Cod binar. Tipuri și lungimea codului binar. cod binar Reverse

Codul binar este o formă de înregistrare mass-media sub forma unu și zero. Un astfel de sistem de calcul al unei baze de poziționare 2. Până în prezent, codul binar (tabelul prezentat puțin mai jos conține câteva exemple de înregistrare a numerelor) utilizate în toate dispozitivele digitale. Popularitatea sa se datorează fiabilitatea ridicată și simplitatea acestei forme de intrare. aritmetică binară este foarte simplu, respectiv, și este ușor de implementat în hardware. electronice digitale componente (sau asa cum sunt numite - logica) sunt foarte fiabile , deoarece acestea funcționează în doar două stări: o unitate logică ( de exemplu , curentul), și o logică zero (fără curent). Astfel, ei compară favorabil cu componente analogice, care se bazează pe fenomene tranzitorii.

Cum este forma binară de a scrie?

Să vedem cum este format dintr-o astfel de cheie. O singură cifră cod binar poate cuprinde doar două stări: zero și unu (0 și 1). Atunci când se utilizează doi biți devine posibilă pentru a înregistra patru valori: 00, 01, 10, 11. Intrarea de trei cifre conține opt state: 000, 001 ... 110, 111. Rezultatul este că lungimea codului binar depinde de numărul de externări. Această expresie poate fi scrisă utilizând următoarea formulă: N = 2m, unde: m - este numărul de biți, și N - numărul de combinații.

Tipuri de coduri binare

Microprocesoarele sunt cheile folosite pentru a înregistra o varietate de informații care urmează să fie prelucrate. cod binar Bit ar putea depăși în mod semnificativ capacitatea procesorului și memoria sa internă. În astfel de cazuri, numărul de celule multiple lungi deschideri de memorie și prelucrate cu doar câteva comenzi. În acest caz, toate sectoarele de memorie care sunt alocate în conformitate cu codul binar multi-octet, sunt considerate ca fiind un singur număr. În funcție de nevoile acestui sau aceste informații, următoarele tipuri de chei:

• nesemnate;
• Codurile tselyeznakovye directe;
• reper inversă;
• semn suplimentar;
• Codul Gray;
• cod-Express Gray.
• coduri de fracționare.

Să ne gândim mai detaliat fiecare dintre ele.

cod binar nesemnat

Să vedem ce constituie o astfel de formă de înregistrare. De unsigned Codurile întregi fiecare bit (binar) cifre reprezintă gradul doi. Astfel , cel mai mic număr care poate fi scris în această formă, este zero , iar maximul poate fi reprezentat prin următoarea formulă: M = 2 ⁿ -1. Aceste două numere sunt definiți complet gama-cheie, care poate fi exprimată într-un cod binar. Să ne uităm la posibilitatea formelor de intrare menționate. Când se utilizează acest tip de cheie nesemnat este format din opt biți, gama de numere posibile variază de la 0 la 255. cod Hexazecimal va avea un interval de la 0 la 65535. procesoare Cele opt biți pentru stocarea și înregistrarea acestor numere cu ajutorul a două sectoare de memorie, care sunt situate în destinatari adiacente . Lucrul cu astfel de chei oferă comenzi speciale.

coduri de caractere întregi directe

În această formă de chei binare MSB este folosit pentru a înregistra numărul de înmatriculare. Zero corespunde plus, și unitatea - minus. Ca urmare a acestei game de descărcare de numere codificate mutat în direcția negativă. Se pare că opt biți cheie binar întreg poate înregistra numere în intervalul -127-127. Hexadecimal - în intervalul -32767-32,767. opt-bit microprocesor pentru stocarea unor astfel de coduri Utilizarea două sectoare adiacente.

Un dezavantaj al acestei forme de înregistrare este că biții cheie simbolice și numerice trebuie procesate separat. Programele Algoritmi care lucrează cu aceste coduri pentru a obține foarte complicat. Pentru a modifica selecția și să semneze biți necesare pentru a pune în aplicare mecanisme care masca caracterul, ceea ce contribuie la o creștere bruscă a software-ului dimensiune și o scădere a performanțelor sale. Pentru a elimina acest dezavantaj a fost introdus un nou tip de cheie - revers cod binar.

Conectați-vă cheia de retur

Această formă de scriere este diferit de codul directe numai în faptul că un număr negativ este obținut prin inversarea tuturor biții cheii. În acest biți digitale și să semneze sunt identice. Datorită acestui fapt, lucrul cu algoritmi de acest tip de cod sunt simplificate în mod semnificativ. Cu toate acestea, cheia inversă necesită un algoritm special de recunoaștere simbol prima cifră, calcularea valorii absolute a numărului. O reconstruirea semnul valorii rezultante. Mai mult decât atât, în numerele inverse și coduri forward pentru înregistrarea de două taste sunt utilizate la zero. În ciuda faptului că această valoare nu are un semn pozitiv sau negativ.

