Ahoj binárně. Překlad textu do digitálního kódu

Sada symbolů používaných k psaní textu se nazývá abecedně.

Počet znaků v abecedě je Napájení.

Vzorec pro určení množství informací: N = 2b,

kde N je mohutnost abecedy (počet symbolů),

b je počet bitů (informační váha znaku).

Téměř všechny potřebné znaky lze umístit do abecedy s kapacitou 256 znaků. Tato abeceda se nazývá dostatečný.

Protože 256 = 2 8 , pak váha 1 znaku je 8 bitů.

8bitová měrná jednotka dostala název 1 bajt:

1 bajt = 8 bitů.

Binární kód každého znaku v počítačovém textu zabírá 1 bajt paměti.

Jak jsou textové informace reprezentovány v paměti počítače?

Pohodlí bajtového kódování znaků je zřejmé, protože bajt je nejmenší adresovatelná část paměti, a proto může procesor při zpracování textu přistupovat ke každému znaku zvlášť. Na druhou stranu je 256 znaků dostačující pro reprezentaci široké škály informací o znacích.

Nyní vyvstává otázka, který osmibitový binární kód vložit do korespondence s každým znakem.

Je jasné, že jde o podmíněnou záležitost, můžete přijít na mnoho způsobů kódování.

Všechny znaky počítačové abecedy jsou číslovány od 0 do 255. Každé číslo odpovídá osmibitovému binárnímu kódu od 00000000 do 11111111. Tento kód je jednoduše pořadové číslo znaku v binární systém zúčtování.

Tabulka, ve které jsou všem znakům počítačové abecedy přiřazena pořadová čísla, se nazývá kódovací tabulka.

Pro odlišné typy Počítač používá různé kódovací tabulky.

Stůl se stal mezinárodním standardem pro PC. ASCII(vyslovuje se asci) (Američan standardní kód Pro výměna informací).

Tabulka ASCII kódů je rozdělena na dvě části.

Mezinárodním standardem je pouze první polovina tabulky, tzn. znaky s čísly od 0 (00000000), až 127 (01111111).

Struktura kódovací tabulky ASCII

První polovina tabulky kódů ASCII

Upozorňuji na skutečnost, že v tabulce kódování jsou písmena (velká a malá písmena) umístěna v abecední pořadí a čísla jsou seřazeny ve vzestupném pořadí. Toto dodržování lexikografického řádu v uspořádání znaků se nazývá princip sekvenčního kódování abecedy.

U písmen ruské abecedy je také dodržován princip sekvenčního kódování.

Druhá polovina tabulky kódů ASCII

Bohužel v současné době existuje pět různých kódování azbuky (KOI8-R, Windows, MS-DOS, Macintosh a ISO). Z tohoto důvodu často vznikají problémy s přenosem ruského textu z jednoho počítače do druhého, z jednoho softwarový systém jinému.

Chronologicky byl jedním z prvních standardů pro kódování ruských písmen na počítačích KOI8 ("Information Exchange Code, 8-bit"). Toto kódování se používalo již v 70. letech na počítačích řady ES EVM a od poloviny 80. let se začalo používat v prvních rusifikovaných verzích operační systém UNIX.

Od počátku 90. let, doby dominance operačního systému MS DOS, zůstává kódování CP866 ("CP" znamená "Code Page", "code page").

Počítače Jablko působící pod provozním Systémy Mac OS, použijte jejich vlastní kódování Mac.

Kromě toho Mezinárodní organizace pro normalizaci (International Standards Organization, ISO) schválila další kódování nazvané ISO 8859-5 jako standard pro ruský jazyk.

V současnosti je nejběžnější kódování Microsoft Windows, zkráceně CP1251.

Od konce 90. let byl problém standardizace kódování znaků řešen zavedením nového mezinárodní standard, který se nazývá Unicode. Jedná se o 16bitové kódování, tzn. má 2 bajty paměti na znak. V tomto případě se samozřejmě množství obsazené paměti zvýší dvakrát. Ale taková kódová tabulka umožňuje zahrnutí až 65536 znaků. Kompletní specifikace standardu Unicode zahrnuje všechny existující, zaniklé a uměle vytvořené abecedy světa a také mnoho matematických, hudebních, chemických a dalších symbolů.

Zkusme si pomocí ASCII tabulky představit, jak budou slova vypadat v paměti počítače.

