Binárny kód je forma zápisu informácií vo forme jednotiek a núl. Toto je pozičné so základom 2. Dnes sa binárny kód (v tabuľke nižšie obsahuje niekoľko príkladov zápisu čísel) používa vo všetkých digitálnych zariadeniach bez výnimky. Jeho popularita je spôsobená vysokou spoľahlivosťou a jednoduchosťou tejto formy záznamu. Binárna aritmetika je veľmi jednoduchá, takže sa dá ľahko implementovať aj do hardvéru. komponenty (alebo, ako sa tiež nazývajú, logické) sú veľmi spoľahlivé, pretože fungujú iba v dvoch stavoch: logická jednotka (existuje prúd) a logická nula (nie je prúd). Preto sa priaznivo porovnávajú s analógovými komponentmi, ktorých činnosť je založená na prechodových javoch.
Ako sa tvorí binárna notácia?
Pozrime sa, ako sa takýto kľúč tvorí. Jeden bit binárneho kódu môže obsahovať iba dva stavy: nulu a jeden (0 a 1). Pri použití dvoch číslic je možné zapísať štyri hodnoty: 00, 01, 10, 11. Trojmiestny záznam obsahuje osem stavov: 000, 001 ... 110, 111. Výsledkom je, že dĺžka binárny kód závisí od počtu číslic. Tento výraz možno zapísať pomocou nasledujúceho vzorca: N = 2m, kde: m je počet číslic a N je počet kombinácií.
Typy binárnych kódov
V mikroprocesoroch sa takéto kľúče používajú na zaznamenávanie rôznych spracovaných informácií. Bitová hĺbka binárneho kódu môže výrazne prekročiť jeho vstavanú pamäť. V takýchto prípadoch dlhé čísla zaberajú niekoľko pamäťových buniek a spracovávajú sa pomocou niekoľkých príkazov. V tomto prípade sa všetky pamäťové sektory, ktoré sú alokované pre viacbajtový binárny kód, považujú za jedno číslo.
V závislosti od potreby poskytnúť túto alebo tú informáciu sa rozlišujú tieto typy kľúčov:
- nepodpísaný;
- priame celočíselné kódy znakov;
- podpísané inverze;
- podpísať dodatočne;
- Sivý kód;
- Gray-Express kód.;
- zlomkové kódy.
Zvážme každú z nich podrobnejšie.
Binárne číslo bez znamienka
Pozrime sa, aký je tento typ záznamu. V celočíselných kódoch bez znamienka každá číslica (binárna) predstavuje mocninu dvoch. V tomto prípade je najmenšie číslo, ktoré je možné zapísať v tomto tvare, nula a maximum môže byť vyjadrené nasledujúcim vzorcom: M=2 p -1. Tieto dve čísla úplne definujú rozsah kľúča, ktorý môže vyjadrovať takýto binárny kód. Pozrime sa na možnosti spomínanej formy vstupu. Pri použití tohto typu nepodpísaného kľúča pozostávajúceho z ôsmich bitov bude rozsah možných čísel od 0 do 255. Šestnásťbitový kód bude mať rozsah od 0 do 65535. V osembitových procesoroch sú dva sektory pamäte slúži na ukladanie a zapisovanie takých čísel, ktoré sa nachádzajú v susedných destináciách. Práca s takýmito klávesmi je zabezpečená špeciálnymi príkazmi.
Priame celočíselné kódy so znamienkom
V tomto type binárnych kľúčov sa najvýznamnejšia číslica používa na zapísanie znamienka čísla. Nula je kladná a jedna záporná. V dôsledku zavedenia tohto bitu sa rozsah kódovaných čísel posunie v zápornom smere. Ukázalo sa, že osembitový binárny kľúč so znamienkom môže písať čísla v rozsahu od -127 do +127. Šestnásťbitové - v rozsahu -32767 až +32767. V osembitových mikroprocesoroch sa na ukladanie takýchto kódov používajú dva susediace sektory.
Nevýhodou tejto formy záznamu je, že znakový a číslicový bit kľúča sa musia spracovávať oddelene. Algoritmy programov, ktoré pracujú s týmito kódmi, sú veľmi zložité. Na zmenu a zvýraznenie bitov znamienka je potrebné použiť maskovacie mechanizmy pre tento symbol, čo prispieva k prudkému nárastu veľkosti softvéru a zníženiu jeho výkonu. Aby sa tento nedostatok odstránil, bol zavedený nový typ kľúča - reverzný binárny kód.
