Binární kód. Typy a délky binárního kódu. Reverzní binární kód

Binární kód je forma záznamová média ve formě jedniček a nul. Takový systém pro výpočet poziční základnu 2. K dnešnímu dni, binární kód (Tabulka uvedená mírně pod obsahuje některé příklady záznam čísla), používané ve všech digitálních zařízení. Jeho popularita je vzhledem k vysoké spolehlivosti a jednoduchosti této přihlášky. Binární aritmetika je velmi jednoduchý, v uvedeném pořadí, a je snadno implementovat v hardwaru. Digitální elektronické komponenty (nebo jak se jim říká - logic) jsou velmi spolehlivé, protože pracují pouze ve dvou stavech: logická jednotka (tj proud) a logická nula (bez proudu). To znamená, že obstojí i ve srovnání s analogovými komponentami, které jsou založeny na přechodových.

Jak je binární forma psaní?

Podívejme se, jak se vytváří takový klíč. Jedna číslice binární kód může obsahovat pouze dva stavy: nula a jedna (0 a 1). Při použití dvou bitů bude možné nahrávat čtyři hodnoty: 00, 01, 10, 11. Vstupní třímístné obsahuje osm stavy: 000, 001 ... 110, 111. Výsledkem je, že délka binárního kódu je závislý na počtu výbojů. Tento výraz může být napsán za použití následujícího vzorce: N = 2 m, kde: m - je počet bitů, a N - počet kombinací.

Druhy binární kódy

Tyto mikroprocesory jsou klíče se používají pro záznam velkého množství užitečných informací, které mají být zpracovány. Bitové binární kód může významně překročí kapacitu procesoru a jeho vnitřní paměti. V takových případech je počet dlouho trvají více paměťových buněk a zpracovány pomocí několika příkazů. V tomto případě jsou všechny sektory paměti, které jsou přiděleny v rámci multi-byte binárního kódu, jsou považovány za jedno číslo. V závislosti na potřebách té či oné informace, následující typy klíčů:

• unsigned;
• Přímé kódy tselyeznakovye;
• mezník naopak;
• další znak;
• Gray kód;
• Gray code-Express.
• zlomkové kódy.

Zvažme podrobněji každý z nich.

Nepodepsaný binární kód

Podívejme se, co představuje takovou rekordní formu. V celé číslo bez znaménka kódy každý bit (binární) číslice představuje stupeň dva. Tak nejmenší číslo, které může být napsána v této formě, je nula a maximální může být reprezentován následujícím vzorcem: M = 2 ^n-1. Tato dvě čísla jsou úplně definovat klíče rozsah, který může být vyjádřen v binárním kódu. Podívejme se na možnosti těchto přihlášek. Při použití tohoto typu bez znaménka klíč se skládá z osmi bitů, je rozsah možných čísel v rozmezí od 0 do 255. hexadecimální kód bude v rozsahu od 0 do 65535. osmibitových procesorů pro ukládání a záznam těchto čísel použití dvou sektory paměti, které se nacházejí na sousedních adresátů , Práce s tímto klíčem poskytuje speciální příkazy.

Přímé znakové kódy celých

V této podobě binárních klíčů MSB se používá pro záznam SPZ. Nula odpovídá plus, a jednotky - minus. V důsledku tohoto rozmezí výtlačného kódované čísla posunuta v záporném směru. Ukazuje se, že osmibitové znaménkem binární číselný kód může být psán v rozsahu od -127 do +127. Hexadecimální - v rozmezí -32767 až +32767. Osmibitový mikroprocesor pro ukládání takových kódů používat dva sousední sektory.

Nevýhodou tohoto způsobu záznamu je symbolické a numerické bity klíče musí být zpracovány odděleně. Algoritmy programy pracující s těmito kódy se dostat velmi složité. Pro změnu volby a podepsat bitů potřebných k realizaci mechanismů, které maskují charakter, což přispívá k prudkému nárůstu velikosti softwaru a ke snížení jeho výkonu. Za účelem odstranění této nevýhody byl zaveden nový typ klíče - reverzní binární kód.

Podepsat klávesu Enter

Tato forma psaní je odlišný od přímého kódu pouze v této záporné číslo se získává obrácením všechny bity klíče. V tomto digitálním a bity znaménka jsou identické. Vzhledem k tomu se algoritmy práce s tímto typem kódu jsou podstatně zjednodušeny. Nicméně, reverzní klíč vyžaduje speciální algoritmus pro rozpoznávání první číselný symbol, výpočet absolutní hodnotu čísla. Rekonstruovat znaménko výsledné hodnoty. Kromě toho, v počtu levém i pravém kódy pro záznam dvě klávesy se používají nulu. Navzdory skutečnosti, že tato hodnota nemá kladné nebo záporné znaménko.

