KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2024

PYTANIE NR 18.
Manipulator przedstawiony na ilustracji wyświetla liczbę w naturalnym kodzie binarnym za pomocą pięciu diod świecących LED opisanych 1, 2, 3, 4 i 5. Którą liczbę w systemie dziesiętnym wyświetla manipulator zakładając, że dioda 1 wyświetla bit najbardziej znaczący?
Manipulator przedstawiony na ilustracji wyświetla liczbę w naturalnym kodzie
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W naturalnym kodzie binarnym dioda świecąca oznacza 1, a zgaszona 0. Z ilustracji wynika układ 0 1 0 0 1 (świecą diody 2 i 5). Przy MSB na diodzie 1 wagi to 16, 8, 4, 2, 1, więc 0×16 + 1×8 + 0×4 + 0×2 + 1×1 = 9.

Pełne wyjaśnienie:

Manipulator pokazuje liczbę w naturalnym kodzie binarnym (NKB). Oznacza to, że każda dioda LED reprezentuje jeden bit: świeci → 1, nie świeci → 0. W treści podano też kluczową informację: dioda 1 jest bitem najbardziej znaczącym (MSB), czyli ma największą wagę.

Dla 5 bitów wagi pozycyjne od MSB do LSB wynoszą kolejno: 24=16, 23=8, 22=4, 21=2, 20=1.

Z ilustracji: diody 2 i 5 świecą (1), a diody 1, 3, 4 nie świecą (0). Otrzymujemy więc zapis binarny:

0 1 0 0 1

Teraz przeliczamy na dziesiętny, mnożąc każdy bit przez jego wagę i sumując wyniki:

  • bit 1 (MSB): 0 × 16 = 0
  • bit 2: 1 × 8 = 8
  • bit 3: 0 × 4 = 0
  • bit 4: 0 × 2 = 0
  • bit 5 (LSB): 1 × 1 = 1

Suma: 0 + 8 + 0 + 0 + 1 = 9, więc poprawna jest odpowiedź "9".

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne? "5" mogłoby wyjść przy innym układzie bitów (np. 00101), "7" odpowiadałoby 00111, a "2" to 00010. Te wartości wymagałyby świecenia innych diod niż widoczne na ilustracji. Najczęstsza pułapka na egzaminie to odwrócenie kolejności MSB/LSB lub przypisanie wag do numerów diod zamiast do pozycji bitów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Naturalny kod binarny to zwykły zapis liczby w systemie dwójkowym, gdzie każdy bit ma wagę 2n zależną od pozycji. W odróżnieniu od BCD lub kodu Graya nie ma dodatkowych reguł kodowania — to bezpośredni zapis wartości liczbowej.
Najpierw zamień stany diod na bity (świeci=1, nie świeci=0). Ustal, gdzie jest MSB i LSB. Następnie pomnóż każdy bit przez jego wagę (dla 5 bitów: 16, 8, 4, 2, 1) i zsumuj wyniki.
MSB określa, która dioda odpowiada najwyższej wadze. Jeśli odwrócisz MSB i LSB, przypiszesz wagi w złej kolejności, a suma da inną liczbę. W praktyce to najczęstszy błąd przy odczycie kodu binarnego z paneli LED.
Jeśli liczymy od strony MSB do LSB, wagi to: 24=16, 23=8, 22=4, 21=2, 20=1. Każdy kolejny bit ma wagę o połowę mniejszą od poprzedniego.
W większości zadań egzaminacyjnych i typowych układów diagnostycznych tak: świeci=1, nie świeci=0. Jednak w realnych urządzeniach bywa logika odwrotna (active-low), dlatego na egzaminie trzeba kierować się treścią zadania lub legendą na rysunku.
Możesz zapamiętać wagi 16-8-4-2-1 i dodawać tylko te, gdzie jest "1". To szybka metoda w pamięci. Przykładowo, gdy "1" jest na pozycjach 8 i 1, wynik to od razu 9.
Te wartości często wynikają z typowych pomyłek: liczenia diod "od końca", przesunięcia wag o jedną pozycję lub odczytu innego rzędu kontrolek. Uczeń widzi kilka świecących diod i intuicyjnie dopasowuje małą liczbę zamiast wykonać sumę wag.
W BCD 4 bity kodują jedną cyfrę dziesiętną 0–9, więc często są grupy po 4 diody dla każdej cyfry. W kodzie binarnym cały zestaw diod tworzy jedną liczbę. Jeśli masz 5 diod opisanych jako kolejne bity, to typowy binarny zapis wartości.
W sterownikach, urządzeniach diagnostycznych, systemach alarmowych, automatyce przemysłowej i prototypach. Diody pokazują stany wejść/wyjść, kody błędów lub zawartość rejestrów. Technik elektronik musi umieć szybko zinterpretować taką sygnalizację.
Najczęstsze to: pomylenie MSB z LSB, przypisanie wag w złej kolejności, nieuwzględnienie zera na pozycji (traktowanie "braku świecenia" jako "brak bitu"), oraz mylenie NKB z innym kodem. Pomaga zapisanie wag nad diodami i dodawanie tylko aktywnych.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 66% zdających egzamin. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że w naturalnym kodzie binarnym dioda świecąca oznacza 1, a zgaszona 0.

Źródła:

  • M. Morris Mano, Michael D. Ciletti, "Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL", 5th edition, Pearson (2013), rozdziały o systemach liczbowych i wagach pozycyjnych
  • Thomas L. Floyd, "Digital Fundamentals", 11th edition, Pearson (2015), sekcje: Number Systems, Binary Arithmetic
  • Wikipedia: "Binary number" https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_number (dostęp: 05.03.2026)

Materiały:

  • Podstawy techniki cyfrowej: systemy liczbowe i kody liczbowe
  • Ćwiczenia z konwersji binarny–dziesiętny (4–8 bitów) z przypisaniem MSB/LSB
  • Materiały o diagnostyce urządzeń z sygnalizacją LED (stany logiczne, interpretacja kontrolek)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego