binárny systém

Technológia

2022

Vysvetlíme, čo je to binárna sústava, ako funguje, aké sú jej aplikácie a ďalšie vlastnosti. Tiež vyriešené cvičenia.

V dvojkovej sústave sú všetky čísla reprezentované dvoma číslicami.

Čo je to binárna sústava?

Binárny systém alebo dyadický systém je základný systém číslovania v výpočtový a výpočtový, v ktorom možno súhrn čísel znázorniť pomocou číslic zložených z kombinácií iba dvoch číslic.

V prípade binárneho kódu sú použité číslice nuly a jednotky. Nesmieme si mýliť systém s kód, pretože prvý mohol pracovať s číslicami ako a a b (keďže logika je rovnaký), zatiaľ čo druhý pracuje špecificky s 1 a 0.

Binárny kód je základom pre konštrukciu počítačov ktoré dnes poznáme najmä preto, že sa dobre prispôsobuje prítomnosti či neprítomnosti napätia elektrické, čím vzniká a trocha od informácie: prítomný alebo neprítomný, to znamená 1 alebo 0, v tomto poradí.

Binárny kód však nebol vynájdený výlučne pre počítačový svet. Už vo východnej antike to navrhovali mnohí matematici, ako napríklad hinduistický Pingala (asi III alebo IV storočie pred Kristom), čo sa v mnohých prípadoch zhodovalo s vynálezom čísla 0.

V skutočnosti sú veštecké knihy, ako napríklad I-ťing, zostavené na základe vlastného kódu, pričom ich hexagramy sú usporiadané do sérií ekvivalentných 3 "bitov“. Neskôr ich čínsky filozof Shao Yong (1011-1077) zoradil podľa binárnej metódy.

Moderný binárny systém bol dielom nemeckého filozofa Gottfrieda W. Leibniza (1646-1716). Neskôr, v roku 1854, britský matematik George Boole (1815-1864) podrobne opísal Booleovu algebru, základnú pre vývoj súčasného binárneho systému v elektronických obvodoch.

Prvými pokusmi uviesť tento systém do praxe boli v roku 1937 Američania Claude Shannon (1916-2001) a George Stibitz (1904-1995).

Ako funguje binárna sústava?

Binárny systém funguje na základe znázornenia ľubovoľnej informácie dvoma číslicami. V binárnom kóde sú 0 a 1, ale môže to byť čokoľvek, pokiaľ sú rovnaké a predstavujú to isté: binárna opozícia, ako napríklad áno alebo nie, hore alebo dole, zapnuté alebo vypnuté.

Týmto spôsobom tento kód umožňuje „zapisovať“ informácie prostredníctvom podobných fyzikálnych prvkov: polarita magnetického disku (kladná alebo záporná), prítomnosť alebo neprítomnosť elektrického napätia atď.

Preto binárna sústava umožňuje „preložiť“ ľubovoľnú písmenovú alebo desatinnú hodnotu do binárnej postupnosti a dokonca umožňuje aritmetické a iné typy operácií.

Napríklad písmeno A v binárnom kóde je reprezentované 1010, zatiaľ čo číslo 1 je reprezentované 0001. V iných kódoch môže byť tá istá informácia reprezentovaná binárne ako abab Y bbba, alebo +*+* Y ***+, napríklad.

Takže podľa binárneho kódu by slovo atď. bolo reprezentované takto:

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

Charakteristika dvojkovej sústavy

Hodnoty binárneho systému môžu byť čokoľvek, napríklad zapnuté a vypnuté.

Binárny systém sa vyznačuje nasledujúcimi vlastnosťami:

  • Používa ľubovoľné dve jednotky (1 a 0 v prípade binárneho kódu) na vyjadrenie špecifických informácií prostredníctvom špecifických sekvencií týchto číslic. Vždy musia byť dve, s úplne rozlíšiteľnými a vzájomne sa vylučujúcimi hodnotami (nemôže byť 1 a 0 súčasne).
  • Predstavuje základ počítačových a výpočtových systémov, v ktorých je postupnosť osem bitov tvorí a byte informácie zodpovedajúce písmenu, číslu alebo znaku.
  • Umožňuje prekladať akékoľvek údaje vyjadrené v desiatkovej, šestnástkovej alebo osmičkovej notácii, medzi inými informačnými systémami (ASCII, atď.).
  • Umožňuje čítanie skutočných podmienok a materiálov, ktorých fyzikálne stavy môžu byť jedno alebo druhé: magnetická polarita, napätie atď.

Aplikácie dvojkovej sústavy

Binárny systém umožňuje množstvo súčasných použití, napríklad:

  • Harmonogram mikroprocesory.
  • Šifrovanie dôverných informácií.
  • Prenos údajov z jedného počítačového systému do druhého.
  • Protokoly počítačová digitálna komunikácia.

Vyriešené problémy binárneho kódu

Prejdite z desiatkovej sústavy do dvojkovej sústavy:

23 = 10111

17 = 10001

20 = 10100

Prejdite z dvojkovej sústavy do desiatkovej sústavy:

1111 = 15

10110 = 22

10000 = 16

!-- GDPR -->