Esmakordselt leiutas Gottfried Leibniz 17. sajandil kahendarvusüsteemi, mida hakati laialdaselt kasutama, kui arvutid nõudsid arvude esitamist mehaaniliste lülitite abil.
Mis on binaarkood?
Binaarne on 2-aluseline arvusüsteem, mis esindab numbreid, kasutades ühtede ja nullide mustrit.
Varasematel arvutisüsteemidel olid mehaanilised lülitid, mis lülitusid sisse, et tähistada 1, ja välja lülitatud, et tähistada 0. Kasutades lüliteid järjestikku, võisid arvutid esitada numbreid kahendkoodi abil. Kaasaegsed arvutid kasutavad endiselt CPU ja RAM-i sees binaarkoodi digitaalsete ühtede ja nullide kujul.
Digitaalne üks või null on lihts alt elektriline signaal, mis lülitatakse sisse või välja riistvaraseadmes, näiteks protsessoris, mis suudab hoida ja arvutada miljoneid kahendnumbreid.
Binaararvud koosnevad kaheksast "bitist ", mida nimetatakse "baitideks". Bitt on üksik üks või null, mis moodustab 8-bitise kahendarvu. ASCII-koodide abil saab binaarnumbreid arvuti mällu teabe salvestamiseks tõlkida ka tekstimärkideks.
Kuidas kahendarvud töötavad
Kaksarvu teisendamine kümnendarvuks on väga lihtne, kui arvestada, et arvutid kasutavad 2. baasi kahendsüsteemi. Iga kahendnumbri paigutus määrab selle kümnendkoha väärtuse. 8-bitise kahendarvu puhul arvutatakse väärtused järgmiselt:
- Bitt 1: 2 astmeni 0=1
- Bitt 2: 2 astmeni 1=2
- Bitt 3: 2 astmeni 2=4
- Bitt 4: 2 astmeni 3=8
- Bitt 5: 2 astmeni 4=16
- Bitt 6: 2 astmeni 5=32
- Bitt 7: 2 astmeni 6=64
- Bitt 8: 2 astmeni 7=128
Liides kokku üksikud väärtused, kus bitil on üks, saate esitada mis tahes kümnendarvu vahemikus 0 kuni 255. Palju suuremaid numbreid saab esitada, kui lisada süsteemi rohkem bitte.
Kui arvutitel olid 16-bitised operatsioonisüsteemid, oli suurim individuaalne arv, mida CPU suutis arvutada, 65 535. 32-bitised operatsioonisüsteemid võisid töötada üksikute kümnendarvudega nagu 2, 147, 483, 647. Kaasaegne 64-bitise arhitektuuriga arvutisüsteemidel on võimalus töötada muljetavaldav alt suurte kümnendarvudega kuni 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Teabe esitamine ASCII-ga
Nüüd, kui mõistate, kuidas arvuti saab kasutada kahendarvusüsteemi kümnendarvudega töötamiseks, võite küsida, kuidas arvutid seda tekstiteabe salvestamiseks kasutavad.
See saavutatakse tänu millelegi, mida nimetatakse ASCII-koodiks.
ASCII tabel koosneb 128 tekstist või erimärgist, millest igaühel on seotud kümnendväärtus. Kõik ASCII-toega rakendused (nt tekstitöötlusprogrammid) saavad lugeda tekstiteavet arvuti mällu ja se alt salvestada.
Mõned näited kahendarvudest, mis on teisendatud ASCII-teksti, on järgmised:
- 11011=27, mis on ESC-klahv ASCII-s
- 110000=48, mis on 0 ASCII-s
- 1000001=65, mis on ASCII-s
- 1111111=127, mis on DEL-klahv ASCII-s
Kui arvutid kasutavad tekstiteabe jaoks 2. baaskoodi, siis muude andmetüüpide jaoks kasutatakse muid binaarmatemaatika vorme. Näiteks base64 kasutatakse meediumide, nagu piltide või videote, ülekandmiseks ja salvestamiseks.
Binaarkood ja teabe salvestamine
Kõik teie kirjutatud dokumendid, vaadatavad veebilehed ja isegi mängitavad videomängud on kõik võimalikud tänu kahendarvusüsteemile.
Binaarkood võimaldab arvutitel manipuleerida ja salvestada igat tüüpi teavet arvuti mällu ja mälust. Kõik, mis on arvutistatud, isegi teie autos või mobiiltelefonis olevad arvutid, kasutavad kahendarvusüsteemi kõige jaoks, mille jaoks seda kasutate.
