Binary code. Uri at haba ng binary code. Reverse binary code

Binary code ay isang anyo ng pag-record ng media sa anyo ng mga bago at mga zero. Ang ganitong sistema para sa pagkalkula ng isang posisyonal base 2. Upang petsa, ang binary code (table iniharap bahagyang mas mababa ay naglalaman ng ilang mga halimbawa ng pagtatala ng mga numero) na ginagamit sa lahat ng mga digital na aparato. Popularidad nito ay dahil sa ang mataas na pagiging maaasahan at pagiging simple ng ang entry na ito form. Binary arithmetic ay napaka-simple, ayon sa pagkakabanggit, at ito ay madaling ipatupad sa hardware. Digital electronic components (o bilang mga ito ay tinatawag na - logic) ay napaka-maaasahang bilang patakbuhin sila sa lamang dalawang estado: isang lohikal na yunit (ie ang kasalukuyang), at isang lohika zero (walang kasalukuyang). Kaya, sila ay ihambing paayon sa analog bahagi, na kung saan ay batay sa mga transients.

Paano ay ang binary form ng pagsulat?

Ipaalam sa amin makita kung paano tulad ng isang key ay nabuo. One digit binary code ay maaaring binubuo lamang ng dalawang mga katayuan: zero at isa (0 at 1). Kapag gumagamit ng dalawang bits ay magiging posible upang i-record ng apat na mga halaga: 00, 01, 10, 11. Ang tatlong-digit na entry ay naglalaman ng walong estado: 000, 001 ... 110, 111. Ang resulta ay na ang haba ng binary code ay nakasalalay sa bilang ng mga discharges. expression na ito ay maaaring isinulat gamit ang mga sumusunod na formula: N = 2m, kung saan: m - ay ang bilang ng bits, at N - ang bilang ng mga kumbinasyon.

Mga uri ng binary code

Ang microprocessors ay ang mga susi na ginagamit upang i-record ang isang iba't ibang mga impormasyon upang maproseso. Bit binary code ay maaaring makabuluhang lumampas sa kapasidad ng processor at ang kanyang mga panloob na memorya. Sa mga naturang kaso, ang bilang ng mahabang span ng maramihang mga cell memorya at naproseso nang may mga lamang ng ilang mga utos. Sa kasong ito, ang lahat ng mga memory sektor na inilalaan sa ilalim ng multi-byte binary code, ay itinuturing bilang isang solong numero. Depende sa mga pangangailangan ng mga ito o na impormasyon, ang mga sumusunod na uri ng mga susi:

• unsigned;
• direct tselyeznakovye code;
• landmark reverse;
• karagdagang pag-sign;
• Gray code;
• Gray code-Express.
• fractional mga code.

Ipaalam sa amin isaalang-alang nang mas detalyado ang bawat isa sa kanila.

Unsigned binary code

Tingnan natin kung ano ang bumubuo ng naturang record form na ipaalam. Ang unsigned Mga code ng integer sa bawat bit (binary) digit na kumakatawan sa antas ng dalawang. Kaya ang pinakamaliit na bilang na maaaring maisulat sa form na ito, ay zero at ang maximum na maaaring katawanin sa pamamagitan ng mga sumusunod na formula: M = 2 ⁿ -1. Ang dalawang numerong ito ay ganap na tukuyin ang mga key na hanay, na maaaring ipinahayag sa isang binary code. Tingnan natin ang posibilidad ng sinabi form entry Hayaan. Kapag gumagamit ng ganitong uri unsigned key ay binubuo ng walong bits, ang hanay ng mga posibleng mga numero mula 0 sa 255. hexadecimal code ay magkakaroon ng isang hanay mula 0 hanggang 65535. Ang walong-bit processors para sa pag-iimbak at pag-record ng mga numerong ito gamit ang dalawang sektor memory na matatagpuan sa katabing addressees . Work na may tulad na key ay nagbibigay espesyal na utos.

Direct buong code na karakter

Sa ganitong anyo ng binary key MSB ay ginagamit upang i-record ang numero ng plaka. Zero ay tumutugon sa plus, at unit - minus. Bilang isang resulta ng mga ito hanay discharge naka-code na numero shifted sa negatibong direksyon. Ito ay lumiliko out na ang walong-bit-sign integer binary key number ay maaaring nakasulat sa hanay mula -127 sa 127. Hexadecimal - sa hanay -32,767-32,767. Ang walong-bit microprocessor para sa pag-iimbak ng naturang mga code gumamit ng dalawang katabing sektor.