Podepsané binární čísla dodatečný kód

Tento typ záznamu není uveden nedostatky předchozích klíčů. Tyto kódy umožňují přímý součtu pozitivních i negativních čísel. Tak to není koná znamení bit analýzu. To vše se stalo možné díky tomu, že se další čísla jsou přirozenou symbol kroužek a nikoli umělá bytost, jako jsou klávesy Vpřed a Zpět. Kromě toho je důležitým faktorem je, že výpočet doplňků ke generování binárních kódů je velmi snadné. Je to dost, aby zvrátit klíčovou přidat jeden. Při použití tohoto typu kódu znaků sestávající z osmi bitů, je rozsah možných čísel v rozmezí od -128 do +127. Hexadecimální klíč bude mít rozsah -32768 až +32767. Osmibitového procesory pro ukládání taková čísla použít také dvě sousední sektory.

Binární kód další zajímavé pozorovat jev, který jev se nazývá znamení rozšíření. Podívejme se, co to znamená. Výsledkem je, že v procesu konverze hodnotu jeden bajt na každý bit dvoubytové dostatečně vysoká byte přiřadit hodnoty podepsat bitů dolního bytu. Ukazuje se, že pro ukládání podepsané počtu znaků můžete použít high-pořadí bitů. Když je tato hodnota klíče není zcela změnila.

Gray code

Tato forma psaní, je v podstatě jednostupňový klíčem. To znamená, že při přechodu z jedné hodnoty do druhého se mění pouze jeden bit informace. Chyba při čtení dat vede k přechodu z jedné polohy do druhé s mírným časovým posunem. Nicméně, získání zcela nesprávné výsledky, když se úhlová poloha takového způsobu je zcela eliminován. Výhodou tohoto kódu je jeho schopnost zrcadlit informace. Například převrácením high-pořadí bitů, můžete jednoduše změnit směr reference. To je vzhledem k řídicímu vstupu dodatku. Může-li být tato hodnota předáván jako náběžné a sestupné hrany na jednom fyzickém osy otáčení. Vzhledem k tomu, že se informace v klíči šedé je výlučně kódována znak, který nemá nést skutečné číselné údaje, než je zapotřebí dalšího úsilí, aby jej převést dříve do běžného binární notaci. To se provádí pomocí speciální snímač - dekodér Gray Binar. Toto zařízení je snadno realizovat na elementárních logických prvků hardwaru i softwaru.

Gray code-Express

Šedá Standardní jednostupňový klíč pro řešení, které jsou prezentovány v podobě čísel, umocněno na dva. V případech, kdy je třeba provést další řešení, takové formě záznamu řezu a používat pouze střední část. V důsledku toho je jednostupňový klíč je uložen. Nicméně, v tomto číselném rozmezí startovacího kódu není nula. Přesouvá na zadanou hodnotu. Při zpracování dat na impulsu generovaného náročné polovinu rozdílu mezi počáteční a se sníženou kvalitou.

Předložení frakční čísla v binárním pevným bodem klíče

V tomto procesu, musíme pracovat nejen celá čísla, ale také frakční. Tato čísla mohou být zaznamenány přímým, inverzní a další kódy. výstavba zásady zmíněného klíče je stejná jako celku. Až do teď jsme si mysleli, že binární bod musí být právem LSB. Ale to není tento případ. To může být umístěn na levé straně a nejvýznamnějšího bitu (v tomto případě se proměnná může být psána pouze desetinná čísla), a (mohou být zaznamenány smíšené hodnoty) prostřední variabilní.

Zastoupení binární s pohyblivou řádovou čárkou

Tato forma se používá pro záznam velkého množství, nebo naopak - je velmi malá. Jako příklad lze uvést, vzdálenosti nebo velikosti interstelární atomy a elektrony. Při výpočtu těchto hodnot by musela použít binární kód s velmi velkým výbojem. Nicméně, my nemusíme brát v úvahu kosmickou vzdálenost k nejbližší milimetr. Proto je forma s pevným bodem v tomto případě je neefektivní. Chcete-li zobrazit tyto kódy používané algebraické formy. To znamená, že číslo je zapsán jako mantise vynásobené deseti k síle zobrazení požadované číslo objednávky. Uvědomte si prosím, že mantisa nesmí být větší než jedna, a za desetinnou čárkou by neměl být napsán na nulu.

je to zajímavé

Předpokládá se, že binární počet byl vynalezen na počátku 18. století matematik Gottfried Leibniz v Německu. Nicméně, jak vědci nedávno zjistili, dlouho předtím, než to domorodci z polynéského ostrova Mangareva použít tento druh aritmetiky. Navzdory tomu, že kolonizace téměř úplně zničil původní systém číslování, výzkumníci obnovil složité binární a desítkové typy účtů. Kromě toho, kognitivní vědec Nunez tvrdí, že kódování binární kód byl použit ve starověké Číně jako daleká záda jako v 9. století před naším letopočtem. e. Jiné starověké civilizace, jako je Maya také použít složité kombinace desetinné a binární systémy pro sledování časových intervalů a astronomické události.