Podpísaný reverzný kľúč
Táto forma zápisu sa líši od priamych kódov len tým, že záporné číslo v nej sa získa invertovaním všetkých bitov kľúča. V tomto prípade sú digitálne a znamienkové bity totožné. Vďaka tomu sú algoritmy na prácu s týmto typom kódov výrazne zjednodušené. Spätný kľúč však vyžaduje špeciálny algoritmus na rozpoznanie charakteru prvej číslice, ktorý vypočíta absolútnu hodnotu čísla. Rovnako ako obnovenie znamienka výslednej hodnoty. Navyše v reverzných a priamych kódoch čísla sa na písanie nuly používajú dva kľúče. Aj keď táto hodnota nemá kladné ani záporné znamienko.
Podpísaný dvojkový doplnkový kód binárneho čísla
Tento typ záznamu nemá uvedené nevýhody predchádzajúcich kľúčov. Takéto kódy umožňujú priame sčítanie kladných aj záporných čísel. V tomto prípade sa analýza znamienkového bitu nevykonáva. Toto všetko umožňuje skutočnosť, že doplnkové čísla sú prirodzeným kruhom symbolov a nie umelými formáciami, ako sú kľúče vpred a vzad. Okrem toho je dôležitým faktorom, že je mimoriadne jednoduché vypočítať doplnky v binárnych kódoch. Na to stačí pridať jednotku do spätného kľúča. Pri použití tohto typu znakového kódu pozostávajúceho z ôsmich číslic bude rozsah možných čísel od -128 do +127. Šestnásťbitový kľúč bude mať rozsah -32768 až +32767. V osembitových procesoroch sa na ukladanie takýchto čísel používajú aj dva susediace sektory.
Dvojkový doplnok je zaujímavý pozorovaným efektom, ktorý sa nazýva fenomén šírenia znakov. Pozrime sa, čo to znamená. Tento efekt spočíva v tom, že v procese prevodu jednobajtovej hodnoty na dvojbajtovú hodnotu stačí priradiť hodnoty znamienkových bitov nízkeho bajtu každému bitu vysokého bajtu. Ukázalo sa, že na uloženie znamenia môžete použiť vysoké bity. Hodnota kľúča sa vôbec nemení.
Sivý kód
Táto forma záznamu je v skutočnosti kľúčom v jednom kroku. To znamená, že v procese prechodu z jednej hodnoty na druhú sa zmení iba jeden bit informácie. V tomto prípade chyba pri čítaní údajov vedie k prechodu z jednej polohy do druhej s miernym posunom v čase. Získanie úplne nesprávneho výsledku uhlovej polohy v takomto procese je však úplne vylúčené. Výhodou takéhoto kódu je jeho schopnosť zrkadliť informácie. Napríklad invertovaním vysokých bitov môžete jednoducho zmeniť smer počítania. Je to spôsobené ovládacím vstupom doplnku. V tomto prípade môže byť výstupná hodnota tak rastúca, ako aj klesajúca s jedným fyzickým smerom otáčania osi. Keďže informácie zaznamenané v sivom kľúči sú výlučne zakódované, čo nenesie skutočné číselné údaje, pred ďalšou prácou je potrebné ich najskôr previesť do bežnej binárnej formy zápisu. To sa vykonáva pomocou špeciálneho prevodníka - dekodéra Gray-Binar. Toto zariadenie je jednoducho implementovateľné na elementárnych logických prvkoch hardvéru aj softvéru.
Sivý expresný kód
Grayov štandardný jednokrokový kľúč je vhodný pre riešenia, ktoré sú reprezentované ako čísla, dva. V prípadoch, keď je potrebné implementovať iné riešenia, sa z tejto formy záznamu vystrihne a použije iba stredná časť. V dôsledku toho je zachovaný jednokrokový kľúč. V takomto kóde však začiatok číselného rozsahu nie je nula. Je kompenzovaná nastavenou hodnotou. Počas spracovania údajov sa od generovaných impulzov odpočíta polovica rozdielu medzi počiatočným a zníženým rozlíšením.
