Двоичный код

редактировать
Слово «Википедия» представлено в ASCII двоичном коде, состоящем из 9 байтов (72 бита).

A двоичный код представляет собой текст, инструкции компьютерного процессора или любые другие данные с использованием двухсимвольной системы. Часто используется двухсимвольная система «0» и «1» из двоичной системы счисления. Двоичный код присваивает шаблон двоичных цифр, также известный как биты, каждому символу, инструкции и т. Д. Например, двоичная строка из восьми битов может представлять любую из 256 возможных значения и, следовательно, могут представлять широкий спектр различных элементов.

В вычислительной технике и телекоммуникациях двоичные коды используются для различных методов кодирования данных, таких как символьные строки, в битовые строки. Эти методы могут использовать строки с фиксированной шириной или с переменной шириной. В двоичном коде фиксированной ширины каждая буква, цифра или другой символ представлены битовой строкой той же длины; эта битовая строка, интерпретируемая как двоичное число, обычно отображается в кодовых таблицах в восьмеричной, десятичной или шестнадцатеричной нотации. Существует множество наборов символов и множество кодировок символов для них.

A битовая строка, интерпретируемая как двоичное число, может быть преобразовано в десятичное число. Например, нижний регистр a, если он представлен битовой строкой 01100001(как в стандартном коде ASCII ), также может быть представлен как десятичное число «97».

Содержание

  • 1 История двоичных кодов
  • 2 Другие формы двоичного кода
    • 2.1 Брайля
    • 2.2 Багуа
  • 3 Системы кодирования
    • 3.1 Код ASCII
    • 3.2 Двоичное кодирование decimal
  • 4 Раннее использование двоичных кодов
  • 5 Текущее использование двоичных кодов
  • 6 Вес двоичных кодов
  • 7 См. также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки

История двоичных кодов

Готфрид Лейбниц

Современная двоичная система счисления, основа двоичного кода, была изобретена Готфридом Лейбницем в 1689 году и появляется в его статье Explication de l'Arithmétique Binaire. Полное название переводится на английский как «Объяснение бинарной арифметики», в котором используются только символы 1 и 0, с некоторыми замечаниями о его полезности и о свете, который он проливает на древние китайские цифры Фу Си.. "(1703 г.). В системе Лейбница используются 0 и 1, как в современной двоичной системе счисления. Лейбниц встретил И Цзин через французского иезуита Иоахима Буве и с восхищением отметил, как его гексаграммы соответствуют двоичным числам от 0 до 111111, и пришел к выводу, что это отображение является свидетельством основных достижений Китая в философской визуальной двоичной математике, которой он восхищался. Лейбниц видел гексаграммы как подтверждение универсальности его собственной религиозной веры.

Двоичные числа занимали центральное место в теологии Лейбница. Он считал, что двоичные числа символизируют христианскую идею creatio ex nihilo или сотворение вне ничего. Лейбниц пытался найти систему, которая преобразует глагол логики все утверждения в чисто математический. После того как его идеи были проигнорированы, он натолкнулся на классический китайский текст под названием И Цзин или «Книга перемен», в котором использовались 64 гексаграммы шестибитного визуального двоичного кода. Книга подтвердила его теорию о том, что жизнь можно упростить или свести к ряду простых утверждений. Он создал систему, состоящую из рядов нулей и единиц. В то время Лейбниц еще не нашел применения этой системе.

Бинарные системы, предшествующие Лейбницу, также существовали в древнем мире. Вышеупомянутая И Цзин, с которой столкнулся Лейбниц, датируется IX веком до нашей эры в Китае. Двоичная система И Цзин, текста для гадания, основана на двойственности инь и ян. Щелевые барабаны с двоичными тонами используются для кодирования сообщений в Африке и Азии. Индийский ученый Пингала (около V – II вв. До н.э.) разработал бинарную систему для описания просодии в своем Чандашутрам.

Джордж Буль

Жители острова Мангарева в Французской Полинезии использовали гибридную двоичную - десятичную систему до 1450 года. В XI веке ученый и философ Шао Юн разработал метод расположения гексаграмм, который соответствует, хотя и непреднамеренно, последовательности от 0 до 63, представленной в двоичном формате, с инь как 0, ян как 1 и младшим битом наверху. Упорядочение также является лексикографическим порядком на шестернях элементов, выбранных из двухэлементного набора.

