BCD – Binary Coded Decimal
In questo articolo parliamo di BCD, cioè Binary Coded Decimal. Si tratta di una rappresentazione numerica che unisce il mondo binario con il sistema decimale, e viene spesso utilizzata nei sistemi digitali dove è necessario visualizzare o trasmettere numeri decimali in forma leggibile. Oggi voglio portarti dentro il funzionamento pratico del BCD e vedremo assieme perché e come si usa nei circuiti elettronici.
Cos’è il Binary Coded Decimal?
Il BCD è un sistema di codifica in cui ogni cifra decimale (da 0 a 9) viene rappresentata da una combinazione di quattro bit binari. È diverso dalla normale rappresentazione binaria: invece di convertire l’intero numero in binario, si converte cifra per cifra.
Per esempio, il numero decimale 47 in binario puro è 101111. Ma in BCD, la cifra “4” è 0100 e la cifra “7” è 0111, quindi il risultato in BCD è 0100 0111.
Tabella di codifica BCD
Perché usare il BCD?
Tu potresti chiederti: perché non usare semplicemente il binario normale? Beh, nei sistemi digitali che devono interfacciarsi con display a sette segmenti, contatori o strumenti di misura, il BCD è molto comodo. Ti permette di convertire facilmente numeri binari in forme leggibili e viceversa.
Io, ad esempio, ho lavorato su un progetto con un microcontrollore che riceveva dati da un sensore e li mostrava su un display a sette segmenti. Usare il BCD per convertire i dati era molto più efficiente che gestire tutta la logica con numeri binari puri.
Esempio pratico: visualizzazione di 93 in BCD
- 93 è composto dalle cifre 9 e 3.
- 9 in BCD è
1001, 3 in BCD è0011. - Quindi, 93 in BCD è
1001 0011. - Questo valore può essere direttamente usato per pilotare due display a sette segmenti.
Limiti del BCD
Il BCD ha anche qualche svantaggio. Per esempio, non è efficiente in termini di memoria: servono più bit per rappresentare lo stesso numero rispetto al binario puro. Inoltre, le operazioni aritmetiche come addizione o sottrazione sono più complesse e richiedono circuiti speciali chiamati correttori BCD.
Se devi rappresentare grandi quantità di dati numerici e non ti serve l’interfacciamento diretto con sistemi decimali, allora il binario puro è la scelta più logica. Ma quando si parla di elettronica pratica e visualizzazione diretta, il BCD è insostituibile.
Tipi di codifica BCD
- BCD puro (8421): la codifica standard che abbiamo visto finora.
- BCD Excess-3: ogni cifra è aumentata di 3 prima di essere codificata in binario.
- BCD Packed: due cifre decimali vengono memorizzate in un singolo byte (4 bit per cifra).
La codifica Excess-3 è interessante perché evita il problema del valore 0000 che potrebbe causare errori in alcuni sistemi, mentre il packed BCD è utile per salvare memoria in dispositivi con spazio limitato, come i vecchi microprocessori.
Domani vedremo insieme come funziona il display a sette segmenti e come si collega con codifiche come BCD per visualizzare numeri in tempo reale. Vedrai che le due cose vanno a braccetto nei circuiti digitali.