Znázornenie zlomkového čísla v binárnom kľúči s pevnou rádovou čiarkou
V procese práce sa musí pracovať nielen s celými číslami, ale aj s zlomkovými. Takéto čísla je možné zapísať pomocou priamych, inverzných a dodatočných kódov. Princíp konštrukcie spomínaných kľúčov je rovnaký ako pri celých číslach. Doteraz sme predpokladali, že binárna čiarka by mala byť napravo od najmenej významnej číslice. Ale nie je. Môže byť umiestnený naľavo od najvýznamnejšej číslice (v tomto prípade je možné ako premennú zapísať iba zlomkové čísla) a v strede premennej (možno zapísať zmiešané hodnoty).
Binárne zobrazenie s pohyblivou rádovou čiarkou
Tento formulár sa používa na záznam alebo naopak - veľmi malý. Príkladom sú medzihviezdne vzdialenosti alebo veľkosti atómov a elektrónov. Pri výpočte takýchto hodnôt by sa musel použiť binárny kód s veľmi veľkou bitovou hĺbkou. Netreba však brať do úvahy kozmické vzdialenosti s presnosťou na milimeter. Preto je v tomto prípade zápis s pevnou bodkou neefektívny. Na zobrazenie takýchto kódov sa používa algebraická forma. To znamená, že číslo je napísané ako mantisa vynásobená desiatimi na mocninu, ktorá odráža požadované poradie čísla. Mali by ste vedieť, že mantisa by nemala byť väčšia ako jedna a za desatinnou čiarkou by sa nemala písať nula.
Predpokladá sa, že binárny počet bol vynájdený začiatkom 18. storočia nemeckým matematikom Gottfriedom Leibnizom. Ako však vedci nedávno zistili, dávno pred polynézskym ostrovom Mangarevu sa tento typ aritmetiky používal. Napriek tomu, že kolonizácia takmer úplne zničila pôvodné číselné sústavy, vedci obnovili zložité binárne a desiatkové typy počítania. Okrem toho kognitívny vedec Nunez tvrdí, že binárne kódovanie sa používalo v starovekej Číne už v 9. storočí pred Kristom. e. Iné staroveké civilizácie, ako napríklad Mayovia, tiež používali zložité kombinácie desiatkových a binárnych systémov na sledovanie časových intervalov a astronomických javov.
Keďže je to najjednoduchšie a spĺňa požiadavky:
- Čím menej hodnôt v systéme existuje, tým ľahšie je vytvoriť jednotlivé prvky, ktoré fungujú na týchto hodnotách. Najmä dve číslice binárneho číselného systému môžu byť ľahko reprezentované mnohými fyzikálnymi javmi: existuje prúd - neexistuje žiadny prúd, indukcia magnetického poľa je väčšia ako prahová hodnota alebo nie atď.
- Čím nižší je počet stavov prvku, tým vyššia je odolnosť voči šumu a tým rýchlejšie môže fungovať. Napríklad na zakódovanie troch stavov pomocou veľkosti indukcie magnetického poľa bude potrebné zadať dve prahové hodnoty, ktoré neprispejú k odolnosti voči šumu a spoľahlivosti ukladania informácií.
- Binárna aritmetika je pomerne jednoduchá. Jednoduché sú tabuľky sčítania a násobenia – základné operácie s číslami.
- Na vykonávanie bitových operácií s číslami je možné použiť aparát algebry logiky.
Odkazy
- Online kalkulačka na prevod čísel z jedného číselného systému do druhého
Nadácia Wikimedia. 2010.
Pozrite si, čo je „binárny kód“ v iných slovníkoch:
2 bitový sivý kód 00 01 11 10 3 bitový sivý kód 000 001 011 010 110 111 101 100 4 bitový sivý kód 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 10 101 0101 0101 0 1010 1011 1001 1000 Sivý číselný systém, v ktorom sú dve susediace hodnoty … … Wikipedia
Kód signálneho bodu (English Signal Point Code (SPC)) signalizačného systému 7 (SS7, SS 7) je jedinečná (v domácej sieti) adresa uzla používaná na tretej úrovni MTP (smerovanie) v telekomunikačných sieťach SS 7 na identifikovať ... Wikipedia
V matematike je bezštvorcové číslo číslo, ktoré nie je deliteľné iným štvorcom ako 1. Napríklad 10 je bez štvorcov, ale 18 nie, pretože 18 je deliteľné 9 \u003d 32. Začiatok postupnosti bezštvorcových čísel je: 1, 2, 3, 5, 6, 7, ... ... Wikipedia
Chceli by ste vylepšiť tento článok?: Wikifikujte článok. Prepracujte dizajn v súlade s pravidlami pre písanie článkov. Opravte článok podľa štylistických pravidiel Wikipédie ... Wikipedia
Tento výraz má iné významy, pozri Python (disambiguation). Python Jazyková trieda: mu ... Wikipedia
V užšom zmysle slova sa v súčasnosti slovné spojenie chápe ako „Útok na bezpečnostný systém“ a smeruje skôr k významu nasledujúceho pojmu Crackerský útok. Stalo sa tak v dôsledku skreslenia významu slova „hacker“. Hacker ...... Wikipedia
Počítače nerozumejú slovám a číslam tak ako ľudia. Moderný softvér umožňuje koncovému používateľovi to ignorovať, ale na najnižších úrovniach váš počítač pracuje s binárnym elektrickým signálom, ktorý má len dva štáty: je prúd alebo nie je prúd. Aby ste „pochopili“ zložité dáta, váš počítač ich musí zakódovať v binárnom kóde.
