Что такое двоичный код и как он работает?

Двоичная система счисления, впервые изобретенная Готфридом Лейбницем в 17 веке, стала широко использоваться после того, как компьютерам потребовался способ представления чисел с помощью механических переключателей.

Что такое двоичный код?

Двоичная система счисления — это система счисления с основанием 2, представляющая числа с использованием образца единиц и нулей.

Ранние компьютерные системы имели механические переключатели, которые включались, обозначая 1, и выключались, обозначая 0. Используя последовательно переключатели, компьютеры могли представлять числа. используя двоичный код . Современные компьютеры по-прежнему используют двоичный код в виде цифровых единиц и нулей внутри. Процессор и ОЗУ.

Цифровая единица или ноль — это просто электрический сигнал, который либо включается, либо выключается внутри аппаратного устройства, такого как процессор, который может хранить и вычислять многие миллионы двоичных чисел.

Двоичные числа состоят из восьми «битов», которые называются «байтами». Бит — это одна единица или ноль, образующая 8-битное двоичное число. Используя коды ASCII, двоичные числа также можно преобразовать в текстовые символы для хранения информации в памяти компьютера.

Геральт/Pixabay

Как работают двоичные числа

Преобразовать двоичное число в десятичное очень просто, если учесть, что компьютеры используют двоичную систему с основанием 2. Расположение каждой двоичной цифры определяет ее десятичное значение. Для 8-битного двоичного числа значения рассчитываются следующим образом:

Бит 1: 2 в степени 0 = 1Бит 2: 2 в степени 1 = 2Бит 3: 2 в степени 2 = 4Бит 4: 2 в 3-й степени = 8Бит 5: 2 в 4-й степени = 16Бит 6: 2 в 5-й степени = 32Бит 7: 2 в 6-й степени = 64Бит 8: 2 в 7-й степени = 128

Сложив отдельные значения, где бит имеет единицу, вы можете представить любое десятичное число от 0 до 255. Гораздо большие числа можно представить, добавив в систему больше битов.

как добавить папку на этот пк windows 10

Когда на компьютерах стояли 16-битные операционные системы, наибольшее индивидуальное число, которое мог вычислить ЦП, составляло 65 535. 32-битные операционные системы мог работать с отдельными десятичными числами размером до 2 147 483 647. Современные компьютерные системы с 64-битной архитектурой способны работать с впечатляюще большими десятичными числами, вплоть до 9 223 372 036 854 775 807!

Представление информации с помощью ASCII

Теперь, когда вы понимаете, как компьютер может использовать двоичную систему счисления для работы с десятичными числами, вы можете задаться вопросом, как компьютеры используют ее для хранения текстовой информации.

Это достигается благодаря так называемому коду ASCII.

Таблица ASCII состоит из 128 текстовых или специальных символов, каждому из которых соответствует десятичное значение. Все приложения с поддержкой ASCII (например, текстовые процессоры) могут считывать или сохранять текстовую информацию в память компьютера и из нее.

Некоторые примеры двоичных чисел, преобразованных в текст ASCII, включают:

• 11011 = 27, что является клавишей ESC в ASCII.
• 110000 = 48, что в ASCII равно 0.
• 1000001 = 65, что соответствует A в ASCII.
• 1111111 = 127, что является клавишей DEL в ASCII.

В то время как двоичный код по основанию 2 используется компьютерами для текстовой информации, для других типов данных используются другие формы двоичной математики. Например, base64 используется для передачи и хранения мультимедиа, например изображений или видео.

Двоичный код и хранение информации

Все документы, которые вы пишете, веб-страницы, которые вы просматриваете, и даже видеоигры, в которые вы играете, стали возможными благодаря двоичной системе счисления.

Двоичный код позволяет компьютерам манипулировать и хранить все типы информации в памяти компьютера и из нее. Все компьютеризированное, даже компьютеры внутри вашего автомобиля или мобильного телефона, используют двоичную систему счисления для всего, для чего вы ее используете.