system binarny

Technologia

2022

Wyjaśniamy, czym jest system binarny, jak działa, jego zastosowania i inne cechy. Również rozwiązane ćwiczenia.

W systemie binarnym wszystkie liczby są reprezentowane przez dwie cyfry.

Czym jest system binarny?

System binarny lub system dwójkowy jest podstawowym systemem liczbowym w przetwarzanie danych oraz przetwarzanie danych, w którym całość liczb można przedstawić za pomocą cyfr składających się z kombinacji tylko dwóch cyfr.

W przypadku kodu binarnego używane są cyfry zer i jedynek. Nie wolno mylić systemu z kod, ponieważ pierwszy mógł operować cyframi takimi jak a i b (ponieważ logika jest taki sam), podczas gdy drugi działa konkretnie z 1 i 0.

Kod binarny ma podstawowe znaczenie dla konstrukcji komputery które znamy dzisiaj, zwłaszcza że dobrze dostosowuje się do obecności lub nieobecności napięcia elektryczne, powodując w ten sposób a fragment z Informacja: obecny lub nieobecny, czyli odpowiednio 1 lub 0.

Jednak kod binarny nie został wymyślony wyłącznie dla świata komputerów. Już w starożytności wschodniej wielu matematyków, takich jak hinduska Pingala (ok. III lub IV wpne), proponowało ją, w wielu przypadkach zbiegając się z wynalezieniem liczby 0.

W rzeczywistości księgi wyroczni, takie jak I Ching, są skomponowane w oparciu o własny kod, porządkując swoje heksagramy w seriach odpowiadających 3 ”bity”. Później chiński filozof Shao Yong (1011-1077) uporządkował je według metody binarnej.

Z kolei nowoczesny system binarny był dziełem niemieckiego filozofa Gottfrieda W. Leibniza (1646-1716). Później, w 1854 r., brytyjski matematyk George Boole (1815-1864) szczegółowo opisał algebrę Boole'a, fundamentalną w rozwoju obecnego systemu binarnego w obwodach elektronicznych.

Pierwszymi próbami wprowadzenia tego systemu w życie były prace Amerykanów Claude'a Shannona (1916-2001) i George'a Stibitza (1904-1995) z 1937 roku.

Jak działa system binarny?

System binarny działa w oparciu o przedstawienie dowolnych informacji za pomocą dwóch cyfr. W kodzie binarnym są to 0 i 1, ale równie dobrze mogą to być dowolne, o ile są takie same i reprezentują to samo: binarną opozycję, taką jak tak lub nie, w górę lub w dół, włącz lub wyłącz.

W ten sposób kod ten umożliwia „zapisywanie” informacji przez podobne elementy fizyczne: biegunowość dysku magnetycznego (dodatnia lub ujemna), obecność lub brak napięcia elektrycznego itp.

Dlatego system binarny pozwala na „przetłumaczenie” dowolnej litery lub wartości dziesiętnej na sekwencję binarną, a nawet pozwala na operacje arytmetyczne i inne rodzaje operacji.

Na przykład litera A w kodzie binarnym jest reprezentowana przez 1010, a liczba 1 jest reprezentowana przez 0001. W innych kodach ta sama informacja może być reprezentowana binarnie jako Abab Y bbba, lub +*+* Y ***+, na przykład.

Zatem zgodnie z kodem binarnym słowo etcetera byłoby reprezentowane w następujący sposób:

01100101(e)
01110100 (t)
01100011 (c)
11000011 (e)
10101001 (´)
01110100 (t)
01100101(e)
01110010 (p)
01100001(a)

Charakterystyka systemu binarnego

Wartości systemu binarnego mogą być dowolne, na przykład włączone i wyłączone.

System binarny charakteryzuje się następującymi cechami:

  • Używa dowolnych dwóch jednostek (1 i 0 w przypadku kodu binarnego) do przedstawienia określonych informacji poprzez określone sekwencje tych cyfr. Muszą być zawsze dwa, o całkowicie rozróżnialnych i wzajemnie wykluczających się wartościach (nie może być jednocześnie 1 i 0).
  • Reprezentuje podstawy systemów komputerowych i obliczeniowych, w których ciąg ośmiu bity stanowi bajt informacji, odpowiadającej literze, cyfrze lub znakowi.
  • Umożliwia tłumaczenie dowolnych danych wyrażonych w notacji dziesiętnej, szesnastkowej lub ósemkowej, m.in.ASCIIitp.).
  • Umożliwia odczyt rzeczywistych warunków i materiałów, których stany fizyczne mogą być jednym lub drugim: biegunowość magnetyczna, napięcie itp.

Zastosowania systemu binarnego

System binarny pozwala na wiele aktualnych zastosowań, na przykład:

  • Harmonogram mikroprocesory.
  • Szyfrowanie informacji poufnych.
  • Przenoszenie danych z jednego systemu komputerowego do drugiego.
  • Protokoły komputerowa komunikacja cyfrowa.

Rozwiązane problemy z kodem binarnym

Przejdź z systemu dziesiętnego do systemu dwójkowego:

23 = 10111

17 = 10001

20 = 10100

Przejdź z systemu binarnego do systemu dziesiętnego:

1111 = 15

10110 = 22

10000 = 16

!-- GDPR -->