Binárny systém je založený na dvoch čísliciach, 1 a 0, ktoré zodpovedajú stavom zapnutia a vypnutia, ktorým váš počítač rozumie. Pravdepodobne poznáte desiatkovú sústavu. Používa desať číslic, od 0 do 9, a potom prejde na ďalšie poradie, aby vytvorilo dvojciferné čísla, pričom číslica z každého poradia je desaťnásobkom predchádzajúceho. Binárny systém je podobný, pričom každá číslica je dvakrát väčšia ako predchádzajúca.
Binárne počítanie
V binárnom systéme je prvá číslica ekvivalentná 1 v desiatkovej sústave. Druhá číslica je 2, tretia je 4, štvrtá je 8 atď. – zakaždým sa zdvojnásobí. Pridaním všetkých týchto hodnôt získate číslo v desiatkovom formáte.
1111 (binárne) = 8 + 4 + 2 + 1 = 15 (desatinné)
Účtovanie 0 nám dáva 16 možných hodnôt pre štyri binárne bity. Presuňte 8 bitov a získate 256 možných hodnôt. To zaberá oveľa viac miesta na vyjadrenie, pretože štyri desatinné miesta nám dávajú 10 000 možných hodnôt. Samozrejme, binárny kód zaberá viac miesta, ale počítače rozumejú binárnym súborom oveľa lepšie ako desiatková sústava. A pre niektoré veci, ako je logické spracovanie, je binárne číslo lepšie ako desiatkové.
Malo by sa povedať, že existuje ďalší základný systém, ktorý sa používa pri programovaní: hexadecimálny. Hoci počítače nepracujú v hexadecimálnom formáte, programátori ho používajú na reprezentáciu binárnych adries vo formáte čitateľnom pre ľudí pri písaní kódu. Je to preto, že dve číslice hexadecimálneho čísla môžu predstavovať celý bajt, to znamená, že nahrádzajú osem číslic v binárnom systéme. Hexadecimálny systém používa čísla 0-9, ako aj písmená A až F, aby získal ďalších šesť číslic.
Prečo počítače používajú binárne súbory
Krátka odpoveď: hardvér a fyzikálne zákony. Každý znak vo vašom počítači je elektrický signál a v začiatkoch výpočtovej techniky bolo meranie elektrických signálov oveľa zložitejšie. Rozumnejšie bolo rozlišovať iba medzi stavom „zapnutý“, reprezentovaný záporným nábojom, a stavom „vypnutý“, reprezentovaným kladným nábojom.
Pre tých, ktorí nevedia, prečo je „vypnuté“ reprezentované kladným nábojom, je to preto, že elektróny majú záporný náboj a viac elektrónov znamená viac prúdu so záporným nábojom.
Preto sa používali skoré počítače veľkosti miestnosti dvojhviezdy na budovanie svojich systémov, a hoci používali staršie, objemnejšie zariadenia, fungovali na rovnakých základných princípoch. Moderné počítače používajú tzv tranzistor vykonávať výpočty s binárnym kódom.
Tu je schéma typického tranzistora:
V podstate umožňuje prúdenie prúdu zo zdroja do odtoku, ak je v bráne prúd. Toto tvorí binárny kľúč. Výrobcovia dokážu vyrobiť tieto tranzistory malé ako 5 nanometrov alebo také malé ako dve vlákna DNA. Takto fungujú moderné procesory a aj tie môžu trpieť problémami pri rozlišovaní medzi zapnutými a vypnutými stavmi (aj keď je to spôsobené ich nereálnou veľkosťou molekúl, zvláštnosti kvantovej mechaniky).
