Кодировка букв в двоичной системе: Расшифровать двоичный код online

Содержание

Двоичное кодирование текстовой информации

Минимальные единицы измерения информации – это бит и байт.

Один бит позволяет закодировать 2 значения (0 или 1).

Используя два бита, можно закодировать 4 значения: 00, 01, 10, 11.

Тремя битами кодируются 8 разных значений: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111.

Из приведенных примеров видно, что добавление одного бита увеличивает в 2 раза то количество значений, которое можно закодировать:

1 бит кодирует     –> 2 разных значения    (21 = 2),

2 бита кодируют –> 4 разных значения    (22 = 4),

3 бита кодируют –> 8 разных значений    (23 = 8),

4 бита кодируют –> 16 разных значений   (24 = 16),

5 бит кодируют   –> 32 разных значения   (25 = 32),

6 бит кодируют   –> 64 разных значения   (26 = 64),

7 бит кодируют   –> 128 разных значения (27 = 128),

8 бит кодируют    –> 256 разных значений (28 = 256),

9 бит кодируют   –> 512 разных значений  (2

9 = 512),

10 бит кодируют –> 1024 разных значений (210 = 1024).

Мы помним, что в одном байте не 9 и не 10 бит, а всего 8. Следовательно, с помощью одного байта можно закодировать 256 разных символов. Как Вы думаете, много это или мало? Давайте посмотрим на примере кодирования текстовой информации.

В русском языке 33 буквы и, значит, для их кодирования надо 33 байта. Компьютер различает большие (заглавные) и маленькие (строчные) буквы, только если они кодируются различными кодами. Значит, чтобы закодировать большие и маленькие буквы русского алфавита, потребуется 66 байт.

Для больших и маленьких букв английского алфавита потребуется ещё 52 байта. В итоге получается 66 + 52 = 118 байт. Сюда надо ещё добавить цифры (от 0 до 9), символ «пробел», все знаки препинания: точку, запятую, тире, восклицательный и вопросительный знаки, скобки: круглые, фигурные и квадратные, а также знаки математических операций: +, –, =, / (это деление), * (это умножение). Добавим также специальные символы: %, $, &, @, #, № и др. Все это вместе взятое как раз и составляет около 256 различных символов.

А дальше дело осталось за малым. Надо сделать так, чтобы все люди на Земле договорились между собой о том, какие именно коды (с 0 до 255, т.е. всего 256) присвоить символам. Допустим, все люди договорились, что код 33 означает восклицательный знак (!), а код 63 – вопросительный знак (?). И так же – для всех применяемых символов. Тогда это будет означать, что текст, набранный одним человеком на своем компьютере, всегда можно будет прочитать и распечатать другому человеку на другом компьютере.

Таблица ASCII

Такая всеобщая договоренность об одинаковом использовании чего-либо называется стандартом. В нашем случае стандарт должен представлять из себя таблицу, в которой зафиксировано соответствие кодов (с 0 до 255) и символов. Подобная таблица называется

таблицей кодировки.

Но не всё так просто. Ведь символы, которые хороши, например, для Греции, не подойдут для Турции потому, что там используются другие буквы. Аналогично то, что хорошо для США, не подойдет для России, а то, что подойдет для России, не годится для Германии.

Поэтому приняли решение разделить таблицу кодов пополам.

Первые 128 кодов (с 0 до 127) должны быть стандартными и обязательными для всех стран и для всех компьютеров, это – международный стандарт.

А со второй половиной таблицы кодов (с 128 до 255) каждая страна может делать все, что угодно, и создавать в этой половине свой стандарт – национальный.

Первую (международную) половину таблицы кодов называют таблицей

ASCII, которую создали в США и приняли во всем мире.


За вторую половину кодовой таблицы (с 128 до 255) стандарт ASCII не отвечает. Разные страны создают здесь свои национальные таблицы кодов.

Может быть и так, что в пределах одной страны действуют разные стандарты, предназначенные для различных компьютерных систем, но только в пределах второй половины таблицы кодов.

Коды из международной таблицы ASCII

0-31 – особые символы, которые не распечатываются на экране или на принтере, а служат для выполнения специальных действий (например, для «перевода каретки» – перехода текста на новую строку, или для «табуляции» – установки курсора на специальные позиции в строке текста и т.п.).

32 – пробел (разделитель между словами – это тоже символ, подлежащий кодировке, хоть он и отображается в виде «пустого места» между словами и символами),

33-47 – специальные символы (круглые скобки и пр.) и знаки препинания (точка, запятая и пр.),

48-57 – цифры от 0 до 9,

58-64 – математические символы (плюс (+), минус (-), умножить (*), разделить (/) и пр.) и знаки препинания (двоеточие, точка с запятой и пр.),

65-90 – заглавные (прописные) английские буквы,

91-96 –  специальные символы (квадратные скобки и пр.),

97-122 – маленькие (строчные) английские буквы,

123-127 – специальные символы (фигурные скобки и пр.).

За пределами таблицы ASCII, начиная с цифры 128 по 159, идут заглавные (прописные) русские буквы, а со 160 по 170 и с 224 по 239 – маленькие (строчные) русские буквы.

Кодировка слова МИР

Пользуясь показанной кодировкой, мы можем представить себе, как компьютер кодирует и затем воспроизводит, например, слово МИР (заглавными буквами). Это слово представляется тремя кодами: букве М соответствует код 140 (по национальной российской системе кодировки), И – это код 136 и Р – это 144.

Но как уже говорилось ранее, компьютер воспринимает информацию только в двоичном виде, т.е. в виде последовательности нулей и единиц. Каждый байт, соответствующий каждой букве слова МИР, содержит последовательность из восьми нулей и единиц. Используя правила перевода десятичной информации в двоичную, можно заменить десятичные значения кодов букв на их двоичные аналоги.

Десятичной цифре 140 соответствует двоичное число 10001100. Это можно проверить, если сделать следующие вычисления: 27 + 23 +22 = 140. Степень, в которую возводится каждая «двойка»  – это номер позиции двоичного числа 10001100, в которой стоит «1», причем позиции нумеруются справа налево, начиная с нулевого номера  позиции: 0, 1, 2 и т.д.

Более подробно о переводе чисел из одной системы счисления в другую можно узнать, например, из учебников по информатике или через Интернет.

Аналогичным образом можно убедиться, что цифре 136 соответствует двоичное число 10001000 (проверка: 27 + 23 = 136). А цифре 144 соответствует двоичное число 10010000 (проверка: 27 + 24 = 144).

Таким образом, в компьютере слово МИР будет храниться в виде следующей последовательности нулей и единиц (бит): 10001100  10001000  10010000.

Разумеется, что все показанные выше преобразования данных производятся с помощью компьютерных программ, и они не видны пользователям. Они лишь наблюдают результаты работы этих программ, как при вводе информации с помощью клавиатуры, так и при ее выводе на экран монитора или на принтер.

Следует отметить, что на уровне изучения компьютерной грамотности пользователям компьютеров не обязательно знать двоичную систему счисления. Достаточно иметь представление о десятичных кодах символов. Только системные программисты на практике используют двоичную, шестнадцатеричную, восьмеричную и иные системы счисления. Особенно это важно для них, когда компьютеры выводят сообщения об ошибках в программном обеспечении, в которых указываются ошибочные значения без преобразования в десятичную систему.

Упражнения по компьютерной грамотности, позволяющие самостоятельно увидеть и почувствовать описанные системы кодировок, приведены в статье «Проверяем, кодирует ли компьютер текст?»

P.S. Статья закончилась, но можно еще прочитать:

Представление информации в компьютере

Что такое переменная в программировании и чем она отличается от константы

Смотрим на кодировку цвета



Получайте актуальные статьи по компьютерной грамотности прямо на ваш почтовый ящик

.
Уже более 3.000 подписчиков

.

Важно: необходимо подтвердить свою подписку! В своей почте откройте письмо для активации и кликните по указанной там ссылке. Если письма нет, проверьте папку Спам.

Автор: Надежда Широбокова

22 июня 2010

Урок 5. кодирование информации. двоичный код — Информатика — 7 класс

Информатика

7 класс

Урок № 5

Кодирование информации. Двоичный код

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • Понятие код.
  • Понятие кодирования информации.
  • Двоичный код.

Тезаурус:

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную. Чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка.

Алфавит языка – конечный набор отличных друг от друга символов, используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов.

Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом. Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Двоичное кодирование универсально, так как с его помощью может быть представлена любая информация.

Основная литература:

1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

  1. Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
  2. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  4. Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Кодирование информации

Для решения своих задач человеку часто приходится преобразовывать имеющуюся информацию из одной формы представления в другую. Например, при чтении вслух происходит преобразование информации из дискретной (текстовой) формы в непрерывную (звук). Во время диктанта на уроке русского языка, наоборот, происходит преобразование информации из непрерывной формы (голос учителя) в дискретную (записи учеников).

Информация, представленная в дискретной форме, значительно проще для передачи, хранения или автоматической обработки. Поэтому в компьютерной технике большое внимание уделяется методам преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.

Рассмотрим суть процесса дискретизации информации на примере.

На метеорологических станциях имеются самопишущие приборы для непрерывной записи атмосферного давления. Результатом их работы являются барограммы – кривые, показывающие, как изменялось давление в течение длительных промежутков времени. Одна из таких кривых, вычерченная прибором в течение семи часов проведения наблюдений, показана на рисунке 1.

На основании полученной информации можно построить таблицу, содержащую показания прибора в начале измерений и на конец каждого часа наблюдений.

Полученная таблица даёт не совсем полную картину того, как изменялось давление за время наблюдений: например, не указано самое большое значение давления, имевшее место в течение четвёртого часа наблюдений. Но если занести в таблицу значения давления, наблюдаемые каждые полчаса или 15 минут, то новая таблица будет давать более полное представление о том, как изменялось давление.