Ang kawalan ng form na ito ng pag-record ay na ang symbolic at numeric key bits ay dapat ma-proseso nang hiwalay. Algorithm mga programa nagtatrabaho sa ang mga code upang makakuha ng napaka-komplikadong. Upang baguhin ang pagpili at mag-sign bits na kinakailangan upang ipatupad ang mekanismo na maskara ang mga character, na nag-aambag sa isang matalim na pagtaas sa laki ng software at isang pagbaba sa pagganap nito. Upang maalis ang dehado ay nagpasimula ng isang bagong uri ng key - reverse binary code.

Mag-sign ang return key

Ang form na ito ng pagsulat ay naiiba mula sa mga direct code lamang sa na ang isang negatibong numero ng ito ay nakuha sa pamamagitan ng inverting ang lahat ng mga piraso ng ang susi. Sa ganitong mga digital at pag-sign bits ay magkapareho. Dahil sa ito, ang mga algorithm ng trabaho na may ganitong uri ng code ay makabuluhang pinasimple. Gayunman, ang reverse key ay nangangailangan ng isang espesyal na algorithm para sa Kinikilala unang digit na simbolo, pagkalkula ng absolute value ng numero. Isang reconstructing ang tanda ng ang nagreresultang halaga. Dagdag pa rito, sa reverse at forward code ng mga numero para sa pag-record ng dalawang mga susi ay ginagamit zero. Sa kabila ng ang katunayan na ang halaga na ito ay hindi magkaroon ng isang positibo o negatibong sign.

Naka-sign binary numero karagdagang code

Ang uri ng record ay hindi nakalista pagkukulang ng nakaraang keys. Ang nasabing mga code payagan ang direct kabuuan ng parehong positibo at negatibong numero. Kaya ito ay hindi gaganapin sign bit pagtatasa. Ang lahat ng ito ay naging posible salamat sa ang katunayan na ang mga karagdagang mga numero ay isang natural na simbolo ng singsing at hindi isang artipisyal na entity, gaya ng pasulong at paatras keys. Bukod dito, ang mahalagang kadahilanan ay na ang pagkalkula ng mga add-on upang bumuo ng binary code ay lubhang madali. Ito ay sapat upang i-reverse key add isa. Kapag gumagamit ng ganitong uri ng code na character na binubuo ng walong bits, ang hanay ng mga posibleng mga numero saklaw mula -128 sa 127. Hexadecimal key ay may isang saklaw ng -32,768-32,767. Ang walong-bit processors para sa pag-iimbak ng naturang numero ring gamitin ang dalawang katabing sektor.

Binary code karagdagang mga kagiliw-giliw kapansin-pansin na epekto na phenomenon ay tinatawag na pag-sign ng extension. Tingnan natin kung ano ang ibig sabihin nito hayaan. Ang epekto ay na sa proseso ng pag-convert ng isang one-byte na halaga sa bawat piraso ng dalawang-byte sapat na mataas na byte magtalaga ng mga halaga-sign bits ng mababang byte. Ito lumiliko out na para sa imbakan ng isang naka-sign bilang ng mga character maaari mong gamitin ang mataas na-order bits. Kapag ang key na halaga ng isang ay hindi nagbago ganap.

Gray code

Ang form na ito ng pagsulat, ay mahalagang isang one-step key. Iyon ay, sa paglipat mula sa isang halaga sa isa pang ay nagbabago lamang ng isang piraso ng impormasyon. Ang error kapag nagbabasa ng data ay humahantong sa isang paglipat mula sa isang posisyon patungo sa isa na may isang bahagyang offset ng oras. Gayunman, ang pagkuha ng isang ganap na maling resulta kapag ang angular posisyon ng tulad ng isang proseso ay ganap na eliminated. Ang bentahe ng code na ito ay ang kakayahan nitong gayahin ang impormasyon. Halimbawa, inverting ang mataas na-order bits, maaari mo lamang baguhin ang direksyon ng reference. Ito ay dahil sa ang control input ng Makadagdag. Kapag ang halaga na ito ay maaaring outputted bilang ang umaangat at bumabagsak na gilid sa isang pisikal na axis ng pag-ikot. Dahil ang impormasyon na naitala sa Gray key ay eksklusibo naka-code na karakter, na kung saan ay hindi mananagot sa mga aktwal na numerical data, bago karagdagang trabaho ay kinakailangan upang i-convert ito dati sa isang ordinaryong binary notation. Ginagawa ito gamit ang isang espesyal transduser - decoder Gray Binar. Ang aparatong ito ay madaling natanto sa elementarya elemento logic parehong hardware at software.