Prečo len binárna sústava
Takže si možno hovoríte: „Prečo len 0 a 1? Prečo nepridať ďalšie číslo? Aj keď je to čiastočne spôsobené tradíciami vytvárania počítačov, pridanie ďalšej číslice by zároveň znamenalo potrebu zvýrazniť ešte jeden stav aktuálneho, a nie iba „vypnuté“ alebo „zapnuté“.
Problém je v tom, že ak chcete použiť viacero úrovní napätia, potrebujete spôsob, ako s nimi jednoducho robiť výpočty, a moderný hardvér, ktorý to dokáže, nie je ako náhrada za binárne výpočty životaschopný. Existuje napríklad tzv trojitý počítač, sa vyvinul v 50. rokoch 20. storočia, tam sa však vývoj zastavil. Ternárna logika efektívnejšie ako binárne, ale zatiaľ neexistuje žiadna účinná náhrada za binárny tranzistor, alebo aspoň žiadny tranzistor tak malý ako binárny.
Dôvod, prečo nemôžeme použiť ternárnu logiku, spočíva v tom, ako sú tranzistory zapojené v počítači a ako sa používajú na matematické výpočty. Tranzistor prijme informácie na dvoch vstupoch, vykoná operáciu a vráti výsledok na jeden výstup.
Binárna matematika je teda pre počítač jednoduchšia ako čokoľvek iné. Binárna logika sa ľahko konvertuje na binárne systémy, pričom stavom Zapnuté a Vypnuté zodpovedá Pravda a Nepravda.
Binárna pravdivostná tabuľka bežiaca na binárnej logike bude mať štyri možné výstupy pre každú základnú operáciu. Ale keďže trojité brány používajú tri vstupy, tabuľka trojitej pravdy by mala 9 alebo viac. Zatiaľ čo binárny systém má 16 možných operátorov (2^2^2), ternárny systém by mal 19683 (3^3^3). Škálovanie sa stáva problémom, pretože hoci je trojica efektívnejšia, je tiež exponenciálne zložitejšia.
Kto vie? V budúcnosti môžeme veľmi dobre vidieť ternárne počítače, keďže binárna logika narazila na problémy miniaturizácie. Zatiaľ bude svet naďalej fungovať v binárnom režime.
Binárny kód je text, inštrukcie procesora počítača alebo iné údaje využívajúce ľubovoľný dvojznakový systém. Najčastejšie ide o systém 0s a 1. Každému znaku a inštrukcii priraďuje vzor binárnych číslic (bitov). Napríklad binárny reťazec ôsmich bitov môže predstavovať ktorúkoľvek z 256 možných hodnôt, a preto môže generovať mnoho rôznych prvkov. Recenzie binárneho kódu svetovej odbornej komunity programátorov naznačujú, že toto je základ profesie a hlavný zákon fungovania výpočtových systémov a elektronických zariadení.
Dešifrovanie binárneho kódu
Vo výpočtovej technike a telekomunikáciách sa binárne kódy používajú na rôzne metódy kódovania dátových znakov do bitových reťazcov. Tieto metódy môžu používať reťazce s pevnou alebo premenlivou šírkou. Existuje mnoho sád znakov a kódovaní na konverziu na binárny kód. V kóde s pevnou šírkou je každé písmeno, číslica alebo iný znak reprezentovaný bitovým reťazcom rovnakej dĺžky. Tento bitový reťazec, interpretovaný ako binárne číslo, sa zvyčajne zobrazuje v kódových tabuľkách v osmičkovom, desiatkovom alebo hexadecimálnom zápise.
Binárne dešifrovanie: Bitový reťazec interpretovaný ako binárne číslo možno previesť na desiatkové číslo. Napríklad malé písmeno a, ak je reprezentované bitovým reťazcom 01100001 (ako v štandardnom kóde ASCII), môže byť reprezentované aj ako desiatkové číslo 97. Konverzia binárneho na text je rovnaký postup, len opačný.
Ako to funguje
Z čoho sa skladá binárny kód? Kód používaný v digitálnych počítačoch je založený na tom, že existujú iba dva možné stavy: zapnuté. a vypnuté, zvyčajne označené nulou a jednotkou. Zatiaľ čo v desiatkovej sústave, ktorá používa 10 číslic, je každá pozícia násobkom 10 (100, 1000 atď.), v dvojkovej sústave je každá číslicová pozícia násobkom 2 (4, 8, 16 atď.). ). Signál binárneho kódu je séria elektrických impulzov, ktoré predstavujú čísla, symboly a operácie, ktoré sa majú vykonať.