Таким образом, информацию, представленную в непрерывной форме (барограмму, кривую), мы с некоторой потерей точности преобразовали в дискретную форму (таблицу).

В дальнейшем вы познакомитесь со способами дискретного представления звуковой и графической информации.

Двоичное кодирование

В общем случае, чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка. Таких языков тысячи. Каждый язык имеет свой алфавит.

Алфавит – конечный набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов (знаков).

Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом (рис. 3). Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Закодировав таким способом информацию, мы получим её двоичный код.

Рассмотрим в качестве символов двоичного алфавита цифры 0 и 1. Покажем, что любой алфавит можно заменить двоичным алфавитом. Прежде всего, присвоим каждому символу рассматриваемого алфавита порядковый номер. Номер представим с помощью двоичного алфавита. Полученный двоичный код будем считать кодом исходного символа.

Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодирования символа этого алфавита потребуется не один, а несколько двоичных символов. Другими словами, порядковому номеру каждого символа исходного алфавита будет поставлена в соответствие цепочка (последовательность) из нескольких двоичных символов. Правило получения двоичных кодов для символов алфавита мощностью больше двух можно представить схемой на рисунке.

Двоичные символы (0,1) здесь берутся в заданном алфавитном порядке и размещаются слева направо. Двоичные коды (цепочки символов) читаются сверху вниз. Все цепочки (кодовые комбинации) из двух двоичных символов позволяют представить четыре различных символа произвольного алфавита:

Цепочки из трёх двоичных символов получаются дополнением двухразрядных двоичных кодов справа символом 0 или 1. В итоге кодовых комбинаций из трёх двоичных символов получается 8 – вдвое больше, чем из двух двоичных символов:

Соответственно, четырёхразрядный двоичный код позволяет получить 16 кодовых комбинаций, пятиразрядный – 32, шестиразрядный – 64 и т. д.

Длину двоичной цепочки – количество символов в двоичном коде – называют разрядностью двоичного кода.

Обратите внимание, что:

4 = 2 ∙ 2,

8 = 2 ∙ 2 ∙ 2,

16 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2,

32 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 и т. д.

Здесь количество кодовых комбинаций представляет собой произведение некоторого количества одинаковых множителей, равного разрядности двоичного кода.

Если количество кодовых комбинаций обозначить буквой N, а разрядность двоичного кода – буквой i, то выявленная закономерность в общем виде будет записана так:

В математике такие произведения записывают в виде:

N = 2i.

Запись 2i читают так: «2 в i-й степени».

Задача. Вождь племени Мульти поручил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию. Двоичный код какой разрядности потребуется, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 16 символов? Выпишите все кодовые комбинации.

Решение. Так как алфавит племени Мульти состоит из 16 символов, то и кодовых комбинаций им нужно 16. В этом случае длина (разрядность) двоичного кода определяется из соотношения: 16 = 2i. Отсюда i = 4.

Чтобы выписать все кодовые комбинации из четырёх 0 и 1, воспользуемся схемой на рис. 1.13: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111.

Универсальность двоичного кодирования

В начале нашей беседы вы узнали, что информация, представленная в непрерывной форме, может быть выражена с помощью символов некоторого естественного или формального языка. В свою очередь, символы произвольного алфавита могут быть преобразованы в двоичный код. Таким образом, с помощью двоичного кода может быть представлена любая информация на естественных и формальных языках, а также изображения и звуки (рис. 6). Это и означает универсальность двоичного кодирования.

Двоичные коды широко используются в компьютерной технике, требуя только двух состояний электронной схемы – «включено» (это соответствует цифре 1) и «выключено» (это соответствует цифре 0).

Простота технической реализации – главное достоинство двоичного кодирования. Недостаток двоичного кодирования – большая длина получаемого кода.

Равномерные и неравномерные коды

Различают равномерные и неравномерные коды. Равномерные коды в кодовых комбинациях содержат одинаковое число символов, неравномерные – разное.

Выше мы рассмотрели равномерные двоичные коды.

Примером неравномерного кода может служить азбука Морзе, в которой для каждой буквы и цифры определена последовательность коротких и длинных сигналов. Так, букве Е соответствует короткий сигнал («точка»), а букве Ш – четыре длинных сигнала (четыре «тире»). Неравномерное кодирование позволяет повысить скорость передачи сообщений за счёт того, что наиболее часто встречающиеся в передаваемой информации символы имеют самые короткие кодовые комбинации.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

№1.Тип задания: ввод с клавиатуры пропущенных элементов в тексте

Переведите десятичное число 273 в двоичную систему счисления.

27310=_____

Решение.

Воспользуемся алгоритмом перевода целых чисел из системы с основанием p в систему с основанием q:

1. Основание новой системы счисления выразить цифрами исходной системы счисления и все последующие действия производить в исходной системе счисления.

2. Последовательно выполнять деление данного числа и получаемых целых частных на основание новой системы счисления до тех пор, пока не получим частное, меньшее делителя.

3. Полученные остатки, являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления.

4. Составить число в новой системе счисления, записывая его, начиная с последнего остатка.

27310= 100010001.

Ответ: 27310= 100010001.

№2. Тип задания: единичный / множественный выбор.

Четыре буквы латинского алфавита закодированы кодами различной длины:

Определите, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0100000100010.

Варианты ответов:

  1. BACAD
  2. ACAD
  3. ABBAD
  4. CADDA

Решение. Рассмотрим код: 0100000100010.

Выделим закодированные буквы:

01 000 001 000 10

В A C A D

Ответ: 1. BACAD.

Как перевести ascii в двоичный код

С точки зрения ЭВМ текст состоит из отдельных символов. К числу символов принадлежат не только буквы (заглавные или строчные, латинские или русские), но и цифры, знаки препинания, спецсимволы типа «=», «(«, «&» и т.п. и даже (обратите особое внимание!) пробелы между словами. Да, не удивляйтесь: пустое место в тексте тоже должно иметь свое обозначение.

Вспомним некоторые известные нам факты:

Множество символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом.

Число символов в алфавите – это его мощность.

Формула определения количества информации: N = 2 b ,

где N – мощность алфавита (количество символов),

b – количество бит (информационный вес символа).

В алфавит мощностью 256 символов можно поместить практически все необходимые символы. Такой алфавит называется достаточным.

Т.к. 256 = 2 8 , то вес 1 символа – 8 бит.

Единице измерения 8 бит присвоили название 1 байт:

Двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.

Каким же образом текстовая информация представлена в памяти компьютера?

Тексты вводятся в память компьютера с помощью клавиатуры. На клавишах написаны привычные нам буквы, цифры, знаки препинания и другие символы. В оперативную память они попадают в двоичном коде. Это значит, что каждый символ представляется 8-разрядным двоичным кодом.

Кодирование заключается в том, что каждому символу ставится в соответствие уникальный десятичный код от 0 до 255 или соответствующий ему двоичный код от 00000000 до 11111111. Таким образом, человек различает символы по их начертанию, а компьютер – по их коду.

Удобство побайтового кодирования символов очевидно, поскольку байт – наименьшая адресуемая часть памяти и, следовательно, процессор может обратиться к каждому символу отдельно, выполняя обработку текста. С другой стороны, 256 символов – это вполне достаточное количество для представления самой разнообразной символьной информации.

Теперь возникает вопрос, какой именно восьмиразрядный двоичный код поставить в соответствие каждому символу.

Понятно, что это дело условное, можно придумать множество способов кодировки.

Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.

Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.

Для разных типов ЭВМ используются различные таблицы кодировки.

Международным стандартом для ПК стала таблица ASCII (читается аски) (Американский стандартный код для информационного обмена).

Таблица кодов ASCII делится на две части.

Международным стандартом является лишь первая половина таблицы, т.е. символы с номерами от 0 (00000000), до 127 (01111111).

Структура таблицы кодировки ASCII

Порядковый номер

Символ

0 – 31

00000000 – 00011111

Символы с номерами от 0 до 31 принято называть управляющими.
Их функция – управление процессом вывода текста на экран или печать, подача звукового сигнала, разметка текста и т.п.

32 – 127

00100000 – 01111111

Стандартная часть таблицы (английский). Сюда входят строчные и прописные буквы латинского алфавита, десятичные цифры, знаки препинания, всевозможные скобки, коммерческие и другие символы.
Символ 32 – пробел, т.е. пустая позиция в тексте.
Все остальные отражаются определенными знаками.

128 – 255

10000000 – 11111111

Альтернативная часть таблицы (русская).
Вторая половина кодовой таблицы ASCII, называемая кодовой страницей (128 кодов, начиная с 10000000 и кончая 11111111), может иметь различные варианты, каждый вариант имеет свой номер.
Кодовая страница в первую очередь используется для размещения национальных алфавитов, отличных от латинского. В русских национальных кодировках в этой части таблицы размещаются символы русского алфавита.

Первая половина таблицы кодов ASCII

Обращаю ваше внимание на то, что в таблице кодировки буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке, а цифры упорядочены по возрастанию значений. Такое соблюдение лексикографического порядка в расположении символов называется принципом последовательного кодирования алфавита.

Для букв русского алфавита также соблюдается принцип последовательного кодирования.

Вторая половина таблицы кодов ASCII

К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодировок кириллицы (КОИ8-Р, Windows. MS-DOS, Macintosh и ISO). Из-за этого часто возникают проблемы с переносом русского текста с одного компьютера на другой, из одной программной системы в другую.

Хронологически одним из первых стандартов кодирования русских букв на компьютерах был КОИ8 («Код обмена информацией, 8-битный»). Эта кодировка применялась еще в 70-ые годы на компьютерах серии ЕС ЭВМ, а с середины 80-х стала использоваться в первых русифицированных версиях операционной системы UNIX.

От начала 90-х годов, времени господства операционной системы MS DOS, остается кодировка CP866 («CP» означает «Code Page», «кодовая страница»).

Компьютеры фирмы Apple, работающие под управлением операционной системы Mac OS, используют свою собственную кодировку Mac.

Кроме того, Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) утвердила в качестве стандарта для русского языка еще одну кодировку под названием ISO 8859-5.

Наиболее распространенной в настоящее время является кодировка Microsoft Windows, обозначаемая сокращением CP1251.

С конца 90-х годов проблема стандартизации символьного кодирования решается введением нового международного стандарта, который называется Unicode. Это 16-разрядная кодировка, т.е. в ней на каждый символ отводится 2 байта памяти. Конечно, при этом объем занимаемой памяти увеличивается в 2 раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65536 символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.

Преобразуйте двоичный текст в текстовый / английский или ASCII, используя prepostseoБинарный переводчик. Введите двоичные числа (например, 01000101 01111000 01100001 01101101 01110000 01101100 01100101) и нажмите кнопку Преобразовать

— Random Fact —

Двоичный переводчик

Двоичный переводчик – это инструмент для перевода двоичного кода в текст для чтения или печати. Вы можете перевести двоичный файл на английский, используя два метода; ASCII и Unicode.

Двоичная система счисления

Система двоичного декодера основана на числе 2 (основание). Он состоит только из двух чисел как системы счисления base-2: 0 и 1.

Хотя бинарная система применялась в различных целях в древнем Египте, Китае и Индии, она стала языком электроники и компьютеров современного мира. Это наиболее эффективная система для обнаружения выключенного (0) и включенного (1) состояния электрического сигнала. Это также основа двоичного кода в текст, который используется на компьютерах для составления данных. Даже цифровой текст, который вы сейчас читаете, состоит из двоичных чисел. Но вы можете прочитать этот текст, потому что мы расшифровали двоичный код перевод файл, используя двоичный код слова.

Двоичное число легче прочитать, чем выглядит: это позиционная система; поэтому каждая цифра двоичного числа возводится в степень 2, начиная с 20 справа. Каждая двоичная цифра в преобразователе двоичного кода относится к 1 биту.

Что такое ASCII?

ASCII – это стандарт кодирования символов для электронной связи, сокращенный от Американского стандартного кода для обмена информацией. В компьютерах, телекоммуникационном оборудовании и других устройствах коды ASCII представляют текст. Хотя поддерживается много дополнительных символов, большинство современных схем кодирования символов основаны на ASCII.

ASCII – это традиционное название для системы кодирования; Управление по присвоению номеров в Интернете (IANA) предпочитает обновленное имя США-ASCII, которое поясняет, что эта система была разработана в США и основана на преимущественно используемых типографских символах. ASCII является одним из основных моментов IEEE.

Бинарный в ASCII

Первоначально основанный на английском алфавите, ASCII кодирует 128 указанных семибитных целочисленных символов. Можно печатать 95 кодированных символов, включая цифры от 0 до 9, строчные буквы от a до z, прописные буквы от A до Z и символы пунктуации. Кроме того, 33 непечатных контрольных кода, полученных с помощью машин Teletype, были включены в исходную спецификацию ASCII; большинство из них в настоящее время устарели, хотя некоторые все еще широко используются, такие как возврат каретки, перевод строки и коды табуляции.

Например, двоичное число 1101001 = шестнадцатеричное 69 (i – девятая буква) = десятичное число 105 будет представлять строчный I в кодировке ASCII.

Использование ASCII

Как уже упоминалось выше, используя ASCII, вы можете перевести компьютерный текст в человеческий текст. Проще говоря, это переводчик с бинарного на английский. Все компьютеры получают сообщения в двоичном, 0 и 1 серии. Тем не менее, так же, как английский и испанский могут использовать один и тот же алфавит, но для многих похожих слов у них совершенно разные слова, у компьютеров также есть своя языковая версия. ASCII используется как метод, который позволяет всем компьютерам обмениваться документами и файлами на одном языке.

ASCII важен, потому что при разработке компьютерам был дан общий язык.

В 1963 году ASCII впервые был коммерчески использован в качестве семибитного кода телепринтера для сети TWX (Teletype Writer eXchange) American Telephone & Telegraph. Первоначально TWX использовал предыдущую пятибитную ITA2, которую также использовала конкурирующая телепринтерная система Telex. Боб Бемер представил такие функции, как последовательность побега. По словам Бемера, его британский коллега Хью МакГрегор Росс помог популяризировать эту работу – «настолько, что код, который стал ASCII, впервые был назван Кодексом Бемера-Росса в Европе». Из-за его обширной работы ASCII, Бемер был назван «отцом ASCII».

До декабря 2007 года, когда кодировка UTF-8 превосходила ее, ASCII была наиболее распространенной кодировкой символов во Всемирной паутине; UTF-8 обратно совместим с ASCII.

UTF-8 (Юникод)

UTF-8 – это кодировка символов, которая может быть такой же компактной, как ASCII, но также может содержать любые символы Юникода (с некоторым увеличением размера файла). UTF – это формат преобразования Unicode. «8» означает представление символа с использованием 8-битных блоков. Количество блоков, которые должен представлять персонаж, варьируется от 1 до 4. Одной из действительно приятных особенностей UTF-8 является то, что он совместим со строками с нулевым символом в конце. При кодировании ни один символ не будет иметь байта nul (0).

Unicode и универсальный набор символов (UCS) ISO / IEC 10646 имеют гораздо более широкий диапазон символов, и их различные формы кодирования начали быстро заменять ISO / IEC 8859 и ASCII во многих ситуациях. Хотя ASCII ограничен 128 символами, Unicode и UCS поддерживают большее количество символов посредством разделения уникальных концепций идентификации (с использованием натуральных чисел, называемых кодовыми точками) и кодирования (до двоичных форматов UTF-8, UTF-16 и UTF-32-битных). ).

Разница между ASCII и UTF-8

ASCII был включен как первые 128 символов в набор символов Unicode (1991), поэтому 7-разрядные символы ASCII в обоих наборах имеют одинаковые числовые коды. Это позволяет UTF-8 быть совместимым с 7-битным ASCII, поскольку файл UTF-8 с только символами ASCII идентичен файлу ASCII с той же последовательностью символов. Что еще более важно, прямая совместимость обеспечивается, поскольку программное обеспечение, которое распознает только 7-битные символы ASCII как специальные и не изменяет байты с самым высоким установленным битом (как это часто делается для поддержки 8-битных расширений ASCII, таких как ISO-8859-1), будет сохранить неизмененные данные UTF-8.

Приложения переводчика двоичного кода

• Наиболее распространенное применение для этой системы счисления можно увидеть в компьютерных технологиях. В конце концов, основой всего компьютерного языка и программирования является двузначная система счисления, используемая в цифровом кодировании.

• Это то, что составляет процесс цифрового кодирования, беря данные и затем изображая их с ограниченными битами информации. Ограниченная информация состоит из нулей и единиц двоичной системы. Изображения на экране вашего компьютера являются примером этого. Для кодирования этих изображений для каждого пикселя используется двоичная строка.

• Если на экране используется 16-битный код, каждому пикселю будут даны инструкции, какой цвет отображать на основе того, какие биты равны 0 и 1. В результате получается более 65 000 цветов, представленных 2 ^ 16. В дополнение к этому вы найдете применение двоичной системы счисления в математической ветви, известной как булева алгебра.

• Ценности логики и истины относятся к этой области математики. В этом приложении заявлениям присваивается 0 или 1 в зависимости от того, являются ли они истинными или ложными. Вы можете попробовать преобразование двоичного в текстовое, десятичное в двоичное, двоичное в десятичное преобразование, если вы ищете инструмент, который помогает в этом приложении.

Преимущество двоичной системы счисления

Система двоичных чисел полезна для ряда вещей. Например, компьютер щелкает переключателями для добавления чисел. Вы можете стимулировать добавление компьютера, добавляя двоичные числа в систему. В настоящее время есть две основные причины использования этой компьютерной системы счисления. Во-первых, это может обеспечить надежность диапазона безопасности. Вторично и самое главное, это помогает минимизировать необходимые схемы. Это уменьшает необходимое пространство, потребляемую энергию и расходы.

Интересный факт

Вы можете кодировать или переводить двоичные сообщения, написанные двоичными числами. Например,

(01101001) (01101100011011110111011001100101) (011110010110111101110101) является декодированным сообщением. Когда вы скопируете и вставите эти цифры в наш бинарный переводчик, вы получите следующий текст на английском языке:

(01101001) (01101100011011110111011001100101) (011110010110111101110101) = Я тебя люблю

Таблица соответствия кодов – представлений чисел. (десятичные от 1 до 255 и соответствующие восьмеричные, шестнадцатиричные, двоичные, ASCII коды).

ASCII (англосаксы говорят American Standard Code for Information Interchange) — американский стандартный код для обмена информацией. ASCII представляет собой кодировку для представления десятичных цифр, латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов. Изначально разработанная как 7-битная, с широким распространением 8-битного байта ASCII стала восприниматься как половина 8-битной. В компьютерах обычно используют расширения ASCII с задействованной второй половиной байта.

Таблица 1. десятичные числа от 0 до 127.

Таблица соответствия кодов – представлений чисел. (десятичные от 0 до 127 и соответствующие восьмеричные, шестнадцатиричные, двоичные, ASCII коды).
Dec/
дес
яти
чный
Oct/
вось
мер
ичн
ый
hex/
шес
тна
дца
тер
ичн
Bin/
двоич
ный
ASCII
симв
пояснение ввод с клавиатуры Dec/
дес
яти
чный
Oct/
вось
мер
ичн
ый
hex/
шес
тна
дца
тер
ичн
Bin/
двоич
ный
ASCII
симв
Dec/
дес
яти
чный
Oct/
вось
мер
ичн
ый
hex/
шес
тна
дца
тер
ичн
Bin/
двоич
ный
ASCII
симв
Dec/
дес
яти
чный
Oct/
вось
мер
ичн
ый
hex/
шес
тна
дца
тер
ичн
Bin/
двоич
ный
ASCII
симв
0 000 0 00000000 NUL Пустой ASCII
символ
[email protected]
32 040 20 00100000 пробел/space 64 100 40 01000000 @ 96 140 60 01100000 `
1 001 1 00000001 SOH Начало заголовка CTRL-A 33 041 21 00100001 ! 65 101 41 01000001 A 97 141 61 01100001 a
2 002 2 00000010 STX Начало текста CTRL-B 34 042 22 00100010 « 66 102 42 01000010 B 98 142 62 01100010 b
3 003 3 00000011 ETX Конец текста CTRL-C 35 043 23 00100011 # 67 103 43 01000011 C 99 143 63 01100011 c
4 004 4 00000100 EOT Конец передачи CTRL-D 36 044 24 00100100 $ 68 104 44 01000100 D 100 144 64 01100100 d
5 005 5 00000101 ENQ Запрос CTRL-E 37 045 25 00100101 % 69 105 45 01000101 E 101 145 65 01100101 e
6 006 6 00000110 ACK Подтвержд. получения CTRL-F 38 046 26 00100110 & 70 106 46 01000110 F 102 146 66 01100110 f
7 007 7 00000111 BEL Звуковой сигнал CTRL-G 39 047 27 00100111 71 107 47 01000111 G 103 147 67 01100111 g
8 010 8 00001000 BS** Обратный ход каретки CTRL-H 40 050 28 00101000 ( 72 110 48 01001000 H 104 150 68 01101000 h
9 011 9 00001001 TAB** Горизонт. табуляция CTRL-I 41 051 29 00101001 ) 73 111 49 01001001 I 105 151 69 01101001 i
10 012 A 00001010 LF** Начало строки CTRL-J 42 052 2A 00101010 * 74 112 4A 01001010 J 106 152 6A 01101010 j
11 013 B 00001011 VT Вертикальная табуляция CTRL-K 43 053 2B 00101011 + 75 113 4B 01001011 K 107 153 6B 01101011 k
12 014 C 00001100 FF Начало формы CTRL-L 44 054 2C 00101100 , 76 114 4C 01001100 L 108 154 6C 01101100 l
13 015 D 00001101 CR** Возврат каретки CTRL-M 45 055 2D 00101101 77 115 4D 01001101 M 109 155 6D 01101101 m
14 016 E 00001110 SO Передача CTRL-N 46 056 2E 00101110 . 78 116 4E 01001110 N 110 156 6E 01101110 n
15 017 F 00001111 SI Прием CTRL-O 47 057 2F 00101111 / 79 117 4F 01001111 O 111 157 6F 01101111 o
16 020 10 00010000 DLE Закр. канала связи CTRL-P 48 060 30 00110000 0 80 120 50 01010000 P 112 160 70 01110000 p
17 021 11 00010001 DC1 Упр. устройством 1 CTRL-Q 49 061 31 00110001 1 81 121 51 01010001 Q 113 161 71 01110001 q
18 022 12 00010010 DC2 Упр. устройством 2 CTRL-R 50 062 32 00110010 2 82 122 52 01010010 R 114 162 72 01110010 r
19 023 13 00010011 DC3 Упр. устройством 3 CTRL-S 51 063 33 00110011 3 83 123 53 01010011 S 115 163 73 01110011 s
20 024 14 00010100 DC4 Упр. устройством 4 CTRL-T 52 064 34 00110100 4 84 124 54 01010100 T 116 164 74 01110100 t
21 025 15 00010101 NAK Отрицание получения CTRL-U 53 065 35 00110101 5 85 125 55 01010101 U 117 165 75 01110101 u
22 026 16 00010110 SYN Синхронизация CTRL-V 54 066 36 00110110 6 86 126 56 01010110 V 118 166 76 01110110 v
23 027 17 00010111 ETB Конец пакета CTRL-W 55 067 37 00110111 7 87 127 57 01010111 W 119 167 77 01110111 w
24 030 18 00011000 CAN Отмена CTRL-X 56 070 38 00111000 8 88 130 58 01011000 X 120 170 78 01111000 x
25 031 19 00011001 EM Закрытие среды CTRL-Y 57 071 39 00111001 9 89 131 59 01011001 Y 121 171 79 01111001 y
26 032 1A 00011010 SUB Замена CTRL-Z 58 072 3A 00111010 : 90 132 5A 01011010 Z 122 172 7A 01111010 z
27 033 1B 00011011 ESC Завершение CTRL-[ 59 073 3B 00111011 ; 91 133 5B 01011011 [ 123 173 7B 01111011 <
28 034 1C 00011100 FS Разделитель файлов CTRL- 60 074 3C 00111100 94 136 5E 01011110 ^ 126 176 7E 01111110
31 037 1F 00011111 US Разделитель модулей CTRL-_ 63 077 3F 00111111 ? 95 137 5F 01011111 _ 127 177 7F 01111111 

Таблица 2. десятичные числа от 128 до 255.

Урок 5. кодирование информации. двоичный код — Информатика — 7 класс

Информатика

7 класс

Урок № 5

Кодирование информации. Двоичный код

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

  • Понятие код.
  • Понятие кодирования информации.
  • Двоичный код.

Тезаурус:

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную. Чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка.

Алфавит языка – конечный набор отличных друг от друга символов, используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов.

Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом. Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Двоичное кодирование универсально, так как с его помощью может быть представлена любая информация.

Основная литература:

1. Босова Л. Л. Информатика: 7 класс. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2017. – 226 с.

Дополнительная литература:

  1. Босова Л. Л. Информатика: 7–9 классы. Методическое пособие. // Босова Л. Л., Босова А. Ю., Анатольев А. В., Аквилянов Н.А. – М.: БИНОМ, 2019. – 512 с.
  2. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 1. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  3. Босова Л. Л. Информатика. Рабочая тетрадь для 7 класса. Ч 2. // Босова Л. Л., Босова А. Ю. – М.: БИНОМ, 2019. – 160 с.
  4. Гейн А. Г. Информатика: 7 класс. // Гейн А. Г., Юнерман Н. А., Гейн А.А. – М.: Просвещение, 2012. – 198 с.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Кодирование информации

Для решения своих задач человеку часто приходится преобразовывать имеющуюся информацию из одной формы представления в другую. Например, при чтении вслух происходит преобразование информации из дискретной (текстовой) формы в непрерывную (звук). Во время диктанта на уроке русского языка, наоборот, происходит преобразование информации из непрерывной формы (голос учителя) в дискретную (записи учеников).

Информация, представленная в дискретной форме, значительно проще для передачи, хранения или автоматической обработки. Поэтому в компьютерной технике большое внимание уделяется методам преобразования информации из непрерывной формы в дискретную.

Дискретизация информации – процесс преобразования информации из непрерывной формы представления в дискретную.

Рассмотрим суть процесса дискретизации информации на примере.

На метеорологических станциях имеются самопишущие приборы для непрерывной записи атмосферного давления. Результатом их работы являются барограммы – кривые, показывающие, как изменялось давление в течение длительных промежутков времени. Одна из таких кривых, вычерченная прибором в течение семи часов проведения наблюдений, показана на рисунке 1.

На основании полученной информации можно построить таблицу, содержащую показания прибора в начале измерений и на конец каждого часа наблюдений.

Полученная таблица даёт не совсем полную картину того, как изменялось давление за время наблюдений: например, не указано самое большое значение давления, имевшее место в течение четвёртого часа наблюдений. Но если занести в таблицу значения давления, наблюдаемые каждые полчаса или 15 минут, то новая таблица будет давать более полное представление о том, как изменялось давление.

Таким образом, информацию, представленную в непрерывной форме (барограмму, кривую), мы с некоторой потерей точности преобразовали в дискретную форму (таблицу).

В дальнейшем вы познакомитесь со способами дискретного представления звуковой и графической информации.

Двоичное кодирование

В общем случае, чтобы представить информацию в дискретной форме, её следует выразить с помощью символов какого-нибудь естественного или формального языка. Таких языков тысячи. Каждый язык имеет свой алфавит.

Алфавит – конечный набор отличных друг от друга символов (знаков), используемых для представления информации. Мощность алфавита – это количество входящих в него символов (знаков).

Алфавит, содержащий два символа, называется двоичным алфавитом (рис. 3). Представление информации с помощью двоичного алфавита называют двоичным кодированием. Закодировав таким способом информацию, мы получим её двоичный код.

Рассмотрим в качестве символов двоичного алфавита цифры 0 и 1. Покажем, что любой алфавит можно заменить двоичным алфавитом. Прежде всего, присвоим каждому символу рассматриваемого алфавита порядковый номер. Номер представим с помощью двоичного алфавита. Полученный двоичный код будем считать кодом исходного символа.

Если мощность исходного алфавита больше двух, то для кодирования символа этого алфавита потребуется не один, а несколько двоичных символов. Другими словами, порядковому номеру каждого символа исходного алфавита будет поставлена в соответствие цепочка (последовательность) из нескольких двоичных символов. Правило получения двоичных кодов для символов алфавита мощностью больше двух можно представить схемой на рисунке.

Двоичные символы (0,1) здесь берутся в заданном алфавитном порядке и размещаются слева направо. Двоичные коды (цепочки символов) читаются сверху вниз. Все цепочки (кодовые комбинации) из двух двоичных символов позволяют представить четыре различных символа произвольного алфавита:

Цепочки из трёх двоичных символов получаются дополнением двухразрядных двоичных кодов справа символом 0 или 1. В итоге кодовых комбинаций из трёх двоичных символов получается 8 – вдвое больше, чем из двух двоичных символов:

Соответственно, четырёхразрядный двоичный код позволяет получить 16 кодовых комбинаций, пятиразрядный – 32, шестиразрядный – 64 и т. д.

Длину двоичной цепочки – количество символов в двоичном коде – называют разрядностью двоичного кода.

Обратите внимание, что:

4 = 2 ∙ 2,

8 = 2 ∙ 2 ∙ 2,

16 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2,

32 = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 и т. д.

Здесь количество кодовых комбинаций представляет собой произведение некоторого количества одинаковых множителей, равного разрядности двоичного кода.

Если количество кодовых комбинаций обозначить буквой N, а разрядность двоичного кода – буквой i, то выявленная закономерность в общем виде будет записана так:

В математике такие произведения записывают в виде:

N = 2i.

Запись 2i читают так: «2 в i-й степени».

Задача. Вождь племени Мульти поручил своему министру разработать двоичный код и перевести в него всю важную информацию. Двоичный код какой разрядности потребуется, если алфавит, используемый племенем Мульти, содержит 16 символов? Выпишите все кодовые комбинации.

Решение. Так как алфавит племени Мульти состоит из 16 символов, то и кодовых комбинаций им нужно 16. В этом случае длина (разрядность) двоичного кода определяется из соотношения: 16 = 2i. Отсюда i = 4.

Чтобы выписать все кодовые комбинации из четырёх 0 и 1, воспользуемся схемой на рис. 1.13: 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100, 1101, 1110, 1111.

Универсальность двоичного кодирования

В начале нашей беседы вы узнали, что информация, представленная в непрерывной форме, может быть выражена с помощью символов некоторого естественного или формального языка. В свою очередь, символы произвольного алфавита могут быть преобразованы в двоичный код. Таким образом, с помощью двоичного кода может быть представлена любая информация на естественных и формальных языках, а также изображения и звуки (рис. 6). Это и означает универсальность двоичного кодирования.

Двоичные коды широко используются в компьютерной технике, требуя только двух состояний электронной схемы – «включено» (это соответствует цифре 1) и «выключено» (это соответствует цифре 0).

Простота технической реализации – главное достоинство двоичного кодирования. Недостаток двоичного кодирования – большая длина получаемого кода.

Равномерные и неравномерные коды

Различают равномерные и неравномерные коды. Равномерные коды в кодовых комбинациях содержат одинаковое число символов, неравномерные – разное.

Выше мы рассмотрели равномерные двоичные коды.

Примером неравномерного кода может служить азбука Морзе, в которой для каждой буквы и цифры определена последовательность коротких и длинных сигналов. Так, букве Е соответствует короткий сигнал («точка»), а букве Ш – четыре длинных сигнала (четыре «тире»). Неравномерное кодирование позволяет повысить скорость передачи сообщений за счёт того, что наиболее часто встречающиеся в передаваемой информации символы имеют самые короткие кодовые комбинации.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

№1.Тип задания: ввод с клавиатуры пропущенных элементов в тексте

Переведите десятичное число 273 в двоичную систему счисления.

27310=_____

Решение.

Воспользуемся алгоритмом перевода целых чисел из системы с основанием p в систему с основанием q:

1. Основание новой системы счисления выразить цифрами исходной системы счисления и все последующие действия производить в исходной системе счисления.

2. Последовательно выполнять деление данного числа и получаемых целых частных на основание новой системы счисления до тех пор, пока не получим частное, меньшее делителя.

3. Полученные остатки, являющиеся цифрами числа в новой системе счисления, привести в соответствие с алфавитом новой системы счисления.

4. Составить число в новой системе счисления, записывая его, начиная с последнего остатка.

27310= 100010001.

Ответ: 27310= 100010001.

№2. Тип задания: единичный / множественный выбор.

Четыре буквы латинского алфавита закодированы кодами различной длины:

Определите, какой набор букв закодирован двоичной строкой 0100000100010.

Варианты ответов:

  1. BACAD
  2. ACAD
  3. ABBAD
  4. CADDA

Решение. Рассмотрим код: 0100000100010.

Выделим закодированные буквы:

01 000 001 000 10

В A C A D

Ответ: 1. BACAD.

Задание №5 — материалы для подготовки к ЕГЭ по Информатике

Автор материалов — Лада Борисовна Есакова.

Кодирование – это перевод информации, представленной символами первичного алфавита, в последовательность кодов.

Декодирование (операция, обратная кодированию) – перевод кодов в набор символов первичного алфавита.

Кодирование может быть равномерное и неравномерное. При равномерном кодировании каждый символ исходного алфавита заменяется кодом одинаковой длины. При неравномерном кодировании разные символы исходного алфавита могут заменяться кодами разной длины.

Код называется однозначно декодируемым, если любое сообщение, составленное из кодовых слов, можно декодировать единственным способом.

Равномерное кодирование всегда однозначно декодируемо.

Для неравномерных кодов существует следующее достаточное (но не необходимое) условие однозначного декодирования:

Сообщение однозначно декодируемо с начала, если выполняется условие Фано: никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова.

Сообщение однозначно декодируемо с конца, если выполняется обратное условие Фано: никакое кодовое слово не является окончанием другого кодового слова.

 

Кодирование в различных системах счисления

Пример 1.

Для кодирования букв О, В, Д, П, А решили использовать двоичное представление

чисел 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно (с сохранением одного незначащего нуля в случае одноразрядного представления). Если закодировать последовательность букв ВОДОПАД таким способом и результат записать восьмеричным кодом, то получится

1) 22162

2) 1020342

3) 2131453

4) 34017

Решение:

Представим коды указанных букв в дво­ич­ном коде, добавив незначащий нуль для одноразрядных чисел:

О

В

Д

П

А

0

1

2

3

4

00

01

10

11

100

Закодируем по­сле­до­ва­тель­ность букв: ВО­ДО­ПАД — 010010001110010.

Разобьём это пред­став­ле­ние на трой­ки спра­ва на­ле­во и пе­ре­ведём каждую тройку в восьмеричное число.

010 010 001 110 010 — 22162.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 1.

Ответ: 1

Пример 2.

Для пе­ре­да­чи по ка­на­лу связи со­об­ще­ния, со­сто­я­ще­го толь­ко из сим­во­лов А, Б, В и Г, ис­поль­зу­ет­ся по­сим­воль­ное ко­ди­ро­ва­ние: А-10, Б-11, В-110, Г-0. Через канал связи пе­ре­даётся со­об­ще­ние: ВАГ­БА­А­ГВ. За­ко­ди­руй­те со­об­ще­ние дан­ным кодом. По­лу­чен­ное дво­ич­ное число пе­ре­ве­ди­те в шест­на­дца­те­рич­ный вид.

            1) D3A6

2) 62032206

3) 6A3D

4) CADBAADC

 

Решение:

За­ко­ди­ру­ем по­сле­до­ва­тель­ность букв: ВАГ­БА­А­ГВ — 1101001110100110. Разобьем это пред­став­ле­ние на четвёрки спра­ва на­ле­во и пе­ре­ведём каждую четверку в шестнадцатеричное число:

 

1101 0011 1010 01102 = D3A616

 

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 1.

Ответ: 1

Расшифровка сообщений

Пример 3.

Для 5 букв ла­тин­ско­го ал­фа­ви­та за­да­ны их дво­ич­ные коды (для не­ко­то­рых букв – из двух бит, для не­ко­то­рых – из трех). Эти коды пред­став­ле­ны в таб­ли­це:

 

a

b

c

d

e

100

110

011

01

10

Опре­де­ли­те, какой набор букв за­ко­ди­ро­ван дво­ич­ной стро­кой 1000110110110, если из­вест­но, что все буквы в по­сле­до­ва­тель­но­сти – раз­ные:

1) cbade

2) acdeb

3) acbed

4) bacde

 

Решение:

Мы видим, что усло­вия Фано и об­рат­ное усло­вие Фано не вы­пол­ня­ют­ся, зна­чит код можно рас­ко­ди­ро­вать не­од­но­знач­но.

Значит, будем перебирать варианты, пока не получим подходящее слово :

1) 100 011 01 10 110

Пер­вая буква опре­де­ля­ет­ся од­но­знач­но, её код 100: a.

Пусть вто­рая буква — с, тогда сле­ду­ю­щая буква — d, потом — e и b.

Такой ва­ри­ант удо­вле­тво­ряет усло­вию, зна­чит, окон­ча­тель­но по­лу­чи­ли ответ: acdeb.

 

Ответ: 2

Пример 4.

Для пе­ре­да­чи дан­ных по ка­на­лу связи ис­поль­зу­ет­ся 5-би­то­вый код. Со­об­ще­ние со­дер­жит толь­ко буквы А, Б и В, ко­то­рые ко­ди­ру­ют­ся сле­ду­ю­щи­ми ко­до­вы­ми сло­ва­ми: А — 11010, Б — 10111, В — 01101.

При пе­ре­да­че воз­мож­ны по­ме­хи. Од­на­ко не­ко­то­рые ошиб­ки можно по­пы­тать­ся ис­пра­вить. Любые два из этих трёх ко­до­вых слов от­ли­ча­ют­ся друг от друга не менее чем в трёх по­зи­ци­ях. По­это­му если при пе­ре­да­че слова про­изо­шла ошиб­ка не более чем в одной по­зи­ции, то можно сде­лать обос­но­ван­ное пред­по­ло­же­ние о том, какая буква пе­ре­да­ва­лась. (Го­во­рят, что «код ис­прав­ля­ет одну ошиб­ку».) На­при­мер, если по­лу­че­но ко­до­вое слово 10110, счи­та­ет­ся, что пе­ре­да­ва­лась буква Б. (От­ли­чие от ко­до­во­го слова для Б толь­ко в одной по­зи­ции, для осталь­ных ко­до­вых слов от­ли­чий боль­ше.) Если при­ня­тое ко­до­вое слово от­ли­ча­ет­ся от ко­до­вых слов для букв А, Б, В более чем в одной по­зи­ции, то счи­та­ет­ся, что про­изо­шла ошиб­ка (она обо­зна­ча­ет­ся ‘х’).

 

По­лу­че­но со­об­ще­ние 11000 11101 10001 11111. Де­ко­ди­руй­те это со­об­ще­ние — вы­бе­ри­те пра­виль­ный ва­ри­ант.

 

1) АххБ

2) АВхБ

3) хххх

4) АВББ

 

Решение:

Де­ко­ди­ру­ем каж­дое слово со­об­ще­ния. Пер­вое слово: 11000 от­ли­ча­ет­ся от буквы А толь­ко одной по­зи­ци­ей. Вто­рое слово: 11101 от­ли­ча­ет­ся от буквы В толь­ко одной по­зи­ци­ей. Тре­тье слово: 10001 от­ли­ча­ет­ся от любой буквы более чем одной по­зи­ци­ей. Четвёртое слово: 11111 от­ли­ча­ет­ся от буквы Б толь­ко одной по­зи­ци­ей.

Таким об­ра­зом, ответ: АВхБ.

Ответ: 2

Однозначное кодирование

Пример 5.

Для пе­ре­да­чи по ка­на­лу связи со­об­ще­ния, со­сто­я­ще­го толь­ко из букв А, Б, В, Г, ре­ши­ли ис­поль­зо­вать не­рав­но­мер­ный по длине код: A=1, Б=01, В=001. Как нужно за­ко­ди­ро­вать букву Г, чтобы длина кода была ми­ни­маль­ной и до­пус­ка­лось од­но­знач­ное раз­би­е­ние ко­ди­ро­ван­но­го со­об­ще­ния на буквы?

1) 0001

2) 000

3) 11

4) 101

 

Решение:

Для анализа соблюдения условия однозначного декодирования (условия Фано) изобразим коды в виде дерева. Тогда однозначность выполняется, если каждая буква является листом дерева:

 

Видим, что ближайший от корня дерева свободный лист (т.е. код с минимальной длиной) имеет код 000.

Ответ: 2

Пример 6.

Для ко­ди­ро­ва­ния не­ко­то­рой по­сле­до­ва­тель­но­сти, со­сто­я­щей из букв У, Ч, Е, Н, И и К, ис­поль­зу­ет­ся не­рав­но­мер­ный дво­ич­ный пре­фикс­ный код. Вот этот код: У — 000, Ч — 001, Е — 010, Н — 100, И — 011, К — 11. Можно ли со­кра­тить для одной из букв длину ко­до­во­го слова так, чтобы код по-преж­не­му остал­ся пре­фикс­ным? Коды осталь­ных букв ме­нять­ся не долж­ны.

Вы­бе­ри­те пра­виль­ный ва­ри­ант от­ве­та.

При­ме­ча­ние. Пре­фикс­ный код — это код, в ко­то­ром ни одно ко­до­вое слово не яв­ля­ет­ся на­ча­лом дру­го­го; такие коды поз­во­ля­ют од­но­знач­но де­ко­ди­ро­вать по­лу­чен­ную дво­ич­ную по­сле­до­ва­тель­ность.

1) ко­до­вое слово для буквы Е можно со­кра­тить до 01

2) ко­до­вое слово для буквы К можно со­кра­тить до 1

3) ко­до­вое слово для буквы Н можно со­кра­тить до 10

4) это не­воз­мож­но

 

Решение:

Для анализа соблюдения условия однозначного декодирования (условия Фано) изобразим коды в виде дерева. Тогда однозначность выполняется, если каждая буква является листом дерева:


 

Легко заметить, что если букву Н перенести в вершину 10, она останется листом. Т.е. ко­до­вое слово для буквы Н можно со­кра­тить до 10.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром 3.

Ответ: 3

Ты нашел то, что искал? Поделись с друзьями!

Как читать двоичный (бинарный) код

Если вам интересно узнать, как читать двоичные числа, важно понять, как работают двоичные числа. Двоичная система известна как система нумерации «base 2», что означает наличие двух возможных чисел для каждой цифры; один или ноль. Большие числа записываются путем добавления дополнительных двоичных единиц или нулей.

Понимание двоичных чисел

Знание того, как читать двоичные файлы, не является критичным для использования компьютеров. Но хорошо понять концепцию, чтобы лучше понять, как компьютеры хранят числа в памяти. Он также позволяет понимать такие термины, как 16-битные, 32-битные, 64-битные и измерения памяти, такие как байты (8 бит).

Как читать двоичный код

«Чтение» двоичного кода обычно означает перевод двоичного числа в базовое 10 (десятичное) число, с которым люди знакомы. Это преобразование достаточно просто выполнить в своей голове, когда вы поймете, как работает бинарный язык.


Каждая цифра в двоичном числе имеет определенное значение, если цифра не является нулем. После того как вы определили все эти значения, вы просто складываете их вместе, чтобы получить 10-значное десятичное значение двоичного числа. Чтобы увидеть, как это работает, возьмите двоичное число 11001010.

1. Лучший способ прочитать двоичное число — начать с самой правой цифры и двигаться влево. Сила этого первого местоположения равна нулю, то есть значение для этой цифры, если это не ноль, равно двум степеням нуля или единице. В этом случае, поскольку цифра является нулем, значение для этого места будет равно нулю.

2. Затем перейдите к следующей цифре. Если это один, то рассчитайте два в степени одного. Запишите это значение. В этом примере значение равно степени два, равной двум.

3. Продолжайте повторять этот процесс, пока не дойдете до самой левой цифры.

4. Чтобы закончить, все, что вам нужно сделать, это сложить все эти числа вместе, чтобы получить общее десятичное значение двоичного числа: 128 + 64 + 0 + 0 + 8 + 0 + 2 + 0 = 202.

Заметка: Другой способ увидеть весь этот процесс в форме уравнения заключается в следующем: 1 x 2 7 + 1 x 2 6 + 0 x 2 5 + 0 x 2 4 + 1 x 2 3 + 0 x 2 2 + 1 x 2 1 + 0 х 2 0 = 20.

Двоичные числа с подписью

Приведенный выше метод работает для базовых двоичных чисел без знака. Однако компьютерам нужен способ представления отрицательных чисел также с помощью двоичного кода.

Из-за этого компьютеры используют двоичные числа со знаком. В системе этого типа самая левая цифра известна как знаковый бит, а остальные цифры известны как биты амплитуды.

Чтение двоичного числа со знаком почти такое же, как и без знака, с одним небольшим отличием.

1. Выполните ту же процедуру, как описано выше для двоичного числа без знака, но остановитесь, как только вы достигнете самого левого бита.

2. Чтобы определить знак, осмотрите крайний левый бит. Если это единица, то число отрицательное. Если это ноль, то число положительное.

3. Теперь выполните те же вычисления, что и раньше, но примените соответствующий знак к числу, указанному крайним левым битом: 64 + 0 + 0 + 8 + 0 + 2 + 0 = -74.

4. Бинарный метод со знаком позволяет компьютерам представлять числа, которые являются положительными или отрицательными. Однако он потребляет начальный бит, а это означает, что для больших чисел требуется немного больше памяти, чем для двоичных чисел без знака.

Конвертер текста в двоичный

Введите текстовую строку ASCII / Unicode и нажмите кнопку Преобразовать (например, введите «Пример»
, чтобы получить «01000101 01111000 01100001 01101101 01110000 01101100 01100101»):

folder_open Открыть файл поиск

Вставить текст или вставить текстовый файл

Кодировка символов (необязательно) ASCIIUnicodeASCII / UTF-8UTF-16UTF-16 little endianUTF-16 big endianWindows-1252Big5 (китайский) CP866 (русский) EUC-JP (японский) EUC-KR (корейский) GB 18030 (китайский) GB 2312 (китайский) ISO-2022- CN (китайский) ISO-2022-JP (японский) ISO-8859-1 (Latin1 / Западноевропейский) ISO-8859-2 (Latin2 / Восточноевропейский) ISO-8859-3 (Latin3 / Южноевропейский) ISO-8859-4 (Latin4 / Северо-Европейский) ISO-8859-5 (Латинский / Кириллица) ISO-8859-6 (Латинский / Арабский) ISO-8859-7 (Латинский / Греческий) ISO-8859-8 (Латинский / Иврит) ISO-8859- 8-I (Latin / Hebrew) ISO-8859-10 (Latin6 / Nordic) ISO-8859-13 (Latin7 / Baltic Rim) ISO-8859-14 (Latin8 / Celtic) ISO-8859-15 (Latin9 / Western European) ISO-8859-16 (Latin10 / Юго-Восточная Европа) KOI8-R (русский) KOI8-U (украинский) Macintosh (x-mac-roman) Mac OS Кириллица (x-mac-кириллица) Shift JIS (японский) Windows- 874 (тайский) Windows-1250 (восточноевропейский) Windows-1251 (кириллица) Windows-1252 (западноевропейский) Windows-1253 (греческий) Windows-1254 (турецкий) Windows-1255 (иврит) Windows-1256 (арабский) Windows- 1257 (Балтийский) Windows-1258 (Вьетнамский) X-User- Определен

Строка разделителя вывода (необязательно)

autorenew Конвертировать очистить Сброс swap_vert Swap

content_copy Копировать save_alt Сохранить save_alt Корзина для сохранения

Конвертер двоичного кода в текст ►

Как преобразовать текст в двоичный

Преобразование текста в двоичный код ASCII:

  1. Получить персонажа
  2. Получить десятичный код символа из таблицы ASCII
  3. Преобразовать десятичный байт в двоичный
  4. Перейти к следующему символу
Пример

Преобразовать текст «Сажать деревья» в двоичный код ASCII:

Решение:

Используйте таблицу ASCII для получения кода ASCII из символа.

«P» => 80 = 2 6 +2 4 = 01010000 2

«l» => 108 = 2 6 +2 5 +2 3 +2 2 = 01101100 2

«a» => 97 = 2 6 +2 5 +2 0 = 01100001 2

Для всех текстовых символов вы должны получить двоичные байты:

«01010000 01101100 01100001 01101110 01110100 00100000 01110100 01110010 01100101 01100101 01110011»

Как преобразовать текст в двоичный?

  1. Получить персонажа
  2. Получить код символа ASCII из таблицы ASCII
  3. Преобразовать десятичный байт в двоичный
  4. Перейти к следующему символу

Как использовать преобразователь текста в двоичный?

  1. Вставить текст в текстовое поле ввода.
  2. Выберите тип кодировки символов.
  3. Выберите строку-разделитель вывода.
  4. Нажмите кнопку «Преобразовать».

Как преобразовать английский в двоичный код?

  1. Получить английское письмо
  2. Получить код ASCII английской буквы из таблицы ASCII
  3. Преобразовать десятичный байт в двоичный
  4. Продолжить со следующей английской буквы

Как преобразовать символ «А» в двоичный?

Использовать таблицу ASCII: ‘A’ = 65 10 = 64 + 1 = 2 6 +2 0 = 01000001 2

Как преобразовать символ «0» в двоичный?

Использовать таблицу ASCII: ‘0’ = 48 10 = 32 + 16 = 2 5 +2 4 = 00110000 2

Текст ASCII в шестнадцатеричный, таблица двоичного преобразования

ASCII
Символ
Шестнадцатеричный двоичный
NUL 00 00000000
SOH 01 00000001
STX 02 00000010
ETX 03 00000011
EOT 04 00000100
ENQ 05 00000101
ACK 06 00000110
BEL 07 00000111
BS 08 00001000
HT 09 00001001
LF 0A 00001010
VT 0B 00001011
FF 0C 00001100
CR 0D 00001101
SO 0E 00001110
SI 0F 00001111
DLE 10 00010000
DC1 11 00010001
DC2 12 00010010
DC3 13 00010011
DC4 14 00010100
НАК 15 00010101
SYN 16 00010110
ЭТБ 17 00010111
МОЖЕТ 18 00011000
EM 19 00011001
ПОД 1A 00011010
ESC 00011011
ФС 00011100
GS 1D 00011101
RS 1E 00011110
США 1 этаж 00011111
Космос 20 00100000
! 21 00100001
« 22 00100010
# 23 00100011
$ 24 00100100
% 25 00100101
и 26 00100110
27 00100111
( 28 00101000
) 29 00101001
* 00101010
+ 00101011
, 2C 00101100
2D 00101101
. 2E 00101110
/ 2F 00101111
0 30 00110000
1 31 00110001
2 32 00110010
3 33 00110011
4 34 00110100
5 35 00110101
6 36 00110110
7 37 00110111
8 38 00111000
9 39 00111001
: 3A 00111010
; 00111011
< 3C 00111100
= 3D 00111101
> 3E 00111110
? 3F 00111111
@ 40 01000000
А 41 01000001
B 42 01000010
С 43 01000011
D 44 01000100
E 45 01000101
Ф 46 01000110
G 47 01000111
H 48 01001000
I 49 01001001
Дж 4A 01001010
К 4B 01001011
л 4C 01001100
M 4D 01001101
N 4E 01001110
O 4F 01001111
п. 50 01010000
Q 51 01010001
R 52 01010010
S 53 01010011
т 54 01010100
U 55 01010101
В 56 01010110
Вт 57 01010111
х 58 01011000
Y 59 01011001
Z 5A 01011010
[ 01011011
\ 5C 01011100
] 5D 01011101
^ 5E 01011110
_ 5F 01011111
` 60 01100000
61 01100001
б 62 01100010
с 63 01100011
д 64 01100100
e 65 01100101
f 66 01100110
г 67 01100111
ч 68 01101000
i 69 01101001
j 6A 01101010
к 01101011
л 6C 01101100
м 6D 01101101
n 6E 01101110
или 6F 01101111
п. 70 01110000
q 71 01110001
r 72 01110010
с 73 01110011
т 74 01110100
u 75 01110101
v 76 01110110
w 77 01110111
x 78 01111000
y 79 01111001
z 7A 01111010
{ 7B 01111011
| 7C 01111100
} 7D 01111101
~ 7E 01111110
DEL 7F 01111111

Конвертер двоичного кода в текст ►


См. Также

.Конвертер двоичного кода

— Переводчик

Поиск инструмента

Двоичный код

Инструмент для двоичного преобразования. Двоичный код — это числовая система с основанием 2, используемая в информатике, символы, используемые в двоичной системе счисления, как правило, равны нулю и единице (0 и 1).

Результаты

Двоичный код — dCode

Тег (и): арифметика, кодировка символов, подстановочный шифр

Поделиться

dCode и вы

dCode является бесплатным, а его инструменты являются ценным подспорьем в играх, математике, геокэшинге, головоломках и задачах, которые нужно решать каждый день!
Предложение? обратная связь? Жук ? идея ? Запись в dCode !

Конвертер двоичного кода в числа

Преобразователь двоичного кода в текст (ASCII)

Двоичный код часто используется для кодирования текста в ASCII, используйте специальную страницу для перевода двоичного файла в текст:

Двоичный преобразователь / кодировщик

Инструмент для бинарных преобразований.Двоичный код — это числовая система с основанием 2, используемая в информатике, символы, используемые в двоичной системе счисления, как правило, равны нулю и единице (0 и 1).

Ответы на вопросы

Как преобразовать число в двоичное?

Преобразование числа $ N $ в двоичное (формат с нулями и единицами) состоит в преобразовании арифметической базы из базы 10 (десятичная база отмечена $ N_ {10} $) в базу 2 (естественный двоичный код , отмечен $ N_ { 2} $).

Пример: $ 5_ {10} = 1 \ times 2 ^ 2 + 0 \ times 2 ^ 1 + 1 \ times 2 ^ 0 = 101_ {2} $

Метод состоит в последовательном делении на $ 2 $ и отметив остаток ($ 0 $ или $ 1 $) в обратном порядке.

Пример: С числом 6: 6/2 = 3 $ остается $ 0 $, затем $ 3/2 = 1 $ остается 1 $, затем $ 1/2 = 0 $ остается 1 $. Последовательные остатки равны $ 0,1,1 $, поэтому $ 6_ {10} $ записывается в двоичный код как $ 110_ {2} $ .

Как преобразовать текст в двоичный?

Свяжите с каждой буквой алфавита число, например, используя код A1Z26 или код ASCII. Это заменит каждую букву числом, которое затем может быть преобразовано в двоичное (см. Выше).0 = 7 (основание 10)

Как перевести двоичный

Двоичный код не преобразуется напрямую, любое число, закодированное как в двоичном формате , остается числом. С другой стороны, в информатике распространено использование двоичного кода для хранения текста, например, с помощью таблицы ASCII, которая связывает число с буквой. Переводчик ASCII доступен на dCode.

Что такое немного?

Бит (сокращение двоичной цифры) — это символ в двоичной записи: 0 или 1.

Зачем нужно определять количество битов?

В компьютерной информатике размер ограничен, числа хранятся в ячейках памяти размером N, где N — количество бит.

сколько битов необходимо для представления числа?

Это зависит от размера числа, вот минимальные и максимальные интервалы:

0-1 1
2-3 2
4-7 3
8-15 4
16-31 5
32-63 6
64-127 7
128-255 8
256-511 9
512-1023 10
1024-2047 11
2048-4095 12
2 ^ (n-1) — (2 ^ n) -1 n

Что такое дополнение до единицы?

В информатике дополнение — это запись числа, отрицательно меняющего местами 0 и 1.

Пример: 0111 становится 1000, поэтому 7 становится -7

Что такое дополнение до 2?

В информатике дополнением является запись числа с отрицательным перевесом 0 и 1 и сложением 1.

Пример: 0111 становится 1001

Почему в мире существует 10 типов людей?

В мире есть 10 типов людей: те, которые понимают двоичный код, и те, которые не понимают …

10 в двоичном формате равно 2 в десятичном.

Задайте новый вопрос

Исходный код

dCode сохраняет право собственности на исходный код онлайн-инструмента «Двоичный код». За исключением явной лицензии с открытым исходным кодом (обозначенной CC / Creative Commons / free), любой алгоритм, апплет или фрагмент (конвертер, решатель, шифрование / дешифрование, кодирование / декодирование, шифрование / дешифрование, переводчик) или любая функция (преобразование, решение, дешифрование / encrypt, decipher / cipher, decode / encode, translate), написанные на любом информатическом языке (PHP, Java, C #, Python, Javascript, Matlab и т. д.)) доступ к данным, скриптам или API не будет бесплатным, то же самое касается загрузки двоичного кода для автономного использования на ПК, планшете, iPhone или Android!

Нужна помощь?

Пожалуйста, заходите в наше сообщество Discord, чтобы получить помощь!

Вопросы / комментарии

Сводка

Инструменты аналогичные

Поддержка

Форум / Справка

Рекламные объявления

Ключевые слова

двоичный, 2,0,1, основание, ноль, единица, бит, дополнение, 10, вид, люди, мир, переводчик, преобразователь

Ссылки


Источник: https: // www.dcode.fr/binary-code

© 2020 dCode — Лучший «инструментарий» для решения любых игр / загадок / геокешинга / CTF. .

Узнайте, как написать свое имя в двоичном коде

Размещение и чтение битов в упорядоченных группах — вот что делает двоичный код исключительно мощным для хранения и передачи огромных объемов информации. Чтобы понять почему, полезно рассмотреть альтернативу: что, если бы одновременно использовался только один бит? Что ж, вы могли бы поделиться только двумя типами информации — один тип представлен 0, а другой — 1. Забудьте о кодировании всего алфавита или знаков препинания — вы получите только два типа информации.

Но когда вы группируете биты по два, вы получаете четыре вида информации:

00, 01, 10, 11

При переходе от двухбитовых групп к трехбитовым вы удваиваете количество информации, которую можете кодировать:

000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111

Хотя восьми различных видов информации по-прежнему недостаточно для представления всего алфавита, возможно, вы сможете увидеть, куда направляется шаблон.

Используя любое представление двоичного кода, которое вам нравится, попытайтесь выяснить, сколько возможных комбинаций битов вы можете разобрать, используя биты, сгруппированные по четыре.Затем попробуйте снова использовать биты, сгруппированные по пять. Как вы думаете, сколько возможных комбинаций вы можете получить, используя одновременно шесть бит или 64? Группируя отдельные биты в большие и большие группы, компьютеры могут использовать двоичный код для поиска, организации, отправки и хранения все большего количества видов информации.

Киддер доводит эту идею до конца в Душа новой машины :

«Компьютерные инженеры называют одно высокое или низкое напряжение битом, и это символизирует один фрагмент информации.Один бит не может много символизировать; у него есть только два возможных состояния, поэтому он может, например, использоваться для обозначения только двух целых чисел. Однако поместите много битов в ряд, и количество вещей, которые можно представить, возрастет по экспоненте ».

По мере развития компьютерных технологий компьютерным инженерам требовались способы одновременной отправки и хранения большего количества информации. В результате длина битов, используемая компьютерами, неуклонно росла на протяжении истории компьютеров. Если у вас новый iPhone, в нем используется 64-разрядный микропроцессор, что означает, что он хранит информацию и получает к ней доступ группами по 64 двоичных цифры — это означает, что он способен хранить 2 64 , или более 18 000 000 000 000 000 000 000 уникальных 64-значных цифр. битовые комбинации двоичных целых чисел.Ого.

Идея кодирования информации с большим количеством битов для повышения мощности и эффективности компьютеров с самого начала и до сих пор движет компьютерной инженерией. Хотя этот отрывок из Душа новой машины был впервые опубликован в 1981 году, основной принцип кодирования информации в двоичном коде с возрастающей сложностью по-прежнему отражает прогресс в вычислительной мощности сегодня:

«Внутри некоторых важных частей типичного современного компьютера биты — электрические символы — обрабатываются пакетами.Как и телефонные номера, пакеты имеют стандартный размер. Машины IBM традиционно обрабатывали информацию пакетами длиной 32 бита. NOVA от Data General и большинство последующих мини-компьютеров, включая Eclipses, работают с пакетами длиной всего 16 бит. В теории различие несущественно, поскольку любой компьютер гипотетически способен делать то же, что и любой другой компьютер. Но простота и скорость, с которой можно заставить разные компьютеры выполнять одну и ту же работу, сильно различаются, и в целом машина, которая обрабатывает символы в 32-битных фрагментах, работает быстрее, а для некоторых целей — обычно больших — это проще. для программирования, чем машина, которая обрабатывает только 16 бит за раз.”

Из книги Трейси Киддер «ДУША НОВОЙ МАШИНЫ». Авторские права © 1981, Джон Трейси Киддер. Перепечатано с разрешения Little, Brown and Company, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. Все права защищены.

.Двоичное кодирование

— CCM

Последнее обновление , вторник, 19 июня 2018 г., 19:24, , автор Olivia Long.

В конце 1930-х годов Клод Шеннон показал, что с помощью переключателей, которые замыкаются для «истина» и открываются для «ложь», можно выполнять логические операции, присваивая число 1 «истина» и 0 для «ложь».

Эта система кодирования информации называется binary . Это форма кодирования, которая позволяет компьютерам работать.Двоичный код использует два состояния (представленные цифрами 0 и 1) для кодирования информации.

С 2000 года до нашей эры люди считают, используя 10 цифр (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). Это называется «десятичным основанием» (или основанием 10). Однако более старые цивилизации и даже некоторые современные приложения использовали и до сих пор используют другие системы счисления: шестидесятеричные (60), используемые шумерами, которые также используются в нашей нынешней системе хронометража, для минут и секунд; vicesimal (20), используемый майя; двенадцатеричный (12), используемый в денежных системах Соединенного Королевства и Ирландии до 1971 года; пятеричный (5), используемый майя; и двоичный (2), используемый всеми цифровыми технологиями.


Бит

Термин бит (сокращенный до строчной b ) означает двоичную цифру , что означает 0 или 1 в двоичной нумерации. Это наименьшая единица информации, которой можно управлять с помощью цифровой машины. Эту двоичную информацию можно представить: электрическим или магнитным сигналом, который за пределами определенного порога обозначает 1; по шероховатости неровностей на поверхности; и с использованием триггеров, электрических компонентов, которые имеют два стабильных состояния (одно соответствует 1, другое 0).

Следовательно, бит может быть установлен в одно из двух состояний: либо 1, либо 0. С двумя битами вы можете иметь четыре различных состояния (2 * 2):

С 3 битами вы можете иметь восемь различных состояний (2 * 2 * 2):

3-битное двоичное значение Десятичное значение
000 0
001 1
010 2
011 3
100 4
101 5
110 6
111 7

Для группы из n битов можно представить 2 n значений.

Битовые значения

В двоичном числе значение бита зависит от его позиции, начиная справа. Подобно десяткам, сотням и тысячам в десятичном числе, значение бита увеличивается в два раза при перемещении справа налево, как показано на следующей диаграмме:
Двоичное число 1 1 1 1 1 1 1 1
значение 2 7 = 128 2 6 = 64 2 5 = 32 2 4 = 16 2 3 = 8 2 2 = 4 2 1 = 2 2 0 = 1

Преобразование

Чтобы преобразовать двоичную строку в десятичное число, умножьте значение каждого бита на его вес, а затем сложите произведения.Следовательно, двоичная строка 0101 в десятичном виде становится:
 2  3  x0 + 2  2  x1 + 2  1  x0 + 2  0  x1 
= 8x0 + 4x1 + 2x0 + 1x1
= 5

Байт

Байт (сокращенный до верхнего регистра B ) — это единица информации, состоящая из 8 бит. Его можно использовать, помимо прочего, для хранения символа, например буквы или числа.

Группирование чисел в группы по 8 упрощает их чтение, так же как группирование чисел по тройкам помогает сделать тысячи более четкими при работе с основанием 10.Например, число «1,256,245» легче читать, чем «1256245».

16-битная единица информации обычно называется словом . 32-битная единица информации называется двойным словом (иногда называется двойным словом ). Для байта наименьшее возможное число — 0 (представлено восемью нулями, 00000000), а наибольшее — 255 (представлено восемью единицами, 11111111), что составляет 256 различных возможных значений.

2 7 = 128 2 6 = 64 2 5 = 32 2 4 = 16 2 3 = 8 2 2 = 4 2 1 = 2 2 0 = 1
0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1

Килобайт и мегабайт

В течение долгого времени информатика была необычной тем, что использовала другие значения для своих единиц, чем метрическая система (также называемая Международной системой).Пользователи компьютеров часто узнавали, что 1 килобайт состоит из 1024 байтов. По этой причине в декабре 1998 года Международная электротехническая комиссия рассмотрела вопрос http://physics.nist.gov/cuu/Units/binary.html на своем веб-сайте. Вот стандартные единицы МЭК: один килобайт (КБ) = 1000 байт; один мегабайт (МБ) = 1000 кБ = 1000000 байтов; один гигабайт (ГБ) = 1000 МБ = 1 000 000 000 байт; и один терабайт (ТБ) = 1000 ГБ = 1 000 000 000 000 байт.
Предупреждение: в некотором программном обеспечении (и даже некоторых операционных системах) по-прежнему используется нотация до 1998 года, а именно:
  • Один килобайт (кБ) = 2 10 байтов = 1024 байта
  • Один мегабайт (МБ) = 2 20 байтов = 1024 кБ = 1048 576 байтов
  • Один гигабайт (ГБ) = 2 30 байтов = 1024 МБ = 1 073 741 824 байта
  • Один терабайт (ТБ) = 2 40 байтов = 1024 ГБ = 1 099 511 627 776 байтов

МЭК также определил двоичные килограммы (киби), двоичные мега (меги), двоичные гига (гиби) и двоичные тера (теби).

Они определены как: один кибибайт (kiB) стоит 2 10 = 1024 байта; один мебибайт (MiB) стоит 2 20 = 1048 576 байт; один гибибайт (ГиБ) стоит 2 30 = 1 073 741 824 байта; и один тебибайт (TiB) стоит 2 40 = 1 099 511 627 776 байт.

В некоторых языках, таких как французский и финский, слово для байта не начинается с «b», но международное сообщество в целом предпочитает английский термин «байт».»Это дает следующие обозначения для килобайта, мегабайта, гигабайта и терабайта:

  кБ ,  МБ ,  ГБ ,  ТБ  
Обратите внимание на использование верхнего регистра B , чтобы отличать байт от бита.

Это снимок экрана из программного обеспечения HTTrack , самого популярного автономного веб-браузера, показывающий, как используется эта нотация:


Бинарные операции

Простые арифметические операции, такие как сложение, вычитание и умножение, легко выполняются в двоичной системе.

Сложение в двоичном формате

Сложение в двоичном формате выполняется по тем же правилам, что и в десятичном: начните с добавления битов с наименьшим значением (те, что справа) и перенесите значение на следующее место, когда сумма двух битов в той же позиции больше, чем наибольшее значение единицы (в двоичном формате: 1). Это значение затем переносится в бит в следующей позиции.

Например:


Двоичное умножение

Таблица умножения в двоичном формате проста:

0x0 = 0

0x1 = 0

1×0 = 0

1×1 = 1

Умножение выполняется путем вычисления частичного произведения для каждого умножителя (только ненулевые биты дадут ненулевой результат).Когда бит умножителя равен нулю, частичное произведение равно нулю; когда он равен единице, частичное произведение формируется из множимого, сдвинутого на X позиций, где X равен весу бита умножителя.

Например:

0 1 0 1 множимое
x 0 0 1 0 множитель
0 0 0 0
0 1 0 1
0 0 0 0
0 1 0 1 0

Изображение: © Знаки и символы — Shutterstock.com.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Theme: Overlay by Kaira Extra Text
Cape Town, South Africa