numere de binar cod suplimentar

Acest tip de înregistrare nu este listat neajunsurile de chei anterioare. Astfel de coduri permit însumării directă a ambelor numere pozitive și negative. Astfel, nu are loc analiza biți semn. Toate acestea au devenit posibile datorită faptului că numerele suplimentare sunt un inel de simbol natural și nu o entitate artificială, cum ar fi tastele înainte și înapoi. Mai mult decât atât, cel mai important factor este faptul că calculul de suplimente pentru a genera coduri binare este extrem de ușor. Este suficient pentru a adăuga cheia de la cea opusă. La utilizarea acestui tip de cod de caractere format din opt biți, gama de numere posibile variază de -128-127. cheie hexazecimală va avea o serie de -32,768-32,767. Procesoarele opt biți pentru stocarea unor astfel de numere de a utiliza, de asemenea, două sectoare adiacente.

cod binar cu efecte observabile suplimentare interesante care fenomenul este numit extensie semn. Să vedem ce înseamnă. Efectul este că în procesul de conversie a unei valori de un octet în fiecare bit de doi octeți suficient de mare octet valori aloca semn biți ai octetului scăzut. Se pare că , pentru stocarea unui semnat număr de caractere , puteți utiliza biți de înaltă ordine. Atunci când această valoare cheie nu a schimbat.

codul Gray

Această formă de scriere, este, în esență, o cheie-un singur pas. Aceasta este, în trecerea de la o valoare la alta se schimbă doar un bit de informație. Eroarea la citirea datelor conduce la o tranziție de la o poziție la alta, cu o ușoară decalaj de timp. Cu toate acestea, obținerea unui rezultat complet incorecte atunci când poziția unghiulară a unui astfel de proces este complet eliminat. Avantajul acestui cod este capacitatea sa de a reflecta informația. De exemplu, răsturnând biții de ordin superior, puteți schimba pur și simplu direcția de referință. Acest lucru se datorează de intrare de control al complementului. Când această valoare poate fi ca margine la ieșire în creștere și care se încadrează la o axă de rotație fizică. Având în vedere că informațiile stocate în cheia gri este codificată în mod exclusiv de caractere, care nu suportă datele numerice reale, înainte de începerea lucrărilor în continuare este necesar să-l transforme în prealabil într-o notație binară obișnuită. Acest lucru se face cu ajutorul unui traductor de construcții - decodor Gray Binar. Acest dispozitiv este ușor de realizat pe elemente logice elementare atât hardware cât și software.

Gray cod-Express

Standard gri-cheie un singur pas pentru soluții care sunt prezentate sub formă de numere, ridicat la puterea a doua. În cazurile în care este necesar să se pună în aplicare alte soluții, de o astfel de formă de înregistrare tăiat și de a folosi numai porțiunea de mijloc. Ca urmare, cheia cu un singur pas este stocat. Cu toate acestea, în acest cod numeric interval de pornire nu este de zero. Se trece la valoarea specificată. În timpul procesării datelor pe puls generat consumând jumătate din diferența dintre rezoluția inițială și redusă.

Prezentarea unui număr fracționar în cheie binar-un punct fix

În acest proces, trebuie să funcționeze nu numai numere întregi, dar, de asemenea, fracționată. Aceste numere pot fi înregistrate de către directă, inversă și codurile suplimentare. construcția principiului cheie menționat este aceeași cu cea a întregului. Până acum ne-am gândit că punctul binar trebuie să fie dreptul LSB. Dar acest lucru nu este cazul. Acesta poate fi amplasat pe partea stângă și cel mai semnificativ bit (în acest caz, variabila poate fi scris numai numere fracționare), iar variabila de mijloc (valori amestecate pot fi înregistrate).

Reprezentarea binară cu virgulă mobilă

Acest formular este folosit pentru a scrie numere mari, sau invers - este foarte mic. Ca un exemplu, distanțele sau mărimi atomi interstelare și electroni. În calcularea acestor valori ar trebui să aplice un cod binar cu o descărcare foarte mare. Cu toate acestea, nu este necesar să se ia în considerare distanța cosmică la cel mai apropiat milimetru. Prin urmare, forma de-un punct fix, în acest caz, este ineficient. Pentru a afișa aceste coduri utilizate formă algebrică. Aceasta este, numărul este scris ca o mantisă înmulțit cu zece la puterea de a afișa numărul de ordine dorit. Vă rugăm să fiți conștienți de faptul că mantisa nu trebuie să fie mai mare decât unu, și după punctul zecimal nu ar trebui să fie scrise la zero.

este interesant

Se crede că calculul binar a fost inventat la inceputul secolului al 18-lea matematician Gottfried Leibniz în Germania. Cu toate acestea, oamenii de știință au descoperit recent, cu mult înainte de această nativii din insula polineziană de Mangareva de a utiliza acest tip de aritmetică. În ciuda faptului că colonizarea a distrus aproape complet sistemul original de numerotare, cercetatorii au restaurat binar complexe și tipuri de conturi zecimale. In plus, omul de știință cognitiv Nunez susține că binar de codificare cod a fost folosit în China antică încă din secolul al 9-lea î.Hr.. e. Alte civilizatii antice, cum ar fi Maya folosit, de asemenea, zecimal combinație complexă și sisteme binare de urmărire intervale de timp și evenimente astronomice.