Zariadenie nazývané hodiny vysiela pravidelné impulzy a komponenty, ako sú tranzistory, sa zapínajú (1) alebo vypínajú (0), aby vysielali alebo blokovali impulzy. V binárnom systéme je každé desatinné číslo (0-9) reprezentované súborom štyroch binárnych číslic alebo bitov. Štyri základné aritmetické operácie (sčítanie, odčítanie, násobenie a delenie) možno zredukovať na kombinácie základných booleovských algebraických operácií na binárnych číslach.
Bit v teórii komunikácie a informácie je jednotka údajov ekvivalentná výsledku voľby medzi dvoma možnými alternatívami v binárnom číselnom systéme bežne používanom v digitálnych počítačoch.
Recenzie binárnych kódov
Povaha kódu a údajov je základnou súčasťou základného sveta IT. S týmto nástrojom pracujú špecialisti svetového „zákulisia“ IT – programátori, ktorých špecializácia je pred pozornosťou bežného používateľa skrytá. Spätná väzba na binárny kód od vývojárov naznačuje, že táto oblasť si vyžaduje hlboké štúdium matematických základov a veľa praxe v oblasti matematickej analýzy a programovania.
Binárny kód je najjednoduchšia forma počítačového kódu alebo programovacích údajov. Je plne reprezentovaný binárnym systémom čísel. Podľa recenzií binárneho kódu sa často spája so strojovým kódom, pretože binárne sady možno kombinovať do zdrojového kódu, ktorý je interpretovaný počítačom alebo iným hardvérom. Čiastočne je to pravda. používa sady binárnych číslic na vytvorenie pokynov.
Spolu s najzákladnejšou formou kódu predstavuje binárny kód aj najmenšie množstvo údajov, ktoré prechádzajú všetkými zložitými komplexnými hardvérovými a softvérovými systémami, ktoré spracúvajú dnešné dátové zdroje a aktíva. Najmenšie množstvo údajov sa nazýva bit. Aktuálne bitové reťazce sa stanú kódom alebo údajmi, ktoré interpretuje počítač.
binárne číslo
V matematike a digitálnej elektronike je binárne číslo číslo vyjadrené v číselnom systéme so základom 2 alebo v systéme binárnych čísel, ktorý používa iba dva znaky: 0 (nula) a 1 (jedna).
Systém čísel so základom 2 je pozičný zápis s polomerom 2. Každá číslica sa označuje ako bit. Vďaka jednoduchej implementácii v digitálnych elektronických obvodoch pomocou logických pravidiel je binárny systém používaný takmer všetkými modernými počítačmi a elektronickými zariadeniami.
Príbeh
Moderný binárny číselný systém ako základ pre binárny kód vynašiel Gottfried Leibniz v roku 1679 a predstavil ho vo svojom článku „Binary Arithmetic Explained“. Binárne číslice boli ústredným bodom Leibnizovej teológie. Veril, že binárne čísla symbolizujú kresťanskú myšlienku kreativity ex nihilo, čiže stvorenia z ničoho. Leibniz sa snažil nájsť systém, ktorý by premenil verbálne výroky logiky na čisto matematické údaje.
Binárne systémy pred Leibnizom existovali aj v starovekom svete. Príkladom je čínsky binárny systém I-ťing, kde je text pre veštenie založený na dualite jin a jang. V Ázii a Afrike sa na kódovanie správ používali štrbinové bubny s binárnymi tónmi. Indický učenec Pingala (približne 5. storočie pred Kristom) vyvinul vo svojom diele Čandašutrema binárny systém na opis prozódie.
Obyvatelia ostrova Mangareva vo Francúzskej Polynézii používali hybridný binárno-desiatkový systém až do roku 1450. V 11. storočí vedec a filozof Shao Yong vyvinul metódu na usporiadanie hexagramov, ktorá zodpovedá postupnosti od 0 do 63, ako je znázornené v binárnom formáte, pričom jin je 0 a jang je 1. Poradie je tiež lexikografickým poradím v blokov prvkov vybraných z dvojprvkovej sady.
nový čas
V roku 1605 diskutoval o systéme, v ktorom by sa písmená abecedy dali redukovať na sekvencie binárnych číslic, ktoré by sa potom dali zakódovať ako jemné variácie písma v akomkoľvek náhodnom texte. Je dôležité poznamenať, že to bol Francis Bacon, ktorý doplnil všeobecnú teóriu binárneho kódovania o pozorovanie, že táto metóda môže byť použitá s akýmikoľvek objektmi.