Vnitřní reprezentace slov v paměti počítače

Někdy se stává, že text, který se skládá z písmen ruské abecedy, přijatý z jiného počítače, nelze přečíst - na obrazovce monitoru je vidět nějaký druh "abracadabra". To je způsobeno skutečností, že počítače používají různá kódování znaků ruského jazyka.

Můžete zadat buď celá čísla, například 34 , nebo zlomková čísla, například 637,333 . U zlomkových čísel je uvedena přesnost překladu za desetinnou čárkou.

S touto kalkulačkou se také používají následující:

Způsoby reprezentace čísel

Algoritmus pro převod čísel z jedné číselné soustavy do druhé

Příklad #1.



Překlad od 2 do 8 až 16 číselné soustavy.
Tyto systémy jsou násobky dvou, proto se překlad provádí pomocí korespondenční tabulky (viz níže).

K převodu čísla z binární číselné soustavy na osmičkové (hexadecimální) číslo je nutné rozdělit dvojkové číslo na skupiny po třech (u šestnáctkové soustavy čtyř) číslic od čárky doprava a doleva, přičemž krajní skupiny doplníme nulami. Pokud je potřeba. Každá skupina je nahrazena odpovídající osmičkovou nebo hexadecimální číslicí.

Příklad č. 2. 1010111010,1011 = 1,010,111,010,101,1 = 1272,51 8
zde 001=1; 010=2; 111=7; 010=2; 101 = 5; 001=1

Při převodu do šestnáctkové soustavy musíte číslo rozdělit na části, každá po čtyřech číslicích, podle stejných pravidel.
Příklad #3. 1010111010.1011 = 10.1011.1010.1011 = 2B12.13 HEX
zde 0010=2; 1011=B; 1010 = 12; 1011=13

Převod čísel z 2, 8 a 16 do desítkové soustavy se provádí rozdělením čísla na samostatná a vynásobením základem soustavy (ze kterého se číslo překládá) umocněnou na jemu odpovídající mocninu. sériové číslo v přeloženém čísle. V tomto případě jsou čísla číslována nalevo od desetinné čárky (první číslo má číslo 0) s rostoucím a napravo s klesajícím (tj. se záporným znaménkem). Získané výsledky se sečtou.

Příklad #4.
Příklad převodu z dvojkové do desítkové číselné soustavy.

1010010.101 2 = 1 2 6 +0 2 5 +1 2 4 +0 2 3 +0 2 2 +1 2 1 +0 2 0 + 1 2 -1 +0 2 - 2 +1 2 -3 =
= 64+0+16+0+0+2+0+0,5+0+0,125 = 82,625 10 Příklad převodu z osmičkové na desítkovou číselnou soustavu. 108,5 8 = 1* 8 2 +0 8 1 +8 8 0 + 5 8 -1 = 64+0+8+0,625 = 72,625 10 Příklad převodu z hexadecimální na desítkovou číselnou soustavu. 108,5 16 = 1 16 2 +0 16 1 +8 16 0 + 5 16 -1 = 256+0+8+0,3125 = 264,3125 10

Ještě jednou zopakujeme algoritmus pro převod čísel z jedné číselné soustavy do jiné PSS

1. Ze soustavy desítkových čísel:
   • vydělte číslo základem překládaného číselného systému;
   • najděte zbytek po dělení celé části čísla;
   • zapište všechny zbytky z dělení v opačném pořadí;
2. Z dvojkové soustavy
   • Chcete-li převést na desítkovou číselnou soustavu, musíte najít součet součinů základu 2 podle odpovídajícího stupně vybití;
   • Chcete-li převést číslo na osmičkovou, musíte číslo rozdělit na trojice.
     Například 1000110 = 1000 110 = 106 8
   • Chcete-li převést číslo z binárního na hexadecimální, musíte číslo rozdělit do skupin po 4 číslicích.
     Například 1000110 = 100 0110 = 46 16

Tabulka pro převod do osmičkové číselné soustavy

08. 06.2018

Blog Dmitrije Vassiyarova.

Binární kód – kde a jak se používá?

Dnes jsem obzvláště rád, že vás poznávám, moji milí čtenáři, protože se cítím jako učitel, který hned na první hodině začíná třídu zavádět písmena a čísla. A protože žijeme ve světě digitálních technologií, prozradím vám, co je to binární kód, který je jejich základem.