В 1605 году Фрэнсис Бэкон обсуждал систему посредством чего буквы алфавита можно было преобразовать в последовательности двоичных цифр, которые затем можно было закодировать как едва заметные вариации шрифта в любом произвольном тексте. Что важно для общей теории двоичного кодирования, он добавил, что этот метод может быть использован с любыми объектами вообще: «при условии, что эти объекты могут иметь только двукратное различие, как, например, колокола, трубы, огни и факелы, отчет». мушкетов и любых подобных инструментов ».

Джордж Буль опубликовал в 1847 году статью под названием« Математический анализ логики », в которой описывается алгебраическая система логики, ныне известная как Булева алгебра. Система Буля была основана на бинарном подходе «да-нет», включающем и выключающем, который состоит из трех основных операций: И, ИЛИ и НЕ. Эта система не применялась до тех пор, пока аспирант из Массачусетского технологического института, Клод Шеннон не заметил, что изученная им логическая алгебра похожа на электрическую схему. Шеннон написал диссертацию в 1937 году, в которой реализованы его открытия. Тезис Шеннона стал отправной точкой для использования двоичного кода в практических приложениях, таких как компьютеры, электрические цепи и т. Д.

Другие формы двоичного кода

Даосский багуа

Битовая строка - не единственный тип двоичного кода: фактически, двоичная система в целом - это любая система, которая допускает только два выбора, например, переключатель в электронной системе или простой тест на истинность или ложь.

Брайль

Брайль - это тип двоичного кода, который широко используется слепыми для чтения и записи на ощупь, названный в честь его создателя Луи Брайля. Эта система состоит из сеток из шести точек в каждой, по три на столбец, в которых каждая точка имеет два состояния: поднята или не поднята. Различные комбинации выпуклых и сглаженных точек способны отображать все буквы, цифры и знаки препинания.

Багуа

багуа - это диаграммы, используемые в фэн-шуй, даоист космологии и И Цзин учится. Ба гуа состоит из 8 триграмм; bā означает 8, а guà означает фигуру гадания. То же слово используется для 64 гуа (гексаграмм). Каждая фигура объединяет три линии (йао), которые либо прерваны (инь ), либо не прерваны (янь). Отношения между триграммами представлены в двух формах: изначальном багуа «Раннее небо» или «Фукси» и проявленном багуа «Позднее небо» или «Король Вэнь». (См. Также последовательность короля Вэня из 64 гексаграмм).

Системы кодирования

Код ASCII

Американский стандартный код для обмена информацией (ASCII) использует 7-битный двоичный код для представления текста и другие персонажи в компьютерах, коммуникационном оборудовании и других устройствах. Каждой букве или символу присваивается номер от 0 до 127. Например, строчная буква «a» представлена ​​как 1100001как битовая строка (которая в десятичном виде равна «97»).

Десятичное число с двоичным кодом

Десятичное число с двоичным кодом (BCD) - это двоичное представление целочисленных значений, в котором для кодирования десятичных цифр используется 4-битный полубайт. Четыре двоичных бита могут кодировать до 16 различных значений; но в числах с кодировкой BCD допустимы только десять значений в каждом полубайте и кодируют десятичные цифры от нуля до девяти. Остальные шесть значений являются недопустимыми и могут вызвать либо машинное исключение, либо неопределенное поведение, в зависимости от компьютерной реализации арифметики BCD.

BCD-арифметика иногда предпочтительнее числовых форматов с плавающей запятой в коммерческих и финансовых приложениях, где сложное округление чисел с плавающей запятой неуместно.

Раннее использование двоичных кодов

Текущее использование двоичного кода

Большинство современных компьютеров используют двоичное кодирование для инструкций и данных. CD, DVD и Blu-ray Disc представляют звук и видео в цифровом виде в двоичной форме. Телефонные звонки передаются в цифровом виде по междугородним и мобильным телефонным сетям с использованием импульсно-кодовой модуляции, а также в сетях передачи голоса по IP.

Вес двоичных кодов

Вес двоичного кода, как определено в таблице кодов постоянного веса, равен весу Хэмминга кодирования двоичных слов для представленных слов или последовательностей.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-12 06:25:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте