Изобретена за първи път от Готфрид Лайбниц през 17 век, двоичната бройна система става широко използвана, след като компютрите изискват начин за представяне на числа с помощта на механични превключватели.
Какво е двоичен код?
Двоичната система е бройна система с основа 2, представяща числа, използвайки модел от единици и нули.
Ранните компютърни системи имаха механични превключватели, които се включваха, за да представят 1, и изключваха, за да представят 0. Използвайки превключватели в серия, компютрите можеха да представят числа, използвайки двоичен код. Съвременните компютри все още използват двоичен код под формата на цифрови единици и нули в процесора и RAM.
Цифровата единица или нула е просто електрически сигнал, който е включен или изключен в хардуерно устройство като процесор, което може да съхранява и изчислява много милиони двоични числа.
Двоичните числа се състоят от поредица от осем "бита", които са известни като "байт". Битът е единична единица или нула, която съставлява 8-битовото двоично число. Използвайки ASCII кодове, двоичните числа могат също да бъдат преведени в текстови знаци за съхраняване на информация в компютърната памет.
Как работят двоичните числа
Преобразуването на двоично число в десетично е много лесно, като имате предвид, че компютрите използват двоична система с основа 2. Разположението на всяка двоична цифра определя нейната десетична стойност. За 8-битово двоично число стойностите се изчисляват, както следва:
- Бит 1: 2 на степен 0=1
- Бит 2: 2 на степен 1 =2
- Бит 3: 2 на степен 2=4
- Бит 4: 2 на степен 3=8
- Бит 5: 2 на степен 4=16
- Бит 6: 2 на степен 5=32
- Бит 7: 2 на степен 6=64
- Бит 8: 2 на степен 7=128
Чрез събиране на отделни стойности, където битът има единица, можете да представите всяко десетично число от 0 до 255. Много по-големи числа могат да бъдат представени чрез добавяне на повече битове към системата.
Когато компютрите имаха 16-битови операционни системи, най-голямото отделно число, което процесорът можеше да изчисли, беше 65 535. 32-битовите операционни системи можеха да работят с отделни десетични числа до 2, 147, 483, 647. Съвременните компютърните системи с 64-битова архитектура имат способността да работят с десетични числа, които са впечатляващо големи, до 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Представяне на информация с ASCII
Сега, след като разбирате как компютърът може да използва двоичната бройна система, за да работи с десетични числа, може да се чудите как компютрите я използват, за да съхраняват текстова информация.
Това се постига благодарение на нещо, наречено ASCII код.
ASCII таблицата се състои от 128 текста или специални символа, всеки от които има свързана десетична стойност. Всички поддържащи ASCII приложения (като текстообработващи програми) могат да четат или съхраняват текстова информация към и от компютърната памет.
Някои примери за двоични числа, преобразувани в ASCII текст, включват:
- 11011=27, което е клавишът ESC в ASCII
- 110000=48, което е 0 в ASCII
- 1000001=65, което е A в ASCII
- 1111111=127, което е клавишът DEL в ASCII
Докато двоичният код с база 2 се използва от компютрите за текстова информация, други форми на двоична математика се използват за други типове данни. Например base64 се използва за прехвърляне и съхраняване на медии като изображения или видео.
Двоичен код и съхраняване на информация
Всички документи, които пишете, уеб страниците, които разглеждате, и дори видеоигрите, които играете, са възможни благодарение на двоичната бройна система.
Двоичният код позволява на компютрите да манипулират и съхраняват всички видове информация към и от компютърната памет. Всичко компютъризирано, дори компютрите във вашата кола или мобилен телефон, използват двоичната бройна система за всичко, за което я използвате.