Začněme terminologií a zjistíme, co znamená binární. Pro upřesnění se vraťme k našemu obvyklému kalkulu, kterému se říká „desítkový“. To znamená, že používáme 10 číslic, které umožňují pohodlné ovládání různá čísla a vést příslušný záznam. Podle této logiky binární systém umožňuje použití pouze dvou znaků. V našem případě je to jen "0" (nula) a "1" jedna. A zde vás chci upozornit, že hypoteticky by na jejich místě mohli být jiní. konvence, ale právě tyto hodnoty označující nepřítomnost (0, prázdný) a přítomnost signálu (1 nebo „stick“) nám pomohou dále porozumět struktuře binárního kódu.

Proč potřebujeme binární kód?

Před příchodem počítačů různé automatické systémy, jehož princip fungování je založen na příjmu signálu. Senzor se spustí, okruh se uzavře a určité zařízení se zapne. Žádný proud v signálním obvodu - žádná operace. Byla to elektronická zařízení, která umožnila pokročit ve zpracování informací reprezentovaných přítomností či nepřítomností napětí v obvodu.

Jejich další komplikace vedla ke vzniku prvních procesorů, které také odvedly svou práci, již zpracovávaly signál skládající se z pulzů, které se určitým způsobem střídaly. Nebudeme se nyní zabývat podrobnostmi softwaru, ale důležité je pro nás následující: ukázalo se, že elektronická zařízení dokážou rozlišit danou sekvenci příchozích signálů. Samozřejmě je možné popsat podmíněnou kombinaci takto: „existuje signál“; "bez signálu"; "existuje signál"; "existuje signál." Můžete dokonce zjednodušit zápis: „existuje“; "Ne"; "Tady je"; "Tady je".

Je však mnohem jednodušší označit přítomnost signálu jednotkou „1“ a jeho nepřítomnost nulou „0“. Pak místo toho všeho můžeme použít jednoduchý a výstižný binární kód: 1011.

Technologie procesorů samozřejmě pokročila daleko dopředu a čipy jsou nyní schopny vnímat nejen sled signálů, ale celé programy napsané určitými příkazy skládajícími se z jednotlivých znaků. Ale pro jejich záznam se používá stejný binární kód, skládající se z nul a jedniček, odpovídající přítomnosti nebo nepřítomnosti signálu. Jestli existuje nebo ne, na tom nezáleží. Pro čip je každá z těchto možností jedinou informací, která se nazývá „bit“ (bit je oficiální měrná jednotka).

Obvykle může být znak kódován sekvencí několika znaků. Dva signály (nebo jejich nepřítomnost) mohou popisovat pouze čtyři možnosti: 00; 01;10; 11. Tato metoda kódování se nazývá dvoubitová. Ale také to může být:

• čtyřbitový (jako v příkladu v odstavci výše 1011) umožňuje zapsat 2 ^ 4 = 16 kombinací znaků;
• osm bitů (například: 0101 0011; 0111 0001). Svého času byl největší zájem programování, protože pokrýval 2^8 = 256 hodnot. To umožnilo popsat všechny desetinné číslice, latinku a speciální znaky;
• šestnáctibitové (1100 1001 0110 1010) nebo vyšší. Ale záznamy s tak dlouhou délkou jsou již pro moderní, složitější úkoly. Moderní procesory používat 32 a 64 bitovou architekturu;

Abych byl upřímný, jeden oficiální verze ne, stalo se, že to byla kombinace osmi znaků, která se stala standardní mírou uložených informací, nazývanou „bajt“. To by se mohlo týkat i jednoho písmene napsaného v 8bitovém binárním kódu. Takže, moji drazí přátelé, prosím, pamatujte (pokud někdo nevěděl):

8 bitů = 1 bajt.

Tak přijato. Ačkoli znak zapsaný jako 2bitová nebo 32bitová hodnota může být nominálně nazýván bajtem. Mimochodem, díky binárnímu kódu můžeme odhadnout objem souborů měřený v bajtech a rychlost přenosu informací a internetu (bity za sekundu).

Binární kódování v akci

Pro standardizaci záznamu informací pro počítače bylo vyvinuto několik kódovacích systémů, z nichž jeden je ASCII, založený na 8bitovém záznamu, se rozšířil. Hodnoty v něm jsou distribuovány zvláštním způsobem:

• prvních 31 znaků jsou řídicí znaky (od 00000000 do 00011111). Slouží pro servisní příkazy, výstup na tiskárnu nebo obrazovku, zvukové signály, formátování textu;
• následující od 32 do 127 (00100000 - 01111111) latinská abeceda a pomocné symboly a interpunkční znaménka;
• zbytek do 255. (10000000 - 11111111) - alternativa, část tabulky pro speciální úkoly a zobrazení národních abeced;

Interpretace hodnot v něm je uvedena v tabulce.