Gray code-Express

Gray Standard one-step susi para sa mga solusyon na ay iniharap sa anyo ng mga numero, itataas sa kapangyarihan ng dalawa. Sa mga kaso kung saan ito ay kinakailangan upang ipatupad ang ibang mga solusyon, ng naturang anyo ng record cut at gamitin lamang ang gitnang bahagi. Bilang isang resulta, ang isa-step na key ay naka-imbak. Gayunpaman, sa numerical range start code ay hindi zero. Ito ay nalilipat sa tinukoy na halaga. Sa panahon data processing sa pulso na nabuo sa pamamagitan ubos kalahati ng pagkakaiba sa pagitan ng pauna at nabawasan resolution.

Pagsusumite ng isang fractional numero sa binary fixed-point key

Sa proseso, mayroon kaming upang mapatakbo hindi lamang ng mga buong numero ngunit din fractional. Ang ganitong mga numero ay maaaring naitala sa pamamagitan ng direct, kabaligtaran at karagdagang mga code. ang konstruksiyon ng nabanggit key prinsipyo ay ang parehong bilang na ng buo. Hanggang ngayon naisip namin na ang binary punto ay dapat na sa kanan ng LSB. Ngunit hindi ito ang kaso. Maaari itong matatagpuan sa kaliwa at ang pinaka-makabuluhang bit (sa kasong ito, ang mga variable ay maaaring nakasulat lamang fractional mga numero), at sa gitna variable (mixed halaga ay maaaring ma-record).

Representasyon ng binary lumulutang-point

Ang form na ito ay ginagamit upang i-record ang mga malalaking numero, o vice versa - ay napakaliit. Bilang halimbawa, distansya o laki ng interstellar atoms at electron. Sa pagkalkula ng mga halagang ito ay kailangang mag-aplay ng isang binary code na may isang napakalaking discharge. Gayunman, hindi tayo dapat isaalang-alang ang cosmic distansya sa pinakamalapit na milimetro. Samakatuwid, ang form ng fixed-point sa kasong ito ay hindi mabisa. Upang ipakita ang naturang code na ginagamit algebraic form. Iyon ay, ang bilang ay nakasulat bilang mantissa multiplied sa sampung sa lakas ng pagpapakita ng mga ninanais numero ng order. Mangyaring magkaroon ng kamalayan na ang mantissa ay hindi dapat na mas malaki kaysa sa isa, at pagkatapos ng decimal point ay hindi dapat na nakasulat sa zero.

ito ay kagiliw-giliw

Ito ay pinaniniwalaan na ang binary calculus ay imbento sa unang bahagi ng ika-18 siglo mathematician Gottfried Leibniz sa Germany. Gayunpaman, tulad ng mga siyentipiko kamakailan natuklasan, katagal bago ito ang natives ng Polynesian na isla ng Mangareva gamitin ang ganitong uri ng pang-aritmetika. Sa kabila ng ang katunayan na ang kolonisasyon halos ganap na nawasak ang orihinal na sistema ng pagnunumero, ang mga mananaliksik na naibalik ang mahirap binary at decimal uri ng mga account. Sa karagdagan, ang nagbibigay-malay siyentipiko Nunez inaangkin na ang binary code coding ay ginamit sa sinaunang Tsina mula pa noong ika-9 na siglo BC. e. Iba pang mga sinaunang civilizations tulad ng mga Maya ginagamit din kumplikadong kumbinasyon decimal at binary sistema para sa pagsubaybay ng mga puwang ng oras at astronomical na mga kaganapan.