Это что двоичный код немножко
Двоичный код — где и как применяется?
Сегодня я по-особому рад своей встрече с вами, дорогие мои читатели, ведь я чувствую себя учителем, который на самом первом уроке начинает знакомить класс с буквами и цифрами. А поскольку мы живем в мире цифровых технологий, то я расскажу вам, что такое двоичный код, являющийся их основой.
Начнем с терминологии и выясним, что означит двоичный. Для пояснения вернемся к привычному нам исчислению, которое называется «десятичным». То есть, мы используем 10 знаков-цифр, которые дают возможность удобно оперировать различными числами и вести соответствующую запись.
Следуя этой логике, двоичная система предусматривает использование только двух знаков. В нашем случае, это всего лишь «0» (ноль) и «1» единица. И здесь я хочу вас предупредить, что гипотетически на их месте могли бы быть и другие условные обозначения, но именно такие значения, обозначающие отсутствие (0, пусто) и наличие сигнала (1 или «палочка»), помогут нам в дальнейшем уяснить структуру двоичного кода.
Зачем нужен двоичный код?
До появления ЭВМ использовались различные автоматические системы, принцип работы которых основан на получении сигнала. Срабатывает датчик, цепь замыкается и включается определенное устройство. Нет тока в сигнальной цепи – нет и срабатывания. Именно электронные устройства позволили добиться прогресса в обработке информации, представленной наличием или отсутствием напряжения в цепи.
Дальнейшее их усложнение привело к появлению первых процессоров, которые так же выполняли свою работу, обрабатывая уже сигнал, состоящий из импульсов, чередующихся определенным образом. Мы сейчас не будем вникать в программные подробности, но для нас важно следующее: электронные устройства оказались способными различать заданную последовательность поступающих сигналов. Конечно, можно и так описать условную комбинацию: «есть сигнал»; «нет сигнала»; «есть сигнал»; «есть сигнал». Даже можно упростить запись: «есть»; «нет»; «есть»; «есть».
Но намного проще обозначить наличие сигнала единицей «1», а его отсутствие – нулем «0». Тогда мы вместо всего этого сможем использовать простой и лаконичный двоичный код: 1011.
Безусловно, процессорная техника шагнула далеко вперед и сейчас чипы способны воспринимать не просто последовательность сигналов, а целые программы, записанные определенными командами, состоящими из отдельных символов.
Но для их записи используется все тот же двоичный код, состоящий из нулей и единиц, соответствующий наличию или отсутствию сигнала. Есть он, или его нет – без разницы. Для чипа любой из этих вариантов – это единичная частичка информации, которая получила название «бит» (bit — официальная единица измерения).
Условно, символ можно закодировать последовательностью из нескольких знаков. Двумя сигналами (или их отсутствием) можно описать всего четыре варианта: 00; 01;10; 11. Такой способ кодирования называется двухбитным. Но он может быть и:
Скажу честно, единой официальной версии нет, то так сложилось, что именно комбинация из восьми знаков стала стандартной мерой хранящейся информации, именуемой «байт». Таковая могла применяться даже к одной букве, записанной 8-и битным двоичным кодом. Итак, дорогие мои друзья, запомните пожалуйста (если кто не знал):
Так принято. Хотя символ, записанный 2-х или 32-х битным значением так же номинально можно назвать байтом. Кстати, благодаря двоичному коду мы можем оценивать объемы файлов, измеряемые в байтах и скорость передачи информации и интернета (бит в секунду).
Бинарная кодировка в действии
Для стандартизации записи информации для компьютеров было разработано несколько кодировочных систем, одна из которых ASCII, базирующаяся на 8-и битной записи, получила широкое распространение. Значения в ней распределены особым образом:
Расшифровка значений в ней показано в таблице.
Если вы считаете, что «0» и «1» расположены в хаотичном порядке, то глубоко ошибаетесь. На примере любого числа я вам покажу закономерность и научу читать цифры, записанные двоичным кодом. Но для этого примем некоторые условности:
Теперь, мои любознательные друзья, вы не только знаете что такое двоичный код, но и умеете преобразовать зашифрованную им информацию.
Язык, понятный современной технике
Конечно, алгоритм считывания двоичного кода процессорными устройствами намного сложнее. Но зато его помощью можно записать все что угодно:
Помимо этого, благодаря простоте «изложения» возможны различные способы записи бинарной информации:
Дополняет преимущества двоичного кодирования практически неограниченные возможности по передаче информации на любые расстояния. Именно такой способ связи используется с космическими кораблями и искусственными спутниками.
Так что, сегодня двоичная система счисления является языком, понятным большинству используемых нами электронных устройств. И что самое интересное, никакой другой альтернативы для него пока не предвидится.
Думаю, что изложенной мною информации для начала вам будет вполне достаточно. А дальше, если возникнет такая потребность, каждый сможет углубиться в самостоятельное изучение этой темы.
Я же буду прощаться и после небольшого перерыва подготовлю для вас новую статью моего блога, на какую-нибудь интересную тему.
Что такое двоичный код?
Теперь не сложно догадаться, что для того чтобы написать английское слово HELP на машинном языке нужно использовать вот такой двоичный код:
01001000 01000101 01001100 01010000
Именно такой код использует для своей работы наш домашний компьютер. Обычному человеку читать такой код очень сложно, а вот для вычислительных машин он самый понятный.
Двоичный код (машинный код) в наше время используется в программировании, ведь компьютер работает именно благодаря двоичному коду. Но не стоит думать, что процесс программирования сводится к набору единиц и нулей. Специально, чтобы упростить понимание между человеком и компьютером придумали языки программирования (си++, бейсик и т.п.). Программист пишет программу на понятом ему языке, а потом с помощью специальной программы-компилятора переводит свое творение в машинный код, который и запускает компьютер.
Переводим натуральное число десятичной системы счисления в двоичную
Переводим число из двоичной системы в десятичную
Тут тоже достаточно просто, давайте наше с вами двоичное число пронумеруем, начинать необходимо с нуля с конца числа.
101 это 1^2 0^1 1^0.
Что из этого вышло? Мы предали степени числам! теперь по формуле:
(x * 2^y) + (x * 2^y) + (x * 2^y)
(1 * 2^2) + (0 * 2^1) + (1 * 2^0) = 4 + 0 + 1 = 5.
История двоичной системы счисления
Впервые двоичную систему предложил Лейбиц, он полагал, что данная система поможет в сложных математических вычислениях, да и вообще принесет пользу науке. Но по некоторым данным, до того как Лейбиц предложил двоичную систему счисления в Китае на стене появилась надпись, которую можно было расшифровать используя двоичный код. На этой надписи были нарисованы длинные и короткие палочки и если предположить, что длинная это 1, а короткая 0, вполне возможно, что в Китае идея двоичного кода ходила за много лет до его изобретения. Хотя расшифровка кода найденного на стене выявила там простое натуральное число, но все же факт остается фактом.
Расскажете об этой статье своим друзьям:
Двоичные коды
Преимущества двоичного кода
Ниже приведен список преимуществ, которые предлагает двоичный код.
Двоичные коды подходят для компьютерных приложений.
Двоичные коды подходят для цифровой связи.
Двоичные коды делают анализ и проектирование цифровых схем, если мы используем двоичные коды.
Поскольку используются только 0 и 1, реализация становится легкой.
Двоичные коды подходят для компьютерных приложений.
Двоичные коды подходят для цифровой связи.
Двоичные коды делают анализ и проектирование цифровых схем, если мы используем двоичные коды.
Поскольку используются только 0 и 1, реализация становится легкой.
Классификация двоичных кодов
Коды широко подразделяются на следующие четыре категории.
Взвешенные коды
Взвешенные двоичные коды — это те двоичные коды, которые подчиняются принципу позиционного веса. Каждая позиция числа представляет определенный вес. Несколько систем кодов используются для выражения десятичных цифр от 0 до 9. В этих кодах каждая десятичная цифра представлена группой из четырех битов.
Невзвешенные коды
В этом типе двоичных кодов позиционные веса не назначаются. Примерами невзвешенных кодов являются код Excess-3 и код Грея.
Код избытка-3
Код Excess-3 также называется кодом XS-3. Это невзвешенный код, используемый для выражения десятичных чисел. Кодовые слова Excess-3 получаются из кодовых слов BCD 8421, добавляющих (0011) 2 или (3) 10 к каждому кодовому слову в 8421. Коды избыточного 3 получают следующим образом:
пример
Серый код
Это невзвешенный код и это не арифметические коды. Это означает, что для битовой позиции нет конкретных весов. У него есть особая особенность, что при каждом увеличении десятичного числа будет изменяться только один бит, как показано на рис. Поскольку за один раз изменяется только один бит, серый код называется единичным кодом расстояния. Серый код — это циклический код. Код Грея нельзя использовать для арифметической операции.
Применение кода Грея
Серый код широко используется в датчиках положения вала.
Датчик положения вала создает кодовое слово, которое представляет угловое положение вала.
Серый код широко используется в датчиках положения вала.
Датчик положения вала создает кодовое слово, которое представляет угловое положение вала.
Двоичный код (BCD)
В этом коде каждая десятичная цифра представлена 4-битным двоичным числом. BCD — это способ выразить каждую десятичную цифру двоичным кодом. В BCD с четырьмя битами мы можем представить шестнадцать чисел (от 0000 до 1111). Но в коде BCD используются только первые десять из них (от 0000 до 1001). Остальные шесть кодовых комбинаций, то есть 1010–1111, недопустимы в BCD.
Преимущества кодов BCD
Недостатки кодов BCD
Сложение и вычитание BCD имеют разные правила.
Арифметика BCD немного сложнее.
BCD требуется большее количество бит, чем двоичное, чтобы представить десятичное число. Так что BCD менее эффективен, чем двоичный.
Сложение и вычитание BCD имеют разные правила.
Арифметика BCD немного сложнее.
BCD требуется большее количество бит, чем двоичное, чтобы представить десятичное число. Так что BCD менее эффективен, чем двоичный.
Буквенно-цифровые коды
Бинарная цифра или бит может представлять только два символа, поскольку имеет только два состояния: «0» или «1». Но этого недостаточно для связи между двумя компьютерами, потому что там нам нужно гораздо больше символов для связи. Эти символы должны представлять 26 алфавитов с заглавными и строчными буквами, числами от 0 до 9, знаками препинания и другими символами.
Буквенно-цифровые коды представляют собой коды, которые представляют цифры и буквенные символы. В основном такие коды также представляют другие символы, такие как символы и различные инструкции, необходимые для передачи информации. Буквенно-цифровой код должен содержать не менее 10 цифр и 26 букв алфавита, т.е. всего 36 знаков. Следующие три буквенно-цифровых кода очень часто используются для представления данных.
Код ASCII — это 7-битный код, тогда как EBCDIC — это 8-битный код. Код ASCII чаще используется во всем мире, в то время как EBCDIC используется в основном на больших компьютерах IBM.
Коды ошибок
Существуют методы двоичного кода, позволяющие обнаруживать и исправлять данные во время передачи данных.
Двоичный код в текст и обратно
Онлайн конвертер для перевода текста в бинарный код и наоборот. Поможет выполнить кодирование двоичным кодом записав буквы, цифры и символы в бинарный код. Произведёт декодирование двоичного кода в слова, буквы, цифры и символы. Кодирование слов двоичным кодом. Зашифровка и расшифровка производится по стандартам кодировки таблиц ASCII или UTF-8 (Юникод) (UTF-16).
Будьте внимательны, если переводить символы в двоичную систему с помощью онлайн конвертера, то первый нулевой ведущий бит может быть отброшен, что может сбить с толку.
Смотрите также
11010000 10110011 11010000 10111110 00100000 11010000 10110010 00100000 11010000 10111111 11010000 10110000 11010000 10110001 11010000 10110011 00111111
11010000 10011111 11010001 10000000 11010000 10111000 11010000 10110010 11010000 10110101 11010001 10000010 00101110 00100000 11010000 10101111 00100000 11010000 10011101 11010000 10110000 11010001 10000001 11010001 10000010 11010001 10001111 00101110
11010000 10011111 11010001 10000000 11010000 10111000 11010000 10110010 11010000 10110101 11010001 10000010 00100000 11010000 10011100 11010000 10111000 11010001 10000000
11010000 10111111 11010000 10111000 11010000 10111111 11010000 10111000 00100000 11010000 10111010 11010000 10111110 11010001 10000000 11010000 10111110 11010001 10000010 11010000 10111010 11010000 10111000 11010000 10111001 00100000 11010000 10111010 11010000 10110000 11010001 10000000 11010000 10111011
11010000 10111000 11010000 10110100 11010000 10111000 00100000 11010001 10000011 11010001 10000000 11010000 10111110 11010000 10111010 11010000 10111000 00100000 11010000 10110100 11010000 10110101 11010000 10111011 11010000 10110000 11010000 10111001 00100000 11010001 10000111 11010000 10110101 00100000 11010001 10000001 11010000 10111100 11010000 10111110 11010001 10000010 11010001 10000000 11010000 10111000 11010001 10001000 11010001 10001100 00111111
11010000 10100001 11010000 10110000 11010000 10111100 00100000 11010000 10110100 11010000 10110101 11010000 10111011 11010000 10110000 11010000 10111001
А как мне загрузить на компьютер полученный бинарный файл? Смотреть на него глазами что ли? ))
Как читать двоичный (бинарный) код
Если вам интересно узнать, как читать двоичные числа, важно понять, как работают двоичные числа. Двоичная система известна как система нумерации «base 2», что означает наличие двух возможных чисел для каждой цифры; один или ноль. Большие числа записываются путем добавления дополнительных двоичных единиц или нулей.
Понимание двоичных чисел
Знание того, как читать двоичные файлы, не является критичным для использования компьютеров. Но хорошо понять концепцию, чтобы лучше понять, как компьютеры хранят числа в памяти. Он также позволяет понимать такие термины, как 16-битные, 32-битные, 64-битные и измерения памяти, такие как байты (8 бит).
Как читать двоичный код
«Чтение» двоичного кода обычно означает перевод двоичного числа в базовое 10 (десятичное) число, с которым люди знакомы. Это преобразование достаточно просто выполнить в своей голове, когда вы поймете, как работает бинарный язык.
Каждая цифра в двоичном числе имеет определенное значение, если цифра не является нулем. После того как вы определили все эти значения, вы просто складываете их вместе, чтобы получить 10-значное десятичное значение двоичного числа. Чтобы увидеть, как это работает, возьмите двоичное число 11001010.
2. Затем перейдите к следующей цифре. Если это один, то рассчитайте два в степени одного. Запишите это значение. В этом примере значение равно степени два, равной двум.
3. Продолжайте повторять этот процесс, пока не дойдете до самой левой цифры.
4. Чтобы закончить, все, что вам нужно сделать, это сложить все эти числа вместе, чтобы получить общее десятичное значение двоичного числа: 128 + 64 + 0 + 0 + 8 + 0 + 2 + 0 = 202.
Двоичные числа с подписью
Приведенный выше метод работает для базовых двоичных чисел без знака. Однако компьютерам нужен способ представления отрицательных чисел также с помощью двоичного кода.
Из-за этого компьютеры используют двоичные числа со знаком. В системе этого типа самая левая цифра известна как знаковый бит, а остальные цифры известны как биты амплитуды.
Чтение двоичного числа со знаком почти такое же, как и без знака, с одним небольшим отличием.
1. Выполните ту же процедуру, как описано выше для двоичного числа без знака, но остановитесь, как только вы достигнете самого левого бита.
2. Чтобы определить знак, осмотрите крайний левый бит. Если это единица, то число отрицательное. Если это ноль, то число положительное.
4. Бинарный метод со знаком позволяет компьютерам представлять числа, которые являются положительными или отрицательными. Однако он потребляет начальный бит, а это означает, что для больших чисел требуется немного больше памяти, чем для двоичных чисел без знака.