Pokud si myslíte, že „0“ a „1“ jsou umístěny v chaotickém pořadí, pak se hluboce mýlíte. Na příkladu libovolného čísla vám ukážu vzor a naučím vás číst čísla zapsaná v binárním kódu. K tomu však přijmeme některé podmínky:

• bajt o 8 znacích se bude číst zprava doleva;
• pokud v běžná čísla používáme číslice jednotek, desítek, stovek, pak zde (čteno v obráceném pořadí) pro každý bit jsou uvedeny různé mocniny „dvojky“: 256-124-64-32-16-8- 4-2-1;
• nyní se podíváme na binární kód čísla, například 00011011. Tam, kde je na odpovídající pozici signál „1“, vezmeme hodnoty tohoto bitu a sečteme je obvyklým způsobem. Podle toho: 0+0+0+32+16+0+2+1 = 51. Správně tato metoda můžete ověřit pohledem na tabulku kódů.

Nyní, moji zvídaví přátelé, nejenže víte, co je binární kód, ale také víte, jak převést informace, které jsou jím zašifrovány.

Jazyk srozumitelný moderním technologiím

Algoritmus pro čtení binárního kódu procesorovými zařízeními je samozřejmě mnohem složitější. Ale s jeho pomocí můžete psát, co chcete:

• textové informace s možnostmi formátování;
• čísla a jakékoli operace s nimi;
• Grafické a video obrazy;
• zvuky, včetně těch, které přesahují náš sluch;

Navíc díky jednoduchosti „prezentace“ je to možné různé cesty binární záznam informací: HDD disky;

Doplňuje výhody binární kódování prakticky neomezené možnosti přenos informací na jakoukoli vzdálenost. Právě tento způsob komunikace se používá u kosmických lodí a umělých družic.

Dnes je tedy binární číselná soustava jazykem, který většina z nás používá. elektronická zařízení. A co je nejzajímavější, žádná jiná alternativa se pro něj zatím nepředpokládá.

Myslím, že informace, které jsem uvedl, vám pro začátek budou stačit. A pokud se taková potřeba objeví, bude se do toho moci ponořit každý samostatné studium toto téma. Loučím se a po krátké pauze pro vás připravím nový článek mého blogu, na nějaké zajímavé téma.

Bude lepší, když mi to řekneš sám ;)

Brzy se uvidíme.

Protože je nejjednodušší a splňuje požadavky:

• Čím méně hodnot je v systému, tím snazší je vytvořit jednotlivé prvky fungující na těchto hodnotách. Zejména dvě číslice binárního číselného systému mohou být snadno reprezentovány mnoha fyzikální jevy: je proud - není proud, indukce magnetické pole větší než prahová hodnota nebo ne atd.
• Čím nižší je počet stavů prvku, tím vyšší je odolnost proti šumu a tím rychleji může pracovat. Například pro zakódování tří stavů pomocí velikosti indukce magnetického pole bude nutné zadat dvě prahové hodnoty, které nepřispějí k odolnosti proti šumu a spolehlivosti ukládání informací.
• Binární aritmetika je docela jednoduchá. Jednoduché jsou tabulky sčítání a násobení – základní operace s čísly.
• K provádění bitových operací s čísly je možné použít aparát algebry logiky.

Odkazy

• Online kalkulačka pro převod čísel z jedné číselné soustavy do druhé

Nadace Wikimedia. 2010 .

Podívejte se, co je "binární kód" v jiných slovnících:

2 bitový šedý kód 00 01 11 10 3 bitový šedý kód 000 001 011 010 110 111 101 100 4 bitový šedý kód 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 101 01 01 01 101 01 01 0 1010 1011 1001 1000 Šedý číselný systém, ve kterém jsou dvě sousední hodnoty … … Wikipedie

Kód signálního bodu (SPC) signálního systému 7 (SS7, OKS 7) je jedinečný (v domácí síť) adresa uzlu používaná na třetí úrovni MTP (směrování) v telekomunikačních sítích SS 7 pro identifikaci ... Wikipedia

V matematice je číslo bez čtverců číslo, které není dělitelné žádným jiným čtvercem než 1. Například 10 je bez čtverců, ale 18 ne, protože 18 je dělitelné 9 = 32. Začátek posloupnosti čísel bez čtverců je : 1, 2, 3, 5, 6, 7, ... ... Wikipedie

