Dvejetainę skaičių sistemą pirmą kartą išrado XVII amžiuje. Dvejetainė skaičių sistema buvo plačiai naudojama, kai kompiuteriams reikėjo pateikti skaičius naudojant mechaninius jungiklius.
Kas yra dvejetainis kodas?
Dvejetainė yra 2 bazinių skaičių sistema, vaizduojanti skaičius naudojant vienetų ir nulių šabloną.
Ankstyvosiose kompiuterių sistemose buvo mechaniniai jungikliai, kurie buvo įjungti, kad reikštų 1, o išjungti – 0. Naudojant jungiklius nuosekliai, kompiuteriai galėjo pavaizduoti skaičius naudojant dvejetainį kodą. Šiuolaikiniai kompiuteriai vis dar naudoja dvejetainį kodą skaitmeninių vienetų ir nulių pavidalu procesoriaus ir RAM viduje.
Skaitmeninis vienetas arba nulis yra tiesiog elektrinis signalas, kuris įjungiamas arba išjungiamas aparatūros įrenginyje, pvz., CPU, kuris gali laikyti ir apskaičiuoti daug milijonų dvejetainių skaičių.
Dvejetainiai skaičiai susideda iš aštuonių „bitų“, vadinamų „baitais“, serijos. Bitas yra vienas arba nulis, kuris sudaro 8 bitų dvejetainį skaičių. Naudojant ASCII kodus, dvejetainiai skaičiai taip pat gali būti išversti į teksto simbolius, kad informacija būtų saugoma kompiuterio atmintyje.
Kaip veikia dvejetainiai skaičiai
Dvejetainį skaičių konvertuoti į dešimtainį skaičių labai paprasta, kai manote, kad kompiuteriai naudoja 2 bazinę dvejetainę sistemą. Kiekvieno dvejetainio skaitmens vieta lemia jo dešimtainę reikšmę. 8 bitų dvejetainio skaičiaus reikšmės apskaičiuojamos taip:
- 1 bitas: 2 iki 0 laipsnio=1
- 2 bitas: 2 iki 1 laipsnio=2
- 3 bitas: 2 iki 2 laipsnio=4
- 4 bitas: 2 iki 3 laipsnio=8
- 5 bitas: 2 iki 4 laipsnio=16
- 6 bitas: 2 iki 5 laipsnio=32
- 7 bitas: 2 iki 6 laipsnio=64
- 8 bitas: 2 iki 7 laipsnio=128
Sudėję atskiras reikšmes, kur bitas turi vieną, galite pateikti bet kokį dešimtainį skaičių nuo 0 iki 255. Daug didesni skaičiai gali būti pateikiami įtraukus į sistemą daugiau bitų.
Kai kompiuteriuose buvo 16 bitų operacinės sistemos, didžiausias individualus skaičius, kurį CPU galėjo apskaičiuoti, buvo 65 535. 32 bitų operacinės sistemos galėjo dirbti su atskirais dešimtainiais skaičiais, kurių dydis buvo 2, 147, 483, 647. Šiuolaikinės kompiuterinės sistemos su 64 bitų architektūra gali dirbti su įspūdingai dideliais dešimtainiais skaičiais iki 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Informacijos pateikimas naudojant ASCII
Dabar, kai suprantate, kaip kompiuteris gali naudoti dvejetainę skaičių sistemą, kad galėtų dirbti su dešimtainiais skaičiais, jums gali kilti klausimas, kaip kompiuteriai ją naudoja tekstinei informacijai saugoti.
Tai pasiekiama naudojant vadinamąjį ASCII kodą.
ASCII lentelę sudaro 128 teksto arba specialiųjų simbolių, kurių kiekvienas turi susietą dešimtainę reikšmę. Visos ASCII palaikančios programos (pvz., tekstų rengyklės) gali skaityti arba saugoti tekstinę informaciją kompiuterio atmintyje ir iš jos.
Kai kurie dvejetainių skaičių, konvertuotų į ASCII tekstą, pavyzdžiai:
- 11011=27, tai yra ESC klavišas ASCII
- 110000=48, tai yra 0 ASCII
- 1000001=65, tai yra A ASCII
- 1111111=127, tai yra ASCII kodo DEL klavišas
Kol kompiuteriai tekstinei informacijai teikia 2 bazinį dvejetainį kodą, kitiems duomenų tipams naudojamos kitos dvejetainės matematikos formos. Pavyzdžiui, base64 naudojama medijai, pvz., vaizdams ar vaizdo įrašams, perkelti ir saugoti.
Dvejetainis kodas ir informacijos saugojimas
Visi jūsų rašomi dokumentai, peržiūrimi tinklalapiai ir net žaidžiami vaizdo žaidimai yra įmanomi dėl dvejetainės skaičių sistemos.
Dvejetainis kodas leidžia kompiuteriams valdyti ir saugoti visų tipų informaciją į kompiuterio atmintį ir iš jos. Viskas, kas yra kompiuterizuota, net kompiuteriai jūsų automobilyje ar mobiliajame telefone, naudokite dvejetainę skaičių sistemą viskam, kam ją naudojate.
