PLC中BCD碼的作用與重要性

我們常見的進位數(shù)制有：二進制(Binary)、十進制(Decimal)和十六進制(Hexadecimal)。數(shù)字電路采用的基本數(shù)制是二進制，而人們熟悉和習慣使用的數(shù)制是十進制，因此有必要在二進制與十進制之間建立一種轉換機制，以方便數(shù)字電路的解讀和分析。BCD碼就是一種用二進制數(shù)表示十進制數(shù)的碼制。

BCD是英文"Binary-Coded Decimal"的縮寫，直譯的意思是“二進制編碼的十進制數(shù)”，這種編碼的數(shù)制本質上是十進制。BCD碼用4個二進制數(shù)表示一個十進制數(shù)，每一位允許的范圍是2#0000~2#1001(注1)，也就是十進制的0~9，采用“逢十進一”的規(guī)則。

BCD碼是有符號的，用最高位來表示符號，“0”表示正數(shù)，“1”表示負數(shù)。對于一個四位的BCD碼而言(16個二進制位)，能表示的范圍是 “-999~+999”。為什么呢？其實比較好理解，你想，最高位是符號位，那么就剩下了三位，由于每一位BCD碼，其本質是十進制數(shù)，所以每一位最大的數(shù)都是9，所以三位數(shù)最大就是999，加上符號，所以四位BCD碼能表示的十進制數(shù)的范圍是 “-999~+999”。同樣的道理，八位BCD碼(32個二進制位)能表示的十進制數(shù)的范圍是“-9999999~+9999999”。

在西門子S7-300/400/1200/1500中，BCD16表示的十進制數(shù)范圍為-999到+999。位15為“0”，則符號為正，為“1”，則符號為負。位12至位14不使用。BCD32表示的十進制數(shù)范圍為-9999999 到 +9999999。

施耐德PLC中，如Unity Pro XL平臺，BCD16表示的十進制數(shù)范圍為0到9999。BCD32表示的十進制數(shù)范圍為0到99999999。

三菱PLC中，如GX Works2平臺，BCD16表示的十進制數(shù)范圍為0到9999。BCD32表示的十進制數(shù)范圍為0到99999999。

PLC內部總是按HEX格式(十六進制)進行數(shù)據(jù)計算的，在驅動非智能的顯示設備(如數(shù)碼管)顯示數(shù)據(jù)之前，往往需要將PLC內部的HEX格式數(shù)據(jù)先轉換為BCD碼，然后進行顯示輸出；將用戶以十進制方式設置的參數(shù)存入PLC內存之前，則往往需要將該BCD碼轉換為十六進制(HEX)格式。人們在電腦顯示器上看到的十進制讀數(shù)，都是經(jīng)過了計算機自動作BCD轉換后才顯示的；監(jiān)控時修改的參數(shù)，則是電腦軟件作了HEX轉換后寫入的，無需人為干預而已。

BCD碼可以有多種編碼方式，例如8421碼、5421碼、2421碼、余3碼、格雷碼等。

8421碼是最常用的一種BCD編碼方式，在這種編碼方式中，每個十進制數(shù)字都由對應的四位二進制值表示，二進制值每一位的“1”都代表一個固定數(shù)值。將每位“1”所代表的十進制數(shù)加起來就可以得到它所代表的十進制數(shù)字。因為代碼中從左至右看每一位“1”分別代表數(shù)字“8”“4”“2”“1”，故得名8421碼。