Ďalší matematik a filozof menom George Boole publikoval v roku 1847 článok s názvom „Matematická analýza logiky“, ktorý popisuje algebraický systém logiky známy dnes ako Booleovská algebra. Systém bol založený na binárnom prístupe, ktorý pozostával z troch základných operácií: AND, OR a NOT. Tento systém nebol uvedený do používania, kým si absolvent MIT menom Claude Shannon nevšimol, že Booleovská algebra, ktorú sa naučil, je ako elektrický obvod.
Shannon napísal v roku 1937 dizertačnú prácu, ktorá vyvodila dôležité závery. Shannonova práca sa stala východiskom pre využitie binárneho kódu v praktických aplikáciách, akými sú počítače a elektrické obvody.
Iné formy binárneho kódu
Bitový reťazec nie je jediným typom binárneho kódu. Binárny systém je vo všeobecnosti akýkoľvek systém, ktorý umožňuje iba dve možnosti, ako je prepínač v elektronickom systéme alebo jednoduchý pravdivý alebo nepravdivý test.
Braillovo písmo je typ binárneho kódu, ktorý nevidiaci ľudia bežne používajú na čítanie a písanie dotykom, pomenovaný po jeho tvorcovi Louisovi Braillovi. Tento systém pozostáva z mriežok po šiestich bodoch, tri na stĺpec, pričom každý bod má dva stavy: zdvihnutý alebo zapustený. Rôzne kombinácie bodiek sú schopné reprezentovať všetky písmená, čísla a interpunkčné znamienka.
Americký štandardný kód pre výmenu informácií (ASCII) používa 7-bitový binárny kód na reprezentáciu textu a iných znakov v počítačoch, komunikačných zariadeniach a iných zariadeniach. Každému písmenu alebo symbolu je priradené číslo od 0 do 127.
Binárne kódované desiatkové číslo alebo BCD je binárne kódované znázornenie celočíselných hodnôt, ktoré používa 4-bitový graf na kódovanie desiatkových číslic. Štyri binárne bity môžu zakódovať až 16 rôznych hodnôt.
V číslach kódovaných BCD je platných iba prvých desať hodnôt v každom kúsku a kóduje desiatkové číslice od nuly do deviatich. Zvyšných šesť hodnôt je neplatných a môžu spôsobiť výnimku stroja alebo nešpecifikované správanie v závislosti od implementácie aritmetiky BCD v počítači.
Aritmetika BCD sa niekedy uprednostňuje pred číselnými formátmi s pohyblivou rádovou čiarkou v komerčných a finančných aplikáciách, kde je zaokrúhľovanie komplexných čísel nežiaduce.
Aplikácia
Väčšina moderných počítačov používa program s binárnym kódom pre inštrukcie a dáta. Disky CD, DVD a Blu-ray predstavujú zvuk a video v binárnej forme. Telefónne hovory sa uskutočňujú digitálne v diaľkových a mobilných telefónnych sieťach pomocou modulácie pulzného kódu a v sieťach Voice-over-IP.
Poďme zistiť ako prekladať texty do digitálneho kódu? Mimochodom, na našej webovej stránke môžete pomocou Online kalkulačky kódov previesť akýkoľvek text na desiatkový, hexadecimálny, binárny kód.
Kódovanie textu.
Podľa počítačovej teórie sa každý text skladá z jednotlivých znakov. Tieto znaky zahŕňajú: písmená, čísla, malé interpunkčné znamienka, špeciálne znaky ("", №, () atď.), zahŕňajú aj medzery medzi slovami.
Potrebná vedomostná základňa. Súbor symbolov, pomocou ktorých zapisujem text, sa nazýva ABECEDA.
Počet symbolov prijatých v abecede predstavuje jeho silu.
Množstvo informácií možno určiť podľa vzorca: N = 2b
- N - rovnaká sila (množina znakov),
- b - Bit (váha prevzatého symbolu).
Do abecedy, v ktorej ich bude 256, sa zmestia takmer všetky potrebné znaky. Takéto abecedy sa nazývajú DOSTATOČNÉ.
Ak vezmeme abecedu s mocninou 256 a nezabudnime, že 256 \u003d 28
- 8 bitov sa vždy nazýva 1 bajt:
- 1 bajt = 8 bitov.
