Binarni številski sistem, ki ga je prvi izumil Gottfried Leibniz v 17. stoletju, se je začel široko uporabljati, ko so računalniki zahtevali način za predstavitev števil z mehanskimi stikali.
Kaj je binarna koda?
Binarni sistem je številski sistem z osnovo 2, ki predstavlja števila z uporabo vzorca enic in ničel.
Zgodnji računalniški sistemi so imeli mehanska stikala, ki so se vklopila, da so predstavljala 1, in izklopila, da so predstavljala 0. Z uporabo stikal v seriji so lahko računalniki predstavljali števila z uporabo binarne kode. Sodobni računalniki še vedno uporabljajo binarno kodo v obliki digitalnih enic in ničel znotraj procesorja in RAM-a.
Digitalna ena ali ničla je preprosto električni signal, ki je vklopljen ali izklopljen v strojni napravi, kot je CPE, ki lahko hrani in izračuna veliko milijonov binarnih števil.
Binarna števila so sestavljena iz niza osmih "bitov", ki so znani kot "bajt". Bit je ena ali nič, ki sestavlja 8-bitno binarno število. S pomočjo kod ASCII lahko binarna števila prevedete tudi v besedilne znake za shranjevanje informacij v pomnilniku računalnika.
Kako delujejo binarna števila
Pretvorba binarnega števila v decimalno je zelo preprosta, če upoštevamo, da računalniki uporabljajo binarni sistem z osnovo 2. Postavitev vsake binarne števke določa njeno decimalno vrednost. Za 8-bitno binarno število so vrednosti izračunane na naslednji način:
- Bit 1: 2 na potenco 0=1
- Bit 2: 2 na potenco števila 1=2
- Bit 3: 2 na potenco 2=4
- Bit 4: 2 na potenco števila 3=8
- Bit 5: 2 na potenco števila 4=16
- Bit 6: 2 na potenco števila 5=32
- Bit 7: 2 na potenco števila 6=64
- Bit 8: 2 na potenco števila 7=128
S seštevanjem posameznih vrednosti, kjer ima bit ena, lahko predstavite poljubno decimalno število od 0 do 255. Veliko večja števila lahko predstavite tako, da sistemu dodate več bitov.
Ko so imeli računalniki 16-bitne operacijske sisteme, je bilo največje posamezno število, ki ga je CPE lahko izračunal, 65.535. 32-bitni operacijski sistemi so lahko delovali s posameznimi decimalnimi številkami, velikimi kot 2, 147, 483, 647. Sodobni računalniški sistemi s 64-bitno arhitekturo lahko delajo z decimalnimi števili, ki so impresivno velika, do 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Predstavljanje informacij z ASCII
Zdaj, ko razumete, kako lahko računalnik uporablja binarni številski sistem za delo z decimalnimi števili, se morda sprašujete, kako ga računalniki uporabljajo za shranjevanje besedilnih informacij.
To je doseženo zahvaljujoč nečemu, kar se imenuje koda ASCII.
Tabela ASCII je sestavljena iz 128 besedila ali posebnih znakov, od katerih ima vsak svojo decimalno vrednost. Vse aplikacije, ki podpirajo ASCII (kot so urejevalniki besedil), lahko berejo ali shranjujejo besedilne informacije v pomnilnik računalnika in iz njega.
Nekaj primerov binarnih števil, pretvorjenih v besedilo ASCII, vključuje:
- 11011=27, kar je tipka ESC v ASCII
- 110000=48, kar je 0 v ASCII
- 1000001=65, kar je A v ASCII
- 1111111=127, kar je tipka DEL v ASCII
Medtem ko računalniki uporabljajo binarno kodo osnove 2 za besedilne informacije, se druge oblike binarne matematike uporabljajo za druge vrste podatkov. Na primer, base64 se uporablja za prenos in shranjevanje medijev, kot so slike ali video.
Dvojiška koda in shranjevanje informacij
Vsi dokumenti, ki jih pišete, spletne strani, ki si jih ogledujete, in celo videoigre, ki jih igrate, so mogoči zaradi binarnega številskega sistema.
Binarna koda omogoča računalnikom manipulacijo in shranjevanje vseh vrst informacij v in iz računalniškega pomnilnika. Vse, kar je računalniško podprto, tudi računalniki v vašem avtomobilu ali mobilnem telefonu, uporablja binarni številski sistem za vse, za kar ga uporabljate.
