Binary yra bazinė 2 numerių sistema. Bazė 2 reiškia, kad yra tik du skaitmenys-1 ir 0-tai atitinka įjungimo ir išjungimo būsenas, kurias jūsų kompiuteris supranta. Jūs tikriausiai susipažinę su dešimties dešimtųjų dešimtųjų sistemų sistema. Dešimtainis skaičius naudoja dešimt skaitmenų, kurie svyruoja nuo 0 iki 9, o po to apvyniojami, kad sudarytų dviženklius skaičius, kiekvienas skaitmuo yra dešimt kartų didesnis už paskutinį (1, 10, 100 ir tt). Binary yra panašus, kiekvienas skaitmuo yra dvigubai didesnis už paskutinį.
Skaičiavimas į dvejetainį
1111 (in binary) = 8 + 4 + 2 + 1 = 15 (in decimal)
Apskaita 0, tai suteikia mums 16 galimų verčių keturiems dvejetainiams bitams. Perkelkite į 8 bitus ir turite 256 galimų verčių. Tai užima daug daugiau vietos atstovauti, nes keturi skaitmenys dešimtainėje suteikia mums 10 000 galimų verčių. Gali atrodyti, kad mes išgyvename viską, kad išradome savo skaičiavimo sistemą, kad ją būtų lengviau, tačiau kompiuteriai supranta dvejetainius daug geriau nei supranta dešimtainį. Žinoma, dvejetainiai užima daugiau vietos, bet mes grąžiname aparatūrą. Ir kai kuriems dalykams, pavyzdžiui, logikos apdorojimui, binarinė versija yra geresnė nei dešimtainė.
Yra ir kita bazinė sistema, kuri taip pat naudojama programavimo srityje: šešioliktainis. Nors kompiuteriai neveikia šešioliktainiais skaičiais, programuotojai jį naudodamiesi atstovaudami dvejetainiams adresams žmogaus skaitomoje formoje rašydami kodą. Taip yra todėl, kad du skaitmenys šešioliktainis gali būti vientisas baitas, aštuoni skaitmenys dvejetainiuose. Šešioliktainis naudoja 0-9 kaip dešimtainis, o taip pat raidės nuo A iki F, kad būtų pateikti papildomi šeši skaitmenys.
Kodėl kompiuteriai naudoja dvejetainę?
Trumpas atsakymas: techninė įranga ir fizikos įstatymai. Kiekvienas jūsų kompiuterio numeris yra elektrinis signalas, o pirmosiomis skaičiavimo dienomis labai sunkiai išmatuoti ir valdyti elektros signalus buvo sunkiau. Tikslingiau išskirti valstybę "į", kurią atstovauja neigiamas mokestis, ir "ne" valstybę, kurią sudaro teigiamas mokestis. Tiems, kurie nežinojo, kodėl "išjungta" yra teigiamas įkrovimas, tai reiškia, kad elektronai turi neigiamą įkrovą - daugiau elektronų reiškia daugiau srovių su neigiamu įkrova.
Taigi, ankstyvieji kambario dydžio kompiuteriai naudojo dvejetainius savo sistemų kūrimui, ir nors jie naudojami daug senesniam, daugybei aparatūros, mes išlaikėme tuos pačius pagrindinius principus. Šiuolaikiniai kompiuteriai naudoja tai, kas vadinama tranzistoriumi atlikti skaičiavimus su dvejetainiu. Čia pateikiama lauko efekto tranzistoriaus (FET) schema:
Bet kodėl tik bazė 2?
Taigi galite galvoti, "kodėl tik 0 ir 1? Ar negalėjote tiesiog pridėti dar vieną skaitmenį? "Nors kai kurie iš jų yra susiję su tradicijomis, kaip kurti kompiuterius, norint pridėti dar vieną skaitmenį, turėtume atskirti skirtingus dabartinius lygius - ne tik" išjungti "ir" išjungti ", "Bet taip pat teigia, kad" šiek tiek "ir" daug ".
Problema čia yra, jei norite naudoti keletą įtampų lygių, jums reikės būdų, kaip lengvai atlikti skaičiavimus su jais, o aparatinė įranga nėra perspektyvi, kaip binarinių skaičiavimų pakeitimas. Tai iš tikrųjų egzistuoja; tai vadinama trisdešimt kompiuteriu, ir tai buvo maždaug nuo 1950 m., tačiau tai gana daug, kai vystymasis sustojo. Tvirta logika yra kur kas efektyvesnė nei dvejetainė, bet dar niekas neturi veiksmingo binarinio tranzistoriaus pakeitimo, arba bent jau nebuvo atliktas joks kūrimas tomis pačiomis nedidelėmis skalėmis kaip dvejetainiai.
Priežastis, kodėl mes negalime naudoti trijų elementų, priklauso nuo to, kaip tranzistoriai yra kaupiami kompiuteryje - vadinamieji "vartai" -ir kaip jie naudojami atlikti matematiką. Vartai imasi dviejų įėjimų, atlieka operacijas ant jų ir grąžina vieną išėjimą.
Kas žino? Ateityje mes galėtume pradėti matyti, kad trys kompiuteriai tampa daiktais, nes stumia dvejetainius ribas į molekulinį lygmenį. Tačiau dabar pasaulis ir toliau veiks dvinariai.
Vaizdo įrašai: spainter_vfx / Shutterstock, Vikipedija, Vikipedija, Vikipedija, Vikipedija
