расшифровывать.

Первые две полоски – это 2 цифры номинала нашего резистора, а третья полозска – это множитель, на который надо умножить число, полученное из первых двух полосок.

Например у нас на резисторе 3 полоски – красный, красный, красный.

Красный как цифра – означает «2», то есть по первым двум полоскам мы получим 22 (красный-красный), а третья полоска – это множитель десять в степени «красный», а так как «красный» - это «два», то множитель будет равен десяти во второй степени.

Для тех, кто еще не знает степеней числа просто предлагаю умножать 10 само на себя столько раз, в какую степень мы ее возводим. То есть 10 в степени 2 будет означать 10х10=100, десять в степени 3, соответственно 10х10х10=1000 и так далее (понятно ? я это уже тоже рассказывал у доски).

Итого мы имеем красный-красный –красный, то есть это означает 22 умножить на 10 в степени 2, что будет равно 22х100=2200 Ом (или 2,2 кОм).

Дальше показываю еще один пример:

Можно и запомнить последовательность цветов и соответствующих цифр:

Черный, коричневый, а дальше……КАЖДЫЙ ОХОТНИК ЖЕЛАЕТ ЗНАТЬ ГДЕ ФАЗАН СИДИТ БЕЛЫЙ///то есть каждая первая буква слов этой фразы несет последовательность информации о цвете.

У кого дома есть резисторы – можете попробовать поопределять. Ну а у кого нет…….определите оранжевый-оранжевый-оранжевый, желтый-фиолетовый-красный, черный-коричневый-красный и определите его разницу с черным-коричневым-оранжевым.

3. Рубрика Логика и Информация.

Здесь мы будем изучать представление информации, обработку информации, передачу и прием информации, различного рода логические приемы обработки информации.

Системы счисления. Десятичная, двоичная и шестнадцатиричная системы счисления.

У нас на обеих руках 10 пальцев, наверное поэтому мы привыкли к 10-тичной системе счисления. Мы к ней так привыкли, что используем ее даже не задумываясь.

Рассмотрим 10-тичную систему счисления.

Эта система имеет в своем составе всего 10 цифр – от 0 до 9-ти. Например 10 – это уже не цифра, а число, образованное двумя цифрами. Даже в числе 10 мы имеем ДВА разряда цифр: справа – разряд единиц, а слева – разряд десятков. То есть в числе десять разряд единиц равен нулю, а разряд десятков равен единице. То Есть 1х10(разряд десятков)=10, 0х1 (разряд единиц)=0, итоговое числе получается суммированием разряда десятков с разрядом единиц: 10+0=10.

К примеру , число 56 состоит из 5-ти десятков и 6-ти единиц, что в итоге и составляет 56.

Очень похоже , но несколько иначе производится счисление в других системах.

Двоичная система счисления.

Принципы всех систем счисления такой же, поразрядное сложение обозначенных в них чисел. То есть точно также, в любой системе счисления есть разряд единиц.

Но в двоичной системе всего две цифры «0» и «1». То есть в младшем (крайнем справа) разряде мы можем отобразить не 10 цифр, как в 10-тичной системе, а всего две – ноль или единицу. В следующем (справа) разряде мы отображаем уже не разряд десятков (как в 10-тичной системе, а разряд «двоек). А каждый последующий разряд отображает в 2 раза большее число, чем в предыдущем разрядке.

Смотрите таблицу и в ней есть пример для перевода числа из двоичной формы в десятичную.

	Разряд 128-к	Разряд 64-к	Разряд 32-к	Разряд 16-ток	Разряд восьмерок	Разряд четверок	Разряд двоек	Разряд единиц
№ бита

	БАЙТ
	Полубайт				Полубайт

Число для примера

Вычисляем значение двоичного числа 00010101 в десятичной (привычной нам) форме
Для этого перемножаем каждый разряд на значение бита в этом разряде, а затем суммируем все получившиеся значения, знак "Х" -означает умножение

Наше двоичное число, значение бита в каждом разряде
Значения разрядов
Результат по разрядам	0х128=0	0х64=0	0х32=0	1х16=16	0х8=0	1х4=4	0х2=0	1х1=0

Сумма=21

В результате получаем значение байта 00010101 в десятичной системе равным 21

Можно почитать также статью по ссылочке https://microkontroller.ru/programmirovanie-mikrokontrollerov-avr/dvoichnaya-i-shestnadtsatirichnaya-sistemyi-schisleniya/

Здесь также описаны системы счисления, за исключением примера десятичной системы.