Chtěli byste tento článek vylepšit?: Wikifikujte článek. Přepracujte design v souladu s pravidly pro psaní článků. Opravte článek podle stylistických pravidel Wikipedie ... Wikipedie

Tento termín má jiné významy, viz Python (disambiguation). Python Jazyková třída: mu ... Wikipedie

V užším slova smyslu je v současnosti sousloví chápáno jako „Útok na bezpečnostní systém“ a směřuje spíše k významu následujícího pojmu Crackerský útok. Stalo se tak kvůli zkreslení významu slova „hacker“. Hacker ... ... Wikipedie

Každý ví, že počítače mohou provádět výpočty velké skupiny data vysokou rychlostí. Ale ne každý ví, že tyto akce závisí pouze na dvou podmínkách: zda je nebo není proud a jaké napětí.

Jak počítač zvládá zpracovávat tak různorodé informace?
Tajemství spočívá ve dvojkové soustavě. Všechna data vstupují do počítače, prezentovaná ve formě jednotek a nul, z nichž každá odpovídá jednomu stavu elektrického vodiče: jednotky - vysokého napětí, nuly - nízké nebo jedničky - přítomnost napětí, nuly - jeho nepřítomnost. Převod dat na nuly a jedničky se nazývá binární převod a jejich konečné označení se nazývá binární kód.
V desítkovém zápisu na základě desítková soustava kalkul, který se používá v každodenním životě, je číselná hodnota reprezentována deseti číslicemi od 0 do 9 a každé místo v čísle má hodnotu desetkrát vyšší než místo napravo od něj. Pro reprezentaci čísla většího než devět v desítkové soustavě se na jeho místo vloží nula a jednotka se vloží na další, cennější místo vlevo. Podobně v binárním systému, kde se používají pouze dvě číslice, 0 a 1, je každé místo dvakrát tak cenné než místo napravo. Tedy v binární kód pouze nula a jedna mohou být reprezentovány jako jednotlivá čísla a jakékoli číslo větší než jedna vyžaduje dvě místa. Po nule a jedničce další tři binární čísla jedná se o 10 (čtení jedna-nula) a 11 (čtení jedna-jedna) a 100 (čtení jedna-nula-nula). 100 binárních se rovná 4 desetinným místům. V horní tabulce vpravo jsou uvedeny další ekvivalenty BCD.
Jakékoli číslo může být vyjádřeno binárně, jen to trvá více místa než v desítkovém zápisu. V dvojkové soustavě lze abecedu psát i tehdy, je-li každému písmenu přiřazeno určité binární číslo.

Dvě číslice pro čtyři místa
Pomocí tmavých a světlých kuliček lze vytvořit 16 kombinací, které lze zkombinovat do sad po čtyřech. Pokud jsou tmavé koule brány jako nuly a světlé jako jedničky, pak se 16 sad ukáže jako 16jednotkový binární kód, číselná hodnota z toho je od nuly do pěti (viz horní tabulka na straně 27). I se dvěma druhy koulí v binárním systému můžete vytvořit nekonečné množství kombinací jednoduchým zvýšením počtu kuliček v každé skupině – nebo počtu míst v číslech.

Bity a bajty

Nejmenší jednotka v počítačovém zpracování, bit je jednotka dat, která může mít jednu ze dvou možných podmínek. Například každá z jedniček a nul (vpravo) znamená 1 bit. Bit může být reprezentován jinými způsoby: přítomností nebo nepřítomností elektrický proud, otvor a jeho nepřítomnost, směr magnetizace vpravo nebo vlevo. Osm bitů tvoří bajt. 256 možných bajtů může představovat 256 znaků a symbolů. Mnoho počítačů zpracovává bajty dat současně.

binární konverze. Čtyřmístný binární kód může představovat desetinná čísla od 0 do 15.

Kódové tabulky

Když se binární kód používá k označení písmen abecedy nebo interpunkčních znamének, jsou vyžadovány kódové tabulky, které udávají, který kód odpovídá kterému znaku. Několik takových kódů bylo sestaveno. Většina PC je přizpůsobena pro sedm digitální kód, nazývaný ASCII, neboli americký standardní kód pro výměnu informací. Tabulka vpravo ukazuje ASCII kódy pro anglickou abecedu. Další kódy jsou pro tisíce znaků a abeced z jiných jazyků světa.

Část tabulky kódů ASCII