LA CODIFICA BINARIA BCD: COS’È E COME È UTILIZZATA NELL’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE

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Data aggiornamento: settembre 2025.

Cosa significa codifica numerica BCD? come avviene la conversione di un numero decimale a un numero BCD, e dove questa codifica viene utilizzata nell’automazione industriale?

Benvenuto, oggi parliamo di numeri, e in particolare di una codifica che permette di trasformare numeri “leggibili” dagli essere umani, a numeri comprensibili per le macchine; ci riferiamo alla famosa codifica Binary Coded Decimal, o più comunemente abbreviata BCD.

Novità automazione e plc

Ecco gli argomenti di questa lezione:

Evoluzione dei microchip e registri a 8 bit.

Codifica binaria e decimale.

Il sistema BCD (Binary Coded Decimal).

Svantaggi del sistema BCD.

Utilizzo della codifica BCD nell’elettronica.

Evoluzione dei microchip e registri a 8 bit.

Con l’evoluzione dei computers e delle apparecchiature programmabili che utilizzano microchips, la memoria all’interno di questi apparecchi nacque a 8 bit.

Anche le istruzioni per la programmazione dei parametri sfruttavano e sfruttano lo stesso numero di bit, per cui sin dall’inizio dell’introduzione di queste apparecchiature nel mondo, si sono creati e utilizzati sistemi di conversione numerica adatti a interfacciare noi con le macchine.

Codifica binaria e decimale.

L’unità minima di organizzazione della memoria nei microchips è il bit, con il quale possiamo esprimere la semplice logica booleana, alla base del funzionamento di ogni apparecchiatura elettronica programmabile.

Il bit e la logica booleana sono elementi perfetti per lavorare con le macchine, e un registro di memoria a 8 bit contiene otto elementi che possono assumere valore zero o uno. Ne consegue che con 8 bit possiamo rappresentare un qualsiasi numero decimale intero che va da zero a duecentocinquantacinque.

Nell’immagine che segue vediamo un esempio dove un registro binario a 8 bit assume un valore decimale di 170, infatti abbiamo 4 bit a uno, e ognuno di questi ha un peso diverso. Nella codifica binaria il bit meno significativo ha valore decimale 1, il secondo valore 2, il terzo valore 4, e così via; l’ultimo bit vale in decimale 128. Sommando i valori di ogni bit a uno si ottiene il valore totale.

Esempio codifica numero binario / decimale

Il sistema BCD (Binary Coded Decimal).

Il sistema BCD offre un semplice modo di trasformare i numeri utilizzabili da noi essere umani, in numeri adatti alle macchine.

Con questa codifica, una cifra decimale (un numero da 0 a 9) viene codificata e trasformata in 4 bit; utilizzando la conversione binaria.

L’immagine che segue rappresenta la codifica BCD del numero decimale 42, e la stessa codifica in binario. Si noti come le due cifre decimali vengono nella codifica BCD separate e trattate come identità a se stanti, utilizzando pesi per i bit che vanno da 1 a 8.

Nella codifica binaria invece il numero assume un’altra forma, e abbiamo 8 bit dove l’ultimo a sinistra vale 64 in decimale.

Esempio codifica in BDC del numero decimale 42
Svantaggi del sistema BCD.
Sebbene il sistema di conversione numerica BCD offra un’ottima leggibilità, c’è da considerare che esso non sfrutta tutti gli stati che i 4 bit possono assumere.
A differenza del sistema binario infatti con il BCD rappresentiamo solo 10 possibili cifre, ovvero 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, e 9. Nel sistema binario con 4 bit possiamo rappresentare invece anche i numeri da 10 a 15.

Come vediamo nella figura che segue, diverse metodologie di conversione numerica offrono diverse performances. Per esempio con il sistema esadecimale rappresentiamo il numero decimale 10 con la lettera A, in BCD per rappresentare lo stesso numero necessitiamo di due gruppi da 4 bit, quindi 8 bit in totale. In modo diverso invece col sistema binario di bit ne bastano quattro.
Tabella codifiche decimale, esadecimale, binaria e BDC
Utilizzo della codifica BCD nell’elettronica.
Ora che abbiamo imparato come funziona la codifica BCD, vediamo dove questa viene utilizzata.
Un classico esempio di impiego di questo sistema è quello dei display led a sette segmenti, ne vediamo uno nella prossima immagine.
Gestione display a 7 segmenti con codifica BDC
I display led sono fatti di diversi elementi a sette segmenti che permettono di rappresentare cifre numeriche; unendo diversi componenti a 7 segmenti si possono visualizzare numeri.
Come vediamo nella figura sopra, i piedini del circuito integrato di decodifica sono quattro e sono collegati a quattro interruttori (segnali elettrici); questi sono azionati dal sistema che genera il numero.
Il decodificatore provvede ad attivare ognuno dei sette segmenti del display, e in questo modo possiamo ottenere le cifre da zero a nove.
Nell’immagine quì sotto vediamo invece un orologio composto da tre elementi di codifica BCD. Partendo da sinistra troviamo le ore (10), poi i minuti (37), e infine i secondi (49); notiamo la codifica di ogni cifra con i bit che hanno peso da 1 a 8.
Codifica in BCD di un'orario

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