Попробуйте перевести из двоичной системы в десятичную следующие числа:

00001111, 00001010, 00000011, 00000000, 11111111

Попробуйте перевести из 10-тичной системы в двоичную числа 5, 8, 12, 16, 18, 255.

Шестнадцатиричная система счисления.

Работает по такому же принципу, но разница в том, что в 16-тиричной системе используется не 10 цифр, и не 2 цифры, а 16 цифр:

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F.

Где , к примеру цифра А равна числу 10 (в десятичной форме), а цифра F равна пятнадцати.

Использование 16-тиричной системы счисления значительно сокращает нам количество цифр при отображении числа, например, в двоичном виде. При этом, например 1 байт, состоящий полностью из «единичек» 11111111 будет выглядеть как FF, что может значительно способствовать уменьшению количества ошибок при написании программ.

К примеру, мы хотим перевести в 16-тиричную систему 10-тичное число 24. Как оно будет выглядеть ? 24=16+8. У нас старший разряд отображает количество «16-к» (то есть сколько раз в числе можно поместить 16), а младший разряд отображает остаток (то есть оставшееся число, меньшее 16-ти). В результате в старший разряд числа пишем «1» (один раз по 16, так как в нашем числе 24 содержится всего один раз по 16 (24=16х1+8). А в младший разряд пишем остаток =8. Итого, получившееся число в 16-тиричном виде будем равно «18».

А кстати, чтобы не путать в какой системе мы пишем число, будем для двоичных чисел перед числом писать 0b, а для 16-тиричных будем писать перед числом 0x. Это общепринятая практика и вас будут понимать, и вам будет понятно.

К примеру число 10 (десятичное) будет равно 0b00001010 в двоичке и 0x0Aв шестнадцатиричке.

Попробуйте записать в двоичке и шестнадцатиричке число 255.

4. Рубрика «Программирование».

На первое занятие я не буду выкладывать азы программирования, а для тех, кто в этом уже разбирается, предлагаю прочитать статью по ссылке https://microkontroller.ru/programmirovanie-mikrokontrollerov-avr/upravlenie-portami-avr-na-yazyke-c/

Здесь используются немножко другие записи, чем те, что используем мы, что связано с использованием другого компиллятора автором статьи. Но мы разберемся с ними и будм писать под наш компиллятор.

У кого уже есть дома процессор или ардуинка, я помогу настроить его программирование из программы Atmel Studio.

Впрочем для самых-самых начинающих я нашел статью и ее полезно будет прочитать всем https://microkontroller.ru/programmirovanie-mikrokontrollerov-avr/programmirovanie-mikrokontrollerov-avr-pervyiy-shag/

5. Рубрика «Работа с литературой. Учимся читать технические журналы».

Предлагаю начать с самого простого журнала – журнала «Юный Техник».

Здесь я буду выкладывать ссылки или файлы, где можно будет прочитать журнал. Я сам лично читал этот журнал с 6-ти лет. И в какой-то момент обнаружил в конце каждого номера раздел «Заочная школа радиоэлектроники». Вообще в журнале немало интересного. А кстати мое первое знакомство с творчеством писателя-фантаста Кира Булычева также произошло на страницах журнала «Юный Техник». В прикладываемых мной номерах есть коротенький рассказа «Два билета в Индию» и там , может быть, вы обнаружите знакомых героев !

Для чтения различных статей, особенно архивных, понадобится программа для чтения DjVu или WinDjView.

Попросите родителей установить вам такую программу для чтения. Вот только не знаю, поддерживается ли она при чтении с телефона, но крайне желательно читать с компьютера или с помощью электронной книги.

Вообще, конечно, по мне, читать с телефона – не дело. Но не у всех есть компьютеры.

http://jt-arxiv.narod.ru/DjVu/ut8106.djvu ссылка на скачивание файла.

Файл также размещен Вконтакте в нашей группе в………(указать где).

Ну раз мы занимаемся электроникой, то давайте посмотрим какие схемы предлагает нам журнал.

Предлагаю сравнить разницу монтажной и принципиальной схемы, а также посмотрите, как отличаются обозначения радиодеталей на схеме в отличии от современных обозначений (какими я стараюсь подписывать схемы).