Mi a bináris? [Technológia magyarázata]

Hirdetés

Mivel a bináris annyira alapvető fontosságú a számítógépek létezéséhez, furcsanak tűnik, hogy soha nem foglalkoztunk ezzel korábbi téma - tehát ma arra gondoltam, hogy áttekintést adok arról, hogy a bináris ténylegesen mit jelent, és hogyan használják számítógépek. Ha mindig is azon tűnődött, mi a különbség a között? 8-bites, 32-bitesés 64-bites valóban van, és miért számít - akkor olvassa tovább!

Mi a bináris? A 10-es és a 2-es alap közötti különbség

Legtöbbünk a 10 alapszintű világban nőtt fel, értem, hogy 10-nek vagyunk 'bázis' számok (0-9), amelyből levezetjük az összes többi számot. Miután kimerítettük ezeket, egy egységgel feljebb lépünk - 10-es, 100-as, 1000-es - ezt a számlálási formát a születésüktől kezdve az agyunkba ütik be. Valójában csak a római korszakból kezdtük el a 10-es bázison számolni. Ezt megelőzően a 12. alap volt a legegyszerűbb, és az emberek a csuklóikat használtak számolásra.

Amikor az általános iskolában megtanuljuk a 10. alapot, gyakran így írjuk ki az egységeket:

Tehát a szám 1990 valójában áll 1 x 1000, 9 x 100, 9 x 10és 0 x 1. Biztos vagyok benne, hogy nem kell tovább magyaráznom a 10. alapot.

De mi lenne, ha ahelyett, hogy teljes választékát választaná 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 hogy dolgozzunk alapszámként - mi lenne, ha csak lenne 0és 1. Ezt nevezik 2. alap; és gyakran nevezik kétkomponensű. Egy bináris világban csak számolni lehet 0,1 - akkor a következő egységszintre kell lépnie.

Számolás bináris formában

Rendkívül elősegíti, ha bináris tanulás közben kiírjuk az egységeket. Ebben az esetben ahelyett, hogy minden egyes egységet tízszeresére megszoroznánk, akkor azt megszorozzuk 2-del, és így kapunk nekünk 1,2,4,8,16,32,64 … Tehát a számítás elősegítése érdekében így írhatjuk ki őket:

Más szavakkal, a bináris számban a legmegfelelőbb érték azt jelzi, hogy hány 1-et. A következő számjegy, attól balra, hány 2-et jelöl. A következő azt mutatja, hogy hány négyes ember… és így tovább.

Ezzel a tudással elkészíthetjük a számlálási táblázatot binárisan, a bal oldali 10-es ekvivalens értékkel.

Szánjon rá egy percet addig, amíg nem tudja pontosan megérteni, miért írják a 25-et 11001-re. Le kell tudnia bontani, hogy 16 + 8 + 1 = 25 legyen.

Visszafelé dolgozva - 10-es alap a binárishoz

Most meg kell tudnia találni, hogy egy bináris szám milyen értékkel rendelkezik, egy hasonló táblázat rajzolásával és az egyes egységek szorzásával. A szokásos 10 alapszám binárisra váltása kissé több erőfeszítést igényel. Az első lépés a legnagyobb bináris egység megtalálása, amely „illeszkedik” a számhoz. Tehát például, ha 35-et csinálunk, akkor a 35-be illeszkedő táblázat legnagyobb száma 32, tehát az oszlopban ott lenne 1. Ezután van egy maradékunk 3 - amire 2-re, majd végül 1-re lenne szükség. Szóval megkapjuk 100011.

8 bites, bájt és oktett

A fenti táblázat 8 bites, mert legfeljebb 8 nullát használhatunk, és bináris számunkhoz használható. Így a maximális számot képviselhetjük 11111111, vagy 255. Ez az oka annak, hogy bármilyen számot ábrázoljunk 0-255, legalább 8 bitre van szükségünk. Az Octet és a Byte egyszerűen egy újabb módszer a 8 bites mondáshoz. Ebből kifolyólag 1 bájt = 8 bit.

32 vs 64 bites számítástechnika

Manapság gyakran hallják a feltételeket 32 és 64 bites verziók, és tudhatja, hogy a 32 bites Windows csak támogatni tudja legfeljebb 4 gigabájt RAM-ot. De miért van ez?

Mindez a memória címzéséhez vezet. A memória minden egyes bitjének egyedi címre van szüksége annak eléréséhez. Ha lenne egy 8-bites memóriacímzési rendszer, csak legfeljebb 100% lehet 256 bájt a memória. Val,-vel 32-bites memória címző rendszer (Képzelje el a fenti táblázat kibővítését 32 bináris egység oszlopra), bárhova is mehetünk 4,294,967,296? 4 milliárd bájtvagy más szavakkal - 4 GIGAbájt.64-bites a számítástechnika lényegében eltávolítja ezt a határt azáltal, hogy feláldozzon minket 18 kvintillion különböző címek - sokunk közül sokunk egyszerűen nem képes megérteni.

IPv4 címzés

A számítástechnika világában a legújabb aggodalomra ad okot az IP címekről IPv6 és az érkező ARPAgeddon [Technológia magyarázata] Olvass tovább , különösen IPv4 címek, például:

• 192.168.0.1
• 200.187.54.22

Valójában 4 számból állnak, amelyek mindegyike 255-ig terjedő értéket képvisel. Meg tudja tippelni miért? Igen, a teljes címet jelöli 4 oktett (Összesen 32 bit). Ez szörnyű sok lehetséges címnek tűnt (körülbelül 4 milliárd ténylegesen) abban az időben, amikor az internetet először fedezték fel, de gyorsan elfogyunk most, hogy életünkben mindent össze kell kapcsolni. Ennek megoldására az új IPv6 használja 128 bit összesen, hozzávetőlegesen megadva 340 undecillion (tegye 38 nullát a végére) címekkel játszani.

A mai napig ott hagyom, így visszatérhetek az eredeti célomhoz, mely a következő Arduino oktatóanyag elkészítése volt: amelyben széles körben használjuk a bit-shift regisztert. Remélem, ma alapvető ismereteket adott neked arról, hogy a bináris milyen fontos a számítógépek számára, miért jelennek meg ugyanazok a számok, és miért A biteknek, amelyeket valami képviselnünk kell, a memóriamennyiség, a képernyőméret, a lehetséges színértékek vagy a rendelkezésre álló egyedi IP-címek korlátozott korlátokat szabnak. Legközelebb áttekintjük bináris logikai számítások, ami nagyjából minden, amit egy számítógépes processzor csinál, valamint azt is, hogy a számítógépek miként reprezentálhatják a negatív számokat.

Hozzászólások? Zavar? Nem találta meg magyarázatomat könnyen érthetőnek? Akárhogy is legyen, kérjük vegye fel a kapcsolatot a hozzászólásokkal. Bináris viccet hagyok neked!

Csak 10 ember létezik a világon: akik értik kétkomponensű, és azok, akik nem.

Kép jóváírása: Shutterstock