
【经】 binary-coded decimal system
binary system
【计】 B; BIN; scale-of-two
【经】 binary
coding
【计】 coding; encipher; encode; encoding
【化】 code; encode
【经】 encode
decade; ten; topmost
【计】 deka-
【医】 da; deca-; deka-
carry
【计】 C; carry
make; manufacture; restrict; system; work out
【计】 SYM
【医】 system
二进制编码的十进制(Binary-Coded Decimal,简称BCD)是一种用二进制形式表示十进制数字的编码方法。其核心原理是用4位二进制数来表示1位十进制数(0-9)。由于4位二进制数最多可表示16种状态(0000至1111),而十进制数仅需10种状态(0-9),因此BCD码仅使用其中的前10种状态(0000至1001),剩余6种状态(1010至1111)被视为无效编码。
核心特点与工作原理:
按位编码
每个十进制数的每一位独立转换为对应的4位二进制码。例如:
5
→ BCD码 0101
8
→ BCD码 1000
多位数表示
十进制数的每一位单独编码后按顺序排列。例如:
37
→ BCD码 0011 0111
(3对应0011
,7对应0111
)129
→ BCD码 0001 0010 1001
(1、2、9分别编码)与纯二进制的区别
BCD码的本质是十进制数的二进制表现形式,而非数值本身的二进制值。例如:
12
的纯二进制表示为 1100
(8+4=12)0001 0010
(1和2的独立编码)应用场景:
BCD码在需要高精度十进制计算的场景中具有优势,尤其在金融系统、计量仪器和嵌入式设备中广泛使用。其直接按十进制位处理的特性避免了纯二进制浮点数可能导致的舍入误差(例如0.1在二进制中无法精确表示)。
权威参考来源:
IEEE标准文档
IEEE 754浮点数标准中提及BCD在金融计算中的应用(IEEE, 2008)。
IEEE Xplore Digital Library(需订阅访问)
计算机体系结构经典著作
Hennessy与Patterson所著《Computer Architecture: A Quantitative Approach》详细对比BCD与二进制在ALU设计中的差异(第6版,Chapter 3)。
IBM技术文档
IBM z/Architecture手册明确将BCD指令集作为大型机高精度计算的核心特性(z/Architecture Principles of Operation, SA22-7832)。
数字电路教材
Morris Mano的《Digital Design》系统阐述BCD码的电路实现与校验逻辑(第6版,Section 1.7)。
总结
BCD码通过二进制与十进制的折中设计,在保留数字可读性的同时适配计算机处理需求,成为特定领域不可替代的编码方案。其技术细节在处理器指令集(如x86的DAA
指令)和硬件描述语言(VHDL/Verilog)中均有深度体现。
二进制编码的十进制(Binary-Coded Decimal,简称BCD)是一种用二进制数字表示十进制数的编码方式。其核心思想是将每个十进制数字(0-9)单独用4位二进制代码表示,而非将整个十进制数转换为二进制数值。以下是详细解释:
编码规则
与纯二进制的区别
常见类型
数字显示设备
如计算器、电子钟的七段显示器,直接按十进制逐位驱动,无需二进制转十进制。
金融与高精度计算
避免二进制浮点数误差(如0.1无法精确表示为二进制小数),保证十进制运算的精确性。
嵌入式系统
硬件电路设计时,简化十进制数据的输入/输出处理。
优点
缺点
通过这种方式,BCD在需要精确十进制表示的领域(如财务系统、仪器仪表)中具有不可替代的优势。
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