A bináris számrendszert először Gottfried Leibniz találta fel a 17. században. A bináris számrendszert akkor kezdték el széles körben elterjedni, amikor a számítógépeknek megkívánták a számok mechanikus kapcsolókkal történő ábrázolását.
Mi az a bináris kód?
A bináris egy 2-es bázisú számrendszer, amely egyesek és nullák mintáját használva reprezentálja a számokat.
A korai számítógépes rendszerekben voltak mechanikus kapcsolók, amelyek bekapcsolva 1-et jelentettek, és kikapcsolva a 0-t. Soros kapcsolók használatával a számítógépek bináris kóddal tudták ábrázolni a számokat. A modern számítógépek még mindig bináris kódot használnak digitális egyesek és nullák formájában a CPU-ban és a RAM-ban.
A digitális egyes vagy nulla egyszerűen egy elektromos jel, amely vagy be- vagy kikapcsolva van egy hardvereszközben, például egy CPU-ban, amely sok millió bináris szám tárolására és kiszámítására képes.
A bináris számok nyolc "bit" sorozatból állnak, amelyeket "byte"-ként ismerünk. A bit egy egyes vagy nulla, amely a 8 bites bináris számot alkotja. Az ASCII kódok használatával a bináris számok szöveges karakterekké is lefordíthatók, hogy információkat tároljanak a számítógép memóriájában.
A bináris számok működése
A bináris szám decimális számmá alakítása nagyon egyszerű, ha figyelembe vesszük, hogy a számítógépek 2-es bináris rendszert használnak. Az egyes bináris számjegyek elhelyezése határozza meg a decimális értékét. Egy 8 bites bináris szám esetén az értékeket a következőképpen számítjuk ki:
- 1. bit: 2 a 0 hatványához=1
- 2. bit: 2 1 hatványához=2
- 3. bit: 2 2 hatványához=4
- 4. bit: 2 a 3 hatványához=8
- 5. bit: 2 a 4 hatványához=16
- 6. bit: 2 5 hatványához=32
- 7. bit: 2 a 6 hatványához=64
- 8. bit: 2 a 7 hatványához=128
Az egyes értékek összeadásával, ahol a bitnek egy van, bármilyen decimális számot ábrázolhat 0 és 255 között. Sokkal nagyobb számok is ábrázolhatók, ha több bitet adunk a rendszerhez.
Amikor a számítógépek 16 bites operációs rendszerrel rendelkeztek, a CPU által kiszámítható legnagyobb egyedi szám 65 535 volt. A 32 bites operációs rendszerek akár 2, 147, 483, 647 egyedi decimális számokkal is működhettek. A 64 bites architektúrával rendelkező számítógépes rendszerek képesek lenyűgözően nagy decimális számokkal dolgozni, egészen 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807-ig!
Információk megjelenítése ASCII-vel
Most, hogy megértette, hogyan használhatja a számítógép a bináris számrendszert a decimális számokkal való munkavégzéshez, elgondolkodhat azon, hogyan használják a számítógépek szöveges információk tárolására.
Ez az úgynevezett ASCII kódnak köszönhető.
Az ASCII-tábla 128 szövegből vagy speciális karakterből áll, amelyek mindegyikéhez egy decimális érték tartozik. Minden ASCII-kompatibilis alkalmazás (például szövegszerkesztő) képes szöveges információkat olvasni vagy tárolni a számítógép memóriájában és onnan.
Néhány példa az ASCII szöveggé konvertált bináris számokra:
- 11011=27, ami az ESC kulcs az ASCII-ben
- 110000=48, ami 0 az ASCII-ban
- 1000001=65, ami A az ASCII-ban
- 1111111=127, ami a DEL kulcs az ASCII-ban
Míg a számítógépek a 2. alap bináris kódot használják szöveges információhoz, a bináris matematika más formáit használják más adattípusokhoz. A base64 például média, például képek vagy videók átvitelére és tárolására szolgál.
Bináris kód és információk tárolása
A bináris számrendszernek köszönhetően az összes írt dokumentum, megtekintett weboldal és még a videojátékok is lehetővé válnak.
A bináris kód lehetővé teszi a számítógépek számára, hogy minden típusú információt kezeljenek és tároljanak a számítógép memóriájába és a memóriából. Minden, ami számítógépes, még az autóban vagy a mobiltelefonban lévő számítógépek is, mindenre használja a bináris számrendszert, amire használja.