Ak preložíme každý znak do binárneho kódu, potom tento počítačový textový kód zaberie 1 bajt.
Ako môžu vyzerať textové informácie v pamäti počítača?
Akýkoľvek text sa píše na klávesnici, na klávesoch klávesnice vidíme známe znaky (čísla, písmená atď.). Do RAM počítača vstupujú len vo forme binárneho kódu. Binárny kód každého znaku vyzerá ako osemmiestne číslo, napríklad 00111111.
Keďže bajt je najmenšia adresovateľná pamäťová jednotka a pamäť je adresovaná každému znaku samostatne, výhodnosť takéhoto kódovania je zrejmá. 256 znakov je však veľmi vhodné množstvo pre akúkoľvek informáciu o znakoch.
Prirodzene vyvstala otázka: Ktoré osemciferný kód patrí ku každej postave? A ako preložiť text do digitálneho kódu?
Tento proces je podmienený a máme právo vymyslieť rôzne spôsoby kódovania znakov. Každý znak abecedy má svoje vlastné číslo od 0 do 255. A každému číslu je priradený kód od 00000000 do 11111111.
Kódovacia tabuľka je "cheat sheet", v ktorom sú znaky abecedy uvedené v súlade so sériovým číslom. Pre rôzne typy počítačov sa na kódovanie používajú rôzne tabuľky.
ASCII (alebo Asci) sa stalo medzinárodným štandardom pre osobné počítače. Stôl má dve časti.
Prvá polovica je pre tabuľku ASCII. (Štandardom sa stal prvý polčas.)
Súlad s lexikografickým poradím, to znamená, že v tabuľke sú písmená (malé a veľké písmená) uvedené v prísnom abecednom poradí a čísla vo vzostupnom poradí, sa nazýva princíp sekvenčného kódovania abecedy.
Pre ruskú abecedu tiež dodržiavajú princíp sekvenčného kódovania.
Teraz, v našej dobe, celý päť kódovacích systémov Ruská abeceda (KOI8-R, Windows. MS-DOS, Macintosh a ISO). Kvôli množstvu kódovacích systémov a absencii jedného štandardu často vznikajú nedorozumenia pri prenose ruského textu do jeho počítačovej podoby.
Jeden z prvých štandardy pre kódovanie ruskej abecedy a na osobných počítačoch považujú KOI8 ("Kód výmeny informácií, 8-bit"). Toto kódovanie sa používalo v polovici sedemdesiatych rokov na sérii počítačov ES a od polovice osemdesiatych rokov sa používa v prvých operačných systémoch UNIX preložených do ruštiny.
Od začiatku deväťdesiatych rokov, takzvaného času, keď dominoval operačný systém MS DOS, sa objavil kódovací systém CP866 ("CP" znamená "Code Page", "code page").
Počítačový gigant APPLE so svojím inovatívnym systémom, pod ktorým fungujú (Mac OS), začína používať vlastný systém na kódovanie MAC abecedy.
Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO) menuje ďalšiu normu pre ruský jazyk abecedný kódovací systém s názvom ISO 8859-5.
A najbežnejší, v súčasnosti, systém na kódovanie abecedy, vynájdený v Microsoft Windows, a nazýva sa CP1251.
Od druhej polovice deväťdesiatych rokov sa problém normy na preklad textu do digitálneho kódu pre ruský jazyk a nielen riešil zavedením systému Unicode do normy. Je reprezentovaný šestnásťbitovým kódovaním, čo znamená, že pre každý znak sú alokované presne dva bajty RAM. Samozrejme, pri tomto kódovaní sa náklady na pamäť zdvojnásobia. Takýto kódový systém však umožňuje previesť až 65536 znakov na elektronický kód.
Špecifikom štandardného systému Unicode je zahrnutie absolútne akejkoľvek abecedy, či už existujúcej, zaniknutej, vynájdenej. V konečnom dôsledku úplne každá abeceda, okrem tohto systému Unicode, obsahuje množstvo matematických, chemických, hudobných a všeobecných symbolov.
Využime tabuľku ASCII, aby sme videli, ako môže slovo vyzerať v pamäti vášho počítača.
Často sa stáva, že váš text, ktorý je napísaný písmenami ruskej abecedy, nie je čitateľný, je to kvôli rozdielom v systémoch kódovania abecedy na počítačoch. Toto je veľmi častý problém, ktorý sa vyskytuje pomerne často.