08. 06.2018

Blogul lui Dmitri Vassiyarov.

Cod binar- unde si cum se aplica?

Astăzi mă bucur în mod deosebit să vă cunosc, dragii mei cititori, pentru că mă simt ca un profesor care chiar de la prima lecție începe să familiarizeze clasa cu literele și cifrele. Și din moment ce trăim în pace tehnologii digitale apoi vă voi spune care este binarul de bază.

Să începem cu terminologia și să aflăm ce înseamnă binar. Pentru clarificare, să revenim la calculul nostru obișnuit, care se numește „zecimal”. Adică folosim 10 cifre, ceea ce face posibilă operarea comodă numere diferiteși păstrați o evidență adecvată. Urmând această logică, sistemul binar folosește doar două caractere. În cazul nostru, este doar „0” (zero) și „1” unul. Și aici vreau să vă avertizez că ipotetic în locul lor ar putea fi și alții legendă, dar doar astfel de valori, care indică absența (0, gol) și prezența unui semnal (1 sau „stick”), ne vor ajuta să înțelegem mai bine structura codului binar.

De ce am nevoie de binar?

Înainte de apariția computerelor, diverse sisteme automate, al cărui principiu se bazează pe recepția unui semnal. Senzorul este declanșat, circuitul se închide și pornește dispozitiv specific... Fără curent în circuitul de semnal - fără acționare. Dispozitivele electronice au făcut progrese în procesarea informațiilor reprezentate de prezența sau absența tensiunii într-un circuit.

Complicarea lor ulterioară a dus la apariția primelor procesoare, care și-au făcut și treaba, procesând deja un semnal format din impulsuri alternate într-un anumit fel. Nu vom aprofunda în detaliile programului acum, dar următoarele sunt importante pentru noi: dispozitivele electronice s-au dovedit a fi capabile să distingă o anumită secvență de semnale de intrare. Desigur, este posibil să descrii combinația condiționată astfel: „există un semnal”; "nici un semnal"; „Există un semnal”; „Există un semnal”. Puteți chiar simplifica notația: „este”; "Nu"; "există"; "există".

Dar este mult mai ușor să desemnați prezența unui semnal cu un „1”, iar absența acestuia - cu zero „0”. Apoi, în loc de toate acestea, putem folosi un binar simplu și concis: 1011.

Desigur, tehnologia procesorului a făcut un pas înainte și acum cipurile sunt capabile să perceapă nu doar o secvență de semnale, ci și programe întregi înregistrate. anumite echipe compus din personaje individuale... Dar pentru înregistrarea lor se folosește același cod binar, format din zerouri și unu, corespunzător prezenței sau absenței unui semnal. Fie că este sau nu, nu contează. Pentru un cip, oricare dintre aceste opțiuni este o singură informație numită „bit” (bit este unitatea oficială de măsură).

În mod convențional, un caracter poate fi codificat ca o secvență de mai multe caractere. Doar patru variante pot fi descrise cu două semnale (sau absența acestora): 00; 01; 10; 11. Această metodă de codificare se numește pe doi biți. Dar poate fi:

• patru biți (ca în exemplul pentru paragraful de mai sus 1011) vă permite să scrieți 2 ^ 4 = combinații de 16 caractere;
• opt biți (de exemplu: 0101 0011; 0111 0001). La un moment dat a reprezentat cel mai mare interes pentru programare, deoarece acoperă 2 ^ 8 = 256 de valori. Acest lucru a făcut posibilă descrierea tuturor cifrelor zecimale, a alfabetului latin și a caracterelor speciale;
• șaisprezece biți (1100 1001 0110 1010) și mai sus. Dar înregistrările cu o asemenea lungime sunt deja pentru modern mai mult sarcini dificile. Procesoare moderne utilizați arhitectura pe 32 și 64 de biți;

Sincer vorbind, uniți versiunea oficială nu, s-a întâmplat că combinația de opt caractere a devenit măsura standard a informațiilor stocate, numită „octet”. Acest lucru ar putea fi aplicat chiar și unei litere scrise în cod binar de 8 biți. Deci, dragii mei prieteni, vă rog să vă amintiți (dacă cineva nu știa):

8 biți = 1 octet.

Deci este acceptat. Deși un caracter scris ca valoare de 2 biți sau 32 de biți poate fi numit și octet. Apropo, datorită codului binar, putem estima volumul fișierelor măsurat în octeți și viteza de transfer a informațiilor și a internetului (biți pe secundă).

Codificarea binară în acțiune

Pentru a standardiza înregistrarea informațiilor pentru computere, au fost dezvoltate mai multe sisteme de codare, dintre care unul ASCII, bazat pe înregistrarea pe 8 biți, a devenit larg răspândit. Valorile din acesta sunt distribuite într-un mod special:

• primele 31 de caractere sunt caractere de control (de la 00000000 la 00011111). Servire pentru comenzi de service, ieșire către o imprimantă sau un ecran, semnale sonore formatarea textului;
• următorul de la 32 la 127 (00100000 - 01111111) alfabet latin și simboluri auxiliare și semne de punctuație;
• restul, până la 255 (10000000 - 11111111) - o parte alternativă a tabelului pentru sarcini speciale și afișarea alfabetelor naționale;

Decodificarea valorilor din acesta este prezentată în tabel.

Dacă credeți că „0” și „1” sunt situate într-o ordine haotică, atunci vă înșelați profund. Folosind orice număr ca exemplu, vă voi arăta un model și vă voi învăța cum să citiți numerele scrise în cod binar. Dar pentru aceasta vom accepta câteva convenții:

• un octet de 8 caractere va fi citit de la dreapta la stânga;
• dacă în numerele obișnuite folosim cifrele unu, zeci, sute, atunci aici (citind în ordine inversă) pentru fiecare bit sunt prezentate diverse puteri de „două”: 256-124-64-32-16-8-4-2-1;
• acum ne uităm la codul binar al unui număr, de exemplu 00011011. Acolo unde există un semnal „1” în poziția corespunzătoare, luăm valorile acestui bit și le însumăm în mod obişnuit... În consecință: 0 + 0 + 0 + 32 + 16 + 0 + 2 + 1 = 51. În corectitudine aceasta metoda puteți verifica uitându-vă la tabelul de coduri.

Acum, prietenii mei iscoditori, nu numai că știți ce este un cod binar, dar știți și cum să transformați informațiile criptate de acesta.

Limbă înțeleasă de tehnologia modernă

Desigur, algoritmul de citire a codului binar de către dispozitivele procesoare este mult mai complicat. Dar, pe de altă parte, îl poți folosi pentru a scrie orice îți place:

• informații text cu opțiuni de formatare;
• numerele și orice operațiuni cu acestea;
• imagini grafice și video;
• sunete, inclusiv cele care depășesc limitele audibilității noastre;

În plus, datorită simplității „prezentării”, este posibil căi diferiteînregistrarea informațiilor binare: discuri HDD;

Completează beneficiile codificare binară posibilități practic nelimitate de transmitere a informațiilor la orice distanță. Acesta este modul de comunicare cu care se folosește nave spațialeși sateliți artificiali.

Așadar, astăzi sistemul de numere binare este un limbaj care este de înțeles pentru majoritatea dintre noi. dispozitive electronice... Și ceea ce este cel mai interesant, nu este încă prevăzută nicio altă alternativă.

Cred că informațiile pe care le-am schițat pentru început vă vor fi suficiente. Și atunci, dacă apare o astfel de nevoie, toată lumea se poate adânci studiu independent Acest subiect. Îmi voi lua la revedere și după o scurtă pauză mă voi pregăti pentru tine articol nou blogul meu despre un subiect interesant.

E mai bine daca imi spui singur ;)

Ne vedem în curând.

Toată lumea știe că computerele pot efectua calcule cu grupuri mari date la viteză mare. Dar nu toată lumea știe că aceste acțiuni depind doar de două condiții: dacă există sau nu curent și ce tensiune.

Cum reușește un computer să prelucreze o asemenea varietate de informații?
Secretul constă în sistemul binar. Toate datele merg la computer, prezentate sub formă de unu și zero, fiecare dintre ele corespunde unei stări a firului electric: celor - tensiune înaltă, zerouri - joasă sau celor - prezența tensiunii, zerouri - sa absenta. Convertirea datelor în zerouri și unu se numește conversie binară, iar desemnarea finală este cod binar.
În notație zecimală bazată pe sistemul numeric zecimal utilizat în Viata de zi cu zi, valoare numerică este reprezentat de zece cifre de la 0 la 9, iar fiecare loc din număr are o valoare de zece ori mai mare decât locul din dreapta acestuia. Pentru a reprezenta un număr mai mare de nouă în sistemul zecimal, zero este pus în locul lui, iar unul este pus în următorul loc, mai valoros, din stânga. La fel, în binar, unde sunt folosite doar două cifre, 0 și 1, fiecare spațiu este de două ori mai valoros decât spațiul din dreapta acestuia. Astfel, în cod binar, numai zero și unu pot fi reprezentate ca numere simple, iar orice număr mai mare decât unu necesită două spații. După zero și unu, următoarele trei numere binare sunt 10 (se citesc unu-zero) și 11 (se citesc unu-unu) și 100 (se citesc unu-zero-zero). Binarul 100 este echivalent cu 4 zecimale. Alte echivalente BCD sunt afișate în tabelul de sus din dreapta.
Orice număr poate fi exprimat în cod binar, doar ocupă mai mult spațiu decât în ​​notație zecimală. În sistemul binar, puteți scrie și alfabetul, dacă atribuiți un anumit număr binar.

Două cifre pentru patru locuri
Se pot face 16 combinații folosind bile întunecate și luminoase, combinându-le în seturi de câte patru. Dacă bile întunecate sunt luate ca zerouri și bile luminoase ca unități, atunci 16 seturi se vor dovedi a fi un cod binar de 16 unități, valoarea numerică a care variază de la zero la cinci (vezi tabelul superior de la pagina 27). Chiar și cu două tipuri de bile în sistemul binar, puteți construi un număr infinit de combinații prin simpla creștere a numărului de bile din fiecare grup - sau a numărului de locuri în numere.

Biți și octeți

Cea mai mică unitate din prelucrare computerizată, bit este o unitate de date care poate avea una dintre cele două condiții posibile. De exemplu, fiecare dintre unu și zero (în dreapta) înseamnă 1 bit. Bataia poate fi reprezentata in alte moduri: prezenta sau absenta curent electric, o gaură și absența ei, direcția de magnetizare la dreapta sau la stânga. Opt biți formează un octet. Cei 256 de octeți posibili pot reprezenta 256 de caractere și simboluri. Multe computere procesează un octet de date în același timp.

Conversie binară. Un cod binar din patru cifre poate reprezenta numere zecimale de la 0 la 15.

Tabelele de coduri

Când se folosește codul binar pentru a desemna literele alfabetului sau semnele de punctuație, tabelele de coduri, care indică codul care corespunde cărui caracter. Au fost compilate mai multe astfel de coduri. Majoritatea computerelor găzduiesc un cod din șapte cifre numit ASCII sau american cod standard pentru schimb de informatii... Tabelul din dreapta arată coduri ASCII pentru alfabetul englez. Alte coduri vizează mii de simboluri și alfabete din alte limbi din lume.

Parte a tabelului de coduri ASCII

Deoarece este cel mai simplu și îndeplinește cerințele:

• Cu cât există mai puține valori în sistem, cu atât este mai ușor de fabricat elemente individuale operand cu aceste valori. În special, două cifre ale unui sistem de numere binar pot fi ușor reprezentate de multe fenomene fizice: curent - fără curent, inducție camp magnetic peste valoarea de prag sau nu etc.
• Cu cât un element are un număr mai mic de stări, cu atât este mai mare imunitatea la zgomot și poate funcționa mai repede. De exemplu, pentru a codifica trei stări prin mărimea inducției câmpului magnetic, va trebui să introduceți două valori de prag, care nu vor contribui la imunitatea la zgomot și la fiabilitatea stocării informațiilor.
• Aritmetica binară este destul de simplă. Tabelele de adunare și înmulțire, operațiile de bază asupra numerelor, sunt simple.
• Aparatul poate fi folosit algebre logice pentru executare operații pe biți peste numere.

Legături

• Calculator online pentru conversia numerelor dintr-un sistem numeric în altul

Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți ce este „Cod binar” în alte dicționare:

2 bit cod Gray 00 01 11 10 3 bit cod Gray 000 001 011 010 110 111 101 100 4 biți cod Gray 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010 1011 1001 1000 cod Gray este un sistem numeric în care două grupări adiacente valorile ...... Wikipedia

Cod punct de semnal (SPC) sistem de semnalizare 7 (SS7, OKS 7) este unic (în rețeaua de acasă) adresa de nod utilizată la al treilea nivel de MTP (routare) în rețelele de telecomunicații SS7 pentru identificare ... Wikipedia

În matematică, un număr care nu este divizibil cu niciun pătrat, cu excepția lui 1. De exemplu, 10 este fără pătrat, dar 18 nu este, deoarece 18 este divizibil cu 9 = 32. Începutul unei secvențe de numere fără pătrat este: 1, 2 , 3, 5, 6, 7, ... ... Wikipedia

Pentru a îmbunătăți acest articol, este de dorit?: Wikify articolul. Reproiectează designul în conformitate cu regulile de scriere a articolelor. Corectați articolul după regulile stilistice ale Wikipedia... Wikipedia

Acest termen are alte semnificații, vezi Python (dezambiguizare). Clasa de limbaj Python: mu… Wikipedia

În sensul restrâns al cuvântului, în prezent, expresia înseamnă „Încercare asupra sistemului de securitate” și tinde mai mult spre sensul următorului termen Cracker attack. Acest lucru s-a întâmplat din cauza distorsiunii semnificației cuvântului „hacker”. Hacker ...... Wikipedia

Cod binar este o reprezentare a informațiilor într-o combinație de 2 caractere 1 sau 0, așa cum se spune în programare, este sau nu, adevărat sau fals, adevărat sau fals. Este dificil pentru o persoană obișnuită să înțeleagă cum poate fi reprezentată informația sub formă de zerouri și unu. Voi încerca să clarific puțin această situație.

De fapt, binarul este ușor! De exemplu, orice literă a alfabetului poate fi reprezentată ca un set de zerouri și unu. De exemplu, scrisoarea H alfabet latin va arăta așa în sistemul binar - 01001000, litera E- 01000101, fag L are asa ceva reprezentare binară – 01001100, P – 01010000.

Acum nu e greu de ghicit ce să scrii cuvânt englezesc AJUTOR pe limbajul mașinii trebuie să utilizați următorul cod binar:

01001000 01000101 01001100 01010000

Acesta este codul nostru computer de acasă. Pentru o persoană obișnuită este foarte greu de citit un astfel de cod, dar pt mașini de calcul el este cel mai de înțeles.

Cod binar (cod mașină) in zilele noastre este folosit in programare, deoarece calculatorul functioneaza tocmai datorita codului binar. Dar să nu credeți că procesul de programare se reduce la un set de unu și zero. În special, pentru a simplifica înțelegerea dintre o persoană și un computer, au fost inventate limbaje de programare (C++, BASIC etc.). Un programator scrie un program într-un limbaj pe care îl înțelege și apoi, cu ajutorul unui program special de compilare, își traduce creația în cod de mașină, care pornește computerul.

Conversia unui număr natural din sistemul numeric zecimal în binar

Luăm numărul necesar, îl voi avea 5, împărțim numărul la 2:
5: 2 = 2,5 există un rest, ceea ce înseamnă că primul număr al codului binar va fi 1 (dacă nu - 0 ). Aruncăm restul și împărțim din nou numărul cu 2 :
2: 2 = 1 răspunsul fără rest, ceea ce înseamnă că al doilea număr al codului binar va fi - 0 Din nou, împărțiți rezultatul la 2:
1: 2 = 0.5 numărul rezultat cu restul înseamnă că scriem 1 .
Ei bine, din moment ce rezultatul este egal 0 nu mai poate fi împărțit, codul binar este gata și în final avem numărul codului binar 101 ... Cred că traduc din numar decimalîn binar am învățat, acum vom învăța să facem invers.

Conversia unui număr din binar în zecimal

Și aici este destul de simplu, să enumerăm numărul nostru binar, trebuie să începeți de la zero de la sfârșitul numărului.

101 este 1 ^ 2 0 ^ 1 1 ^ 0.

Ce a venit din asta? Am dat grade numerelor! acum dupa formula:

(x * 2 ^ y) + (x * 2 ^ y) + (x * 2 ^ y)

Unde X- numărul ordinal al codului binar
y- gradul acestui număr.
Formula se va întinde în funcție de dimensiunea numărului dvs.
Primim:

(1 * 2^2) + (0 * 2^1) + (1 * 2^0) = 4 + 0 + 1 = 5.

Istoria sistemului de numere binar

Primul sistem binar a sugerat Leibitz, el a crezut asta acest sistem va ajuta in greu calcule matematice, și în general va aduce beneficii științei. Dar, potrivit unor rapoarte, înainte ca Leibitz să propună sistemul de numere binar în China, pe perete a apărut o inscripție care putea fi descifrată folosind un cod binar. Pe această inscripție au fost desenate bastoane lungi și scurte, iar dacă presupunem că cel lung este 1 și cel scurt este 0, este foarte posibil ca ideea unui cod binar să fi existat în China cu mulți ani înainte de inventarea sa. Deși decodificarea codului găsit pe perete a scos la iveală un simplu număr natural acolo, faptul rămâne.