عمق کمی کد باینری ، تبدیل اطلاعات از فرم مداوم به گسسته ، کلی بودن رمزگذاری باینری ، کدهای یکنواخت و غیر یکنواخت ، انفورماتیک درجه 7 بوسوف ، انفورماتیک درجه 7
1.5.1 تبدیل اطلاعات از پیوسته به گسسته
برای حل مشکلات خود ، شخص اغلب باید اطلاعات موجود را از یک شکل ارائه به شکل دیگر تبدیل کند. به عنوان مثال ، هنگام خواندن با صدای بلند ، اطلاعات از فرم گسسته (متن) به فرم مداوم (صدا) تبدیل می شوند. در عوض ، در حین یادگیری در درس زبان روسی ، برعکس ، اطلاعات از یک فرم مداوم (صدای معلم) به یک فرم گسسته (سوابق دانشجویی) تبدیل می شوند.
اطلاعات ارائه شده به صورت گسسته برای انتقال ، ذخیره سازی یا پردازش خودکار بسیار ساده تر است. بنابراین در فن آوری رایانه توجه زیادی به روش های تبدیل اطلاعات از فرم مداوم به فرم گسسته شده است.
تفسیر اطلاعات فرایند تبدیل اطلاعات از شکل مداوم بازنمود به اطلاعات گسسته است.
بیایید با استفاده از یک مثال ، جوهر فرآیند تفسیر اطلاعات را در نظر بگیریم.
ایستگاه های هواشناسی برای ضبط مداوم فشار اتمسفر دارای دستگاه های خود ضبط هستند. نتیجه کار آنها باروگرام است - منحنی هایی که نشان می دهد چگونه فشار در طولانی مدت تغییر کرده است. یکی از این منحنی ها که توسط ساز در طی هفت ساعت مشاهده مشاهده شده است ، در شکل نشان داده شده است. 1.9
بر اساس اطلاعات دریافت شده ، می توانید در ابتدای اندازه گیری ها و در پایان هر ساعت مشاهده ، یک جدول حاوی قرائت ساز بسازید (شکل 1.10).
جدول نتیجه گیری تصویری ناقص از چگونگی تغییر فشار در طول دوره مشاهده را نشان می دهد: به عنوان مثال ، بیشترین مقدار فشار که در ساعت چهارم مشاهده رخ داده است نشان داده نشده است. اما اگر مقادیر فشار مشاهده شده در هر نیم ساعت یا 15 دقیقه را وارد جدول کنید ، در جدول جدید تصویر کاملی از چگونگی تغییر فشار ارائه می شود.
بنابراین ، ما اطلاعات ارائه شده به صورت مداوم (باروگرام ، منحنی) را با کمی از دست دادن دقت به شکل گسسته (جدول) تبدیل کردیم.
در آینده با روش های ارائه گسسته اطلاعات صوتی و گرافیکی آشنا می شوید.
رشته های سه نماد باینری با تکمیل کدهای باینری دو بیتی در سمت راست با نماد 0 یا 1. به دست می آیند.
بر این اساس ، یک باینری چهار بیتی به شما امکان می دهد تا 16 ترکیب کد ، پنج بیتی - 32 ، شش بیتی - 64 و غیره را بدست آورید.
توجه داشته باشید که:
4 = 2 * 2,
8 = 2 * 2 * 2,
16 = 2 * 2 * 2 * 2,
32 \u003d 2 * 2 * 2 * 2 * 2 و غیره
در اینجا ، تعداد ترکیبات کد محصول تعداد معینی از عوامل یکسان با عرض بیت کد باینری است.
اگر تعداد ترکیبات کد با حرف N مشخص شود و عرض بیت کد باینری با حرف i مشخص شود ، در این صورت الگوی نازل شده به شکل کلی به شرح زیر نوشته می شود:
N \u003d 2 * 2 * ... * 2.
من عوامل هستم
در ریاضیات چنین محصولاتی به شکل زیر نوشته می شوند:
N \u003d 2 من.
رکورد 2 من به این صورت خوانده می شود: "2 در قدرت I".
یک وظیفه. رئیس قبیله Multi به وزیر خود دستور داد كه باینری تهیه كند و تمام اطلاعات مهم را در آن ترجمه كند. چه نوع باینری لازم است اگر الفبای مورد استفاده قبیله Multi شامل 16 نویسه باشد؟ تمام ترکیبات کد را بنویسید.
تصمیم گیری از آنجا که الفبای قبیله Multi از 16 کاراکتر تشکیل شده است ، آنها به 16 ترکیب کد نیز احتیاج دارند.در این حالت طول (عرض) کد باینری از نسبت تعیین می شود: 16 \u003d 2 i. از این رو من \u003d 4.
برای نوشتن تمام ترکیبات کد چهار 0 و 1 ، از مدار در شکل استفاده می کنیم. 1.13: 0000، 0001، 0010، 0011، 0100، 0101، 0110،0111،1000،1001،1010،1011،1100،1101،1110،1111.
1.5.3 تطبیق پذیری کدگذاری باینری
در ابتدای این بخش یاد گرفتید که ، در صورت ارائه به صورت مداوم ، می توان آن را با استفاده از نمادهای برخی از زبانهای طبیعی یا رسمی بیان کرد. به نوبه خود ، شخصیت های یک الفبای دلخواه می توانند به باینری تبدیل شوند. بنابراین ، با استفاده از کد باینری ، هر یک از زبان های طبیعی و رسمی و همچنین تصاویر و صداها قابل نمایش است (شکل 1.14). این به معنای کلی بودن رمزگذاری باینری است.
کدهای دودویی به طور گسترده ای در فناوری رایانه مورد استفاده قرار می گیرند و فقط به دو حالت مدار الکترونیکی نیاز دارد - "روشن" (این مربوط به شماره 1) و "خاموش" (که مربوط به شماره 0 است).
سهولت اجرای فنی مهمترین مزیت کدگذاری باینری است. ضرر رمزگذاری باینری طول بزرگ کد نتیجه است.
1.5.4 کدهای یکنواخت و یکنواخت
بین کدهای یکنواخت و غیر یکنواخت تفاوت قائل شوید. کدهای یکنواخت در ترکیب کد ها حاوی همان علامت یکسان هستند ، کد های ناهموار - متفاوت.
در بالا به کدهای باینری یکنواخت نگاه کردیم.
نمونه ای از یک کد ناهموار کد مورس است که دنباله ای از بوق های کوتاه و بلند را برای هر حرف و شماره تعریف می کند. بنابراین ، نامه E با یک سیگنال کوتاه ("نقطه") ، و حرف Ш - چهار سیگنال بلند (چهار "خط" مطابقت دارد) مطابقت دارد. ناهموار امکان افزایش سرعت انتقال پیام را به دلیل این واقعیت دارد که نمادهایی که اغلب در اطلاعات منتقل شده یافت می شوند کمترین ترکیب کد را دارند.
اطلاعاتی که این نماد می دهد برابر با آنتروپی سیستم است و در مواردی که هر دو کشور به همان اندازه محتمل باشند حداکثر است. در این حالت ، نماد ابتدایی اطلاعات 1 (دو واحد) را منتقل می کند. بنابراین ، مبنای برنامه نویسی بهینه الزامی خواهد بود که کاراکترهای ابتدایی در متن رمزگذاری شده به طور متوسط \u200b\u200bبه طور یکسان اتفاق می افتند.
بگذارید در اینجا روشی را برای ساختن كدی ارائه كنیم كه شرط بیان شده را برآورده سازد. این روش به کد Shannon-Fano معروف است. ایده آن این است که شخصیت های رمزگذاری شده (حروف یا ترکیب حروف) به دو گروه تقریباً یکسان تقسیم می شوند: برای گروه اول کاراکترها ، مقام اول ترکیب 0 است (اولین کاراکتر شماره باینری که نمایانگر شخصیت است). برای گروه دوم - 1. علاوه بر این ، هر گروه دوباره به دو زیر گروه تقریباً یکسان تقسیم می شوند. برای نمادهای زیر گروه اول ، صفر در رتبه دوم قرار می گیرد. برای زیر گروه دوم - یک و غیره
بگذارید اصل ساختن کد Shannon - Fano را روی مواد الفبای روسی نشان دهیم (جدول 18.8.1). بگذارید شش حرف اول (از "-" تا "t") را بشماریم. با جمع بندی احتمالات آنها (فرکانس ها) ، 494/0 دریافت می کنیم. تمام حروف دیگر (از "n" تا "sp") تقریباً برابر با احتمال 502/0 خواهند بود. شش حرف اول (از "-" تا "t") علامت دودویی 0 را در وهله اول قرار خواهد داد .بقیه حروف (از "n" تا "f") در وهله اول 1 عدد خواهند داشت. علاوه بر این ، ما دوباره گروه اول را به دو زیر گروه تقریباً یکسان تقسیم خواهیم کرد: از "-" به "o" و از "e" به "t"؛ برای همه حروف زیر گروه اول در وهله دوم صفر قرار می دهیم ، و زیر گروه دوم "- 1. این روند تا زمانی که دقیقاً یک حرف در هر زیرمجموعه وجود داشته باشد ادامه خواهد یافت که با یک شماره باینری خاص رمزگذاری می شود. مکانیسم ساخت کد در جدول 18.8 نشان داده شده است. .2 ، و خود کد در جدول 18.8.3 نشان داده شده است.
جدول 18.8.2.
|
علائم دودویی |
|||||||||
جدول 18.8.3
با استفاده از جدول 18.8.3 ، می توانید هر پیام را رمزگذاری و رمزگشایی کنید.
به عنوان نمونه ، بیایید با کد باینری این عبارت را بنویسیم: "تئوری اطلاعات"
01110100001101000110110110000
0110100011111111100110100
1100001011111110101100110
توجه داشته باشید که در اینجا نیازی به جدا کردن حروف از یکدیگر با یک علامت خاص نیست ، زیرا رمزگشایی حتی بدون این امر به صورت نامشخص انجام می شود. با رمزگشایی عبارت زیر با استفاده از جدول 18.8.2 می توان این مسئله را تأیید کرد:
10011100110011001001111010000
1011100111001001101010000110101
010110000110110110
("روش کدگذاری").
با این حال ، باید توجه داشت که هرگونه خطای کد نویسی (سردرگمی تصادفی 0 و 1 کاراکتر) با چنین کد کشنده است ، زیرا رمزگشایی کل متن به دنبال این خطا غیرممکن می شود. بنابراین ، این اصل کدگذاری فقط در مواردی توصیه می شود که خطاها هنگام رمزگذاری و انتقال پیام عملا از این امر خارج شوند.
یک سؤال طبیعی بوجود می آید: آیا کدی که در صورت عدم خطا وارد کرده ایم ، بهینه است؟ برای پاسخ به این سؤال ، بگذارید میانگین اطلاعات را در هر نماد ابتدایی (0 یا 1) پیدا کنیم و آن را با حداکثر اطلاعات ممکن ، که برابر با یک باینری است ، مقایسه کنیم. برای انجام این کار ، ابتدا اطلاعات متوسط \u200b\u200bموجود در یک حرف از متن منتقل شده ، یعنی آنتروپی در هر حرف را می یابیم:
,
این احتمال وجود دارد که نامه حالت خاصی را بگیرد ("-" ، o ، e ، a ، ... ، f).
از جدول 18.8.1 ما داریم
(دو واحد در هر نامه).
طبق جدول 18.8.2 ، میانگین تعداد شخصیت های ابتدایی را در هر حرف تعیین می کنیم
با تقسیم آنتروپی توسط ، ما با یک نماد ابتدایی اطلاعات را دریافت می کنیم
(دو واحد)
بنابراین ، اطلاعات برای هر شخصیت به حد بالایی 1 خود نزدیک است ، و کدی که انتخاب کرده ایم بسیار نزدیک به مطلوب است. ماندن در محدوده وظیفه املایی چیزی بهتر نیست.
توجه داشته باشید که در صورت رمزگذاری فقط تعداد باینری حروف ، تصویر هر حرف را در پنج شخصیت باینری خواهیم داشت و اطلاعات مربوط به هر کاراکتر خواهد بود.
(دو واحد) ،
است که ، به طور قابل توجهی کمتر از کد نویسی مطلوب است.
با این حال ، باید توجه داشت که کدگذاری املا عموماً اقتصادی نیست. واقعیت این است که همیشه بین حروف مجاور هر متن معنی دار وابستگی وجود دارد. به عنوان مثال ، پس از یک واکه در روسی ، نمی تواند "ъ" یا "ь" وجود داشته باشد. بعد از خواهر و برادران ، "من" یا "تو" نمی توانم بایستم. بعد از چندین صامت در یک ردیف ، احتمال واکه افزایش می یابد و غیