Co to jest kod binarny i jak działa?

System liczb binarnych, wynaleziony po raz pierwszy przez Gottfrieda Leibniza w XVII wieku, stał się szeroko stosowany, gdy komputery potrzebowały sposobu na reprezentowanie liczb za pomocą przełączników mechanicznych.

poczekaj, aż zabijesz okna limitu czasu aplikacji 10

Co to jest kod binarny?

Binarny to system liczbowy o podstawie 2, reprezentujący liczby przy użyciu wzoru jedynek i zer.

Wczesne systemy komputerowe miały przełączniki mechaniczne, które włączały się, aby reprezentować 1, a wyłączały, aby reprezentować 0. Używając przełączników połączonych szeregowo, komputery mogły reprezentować liczby za pomocą kodu binarnego . Nowoczesne komputery nadal używają kodu binarnego w postaci cyfrowych zer i jedynek wewnątrz procesor i RAM.

Cyfrowa jedynka lub zero to po prostu sygnał elektryczny, który jest włączany lub wyłączany w urządzeniu sprzętowym, takim jak procesor, który może przechowywać i obliczać wiele milionów liczb binarnych.

Liczby binarne składają się z serii ośmiu „bitów”, zwanych „bajtami”. Bit to pojedyncza jedynka lub zero tworzące 8-bitową liczbę binarną. Używając kodów ASCII, liczby binarne można również przetłumaczyć na znaki tekstowe w celu przechowywania informacji w pamięci komputera.

Geralta/Pixabay’a

Jak działają liczby binarne

Konwersja liczby binarnej na liczbę dziesiętną jest bardzo prosta, jeśli weźmie się pod uwagę, że komputery używają systemu binarnego o podstawie 2. Umieszczenie każdej cyfry binarnej określa jej wartość dziesiętną. W przypadku 8-bitowej liczby binarnej wartości są obliczane w następujący sposób:

pobierz wszystkie zdjęcia z Instagrama jednocześnie

Bit 1: 2 do potęgi 0 = 1Bit 2: 2 do potęgi 1 = 2Bit 3: 2 do potęgi 2 = 4Bit 4: 2 do potęgi 3 = 8Bit 5: 2 do potęgi 4 = 16Bit 6: 2 do potęgi 5 = 32Bit 7: 2 do potęgi 6 = 64Bit 8: 2 do potęgi 7 = 128

Dodając poszczególne wartości, w których bit ma jedynkę, można przedstawić dowolną liczbę dziesiętną od 0 do 255. Znacznie większe liczby można przedstawić, dodając więcej bitów do systemu.

Gdy komputery miały 16-bitowe systemy operacyjne, największa liczba, jaką procesor mógł obliczyć, wynosiła 65 535. 32-bitowe systemy operacyjne może pracować z pojedynczymi liczbami dziesiętnymi tak dużymi, jak 2 147 483 647. Nowoczesne systemy komputerowe o architekturze 64-bitowej potrafią pracować z liczbami dziesiętnymi, które są imponująco duże, aż do 9 223 372 036 854 775 807!

Reprezentowanie informacji za pomocą ASCII

Teraz, gdy już wiesz, w jaki sposób komputer może używać systemu liczb binarnych do pracy z liczbami dziesiętnymi, możesz zastanawiać się, w jaki sposób komputery używają go do przechowywania informacji tekstowych.

Osiąga się to dzięki tak zwanemu kodowi ASCII.

The Tabela ASCII składa się ze 128 tekstu lub znaków specjalnych, z których każdy ma powiązaną wartość dziesiętną. Wszystkie aplikacje obsługujące ASCII (takie jak edytory tekstu) mogą odczytywać lub przechowywać informacje tekstowe do i z pamięci komputera.

Oto niektóre przykłady liczb binarnych konwertowanych na tekst ASCII:

• 11011 = 27, czyli klucz ESC w kodzie ASCII
• 110000 = 48, czyli 0 w kodzie ASCII
• 1000001 = 65, czyli A w kodzie ASCII
• 1111111 = 127, czyli klucz DEL w kodzie ASCII

Podczas gdy komputery używają kodu binarnego Base 2 do informacji tekstowych, inne formy matematyki binarnej są używane do innych typów danych. Na przykład base64 służy do przesyłania i przechowywania multimediów, takich jak obrazy lub wideo.

obserwuj jak dołączyć do czatu zespołowego

Kod binarny i przechowywanie informacji

Wszystkie dokumenty, które piszesz, przeglądane strony internetowe, a nawet gry wideo, w które grasz, są możliwe dzięki systemowi liczb binarnych.

Kod binarny umożliwia komputerom manipulowanie i przechowywanie wszelkiego rodzaju informacji do i z pamięci komputera. Wszystko, co jest skomputeryzowane, nawet komputery w samochodzie czy telefon komórkowy, korzysta z systemu liczb binarnych we wszystkim, do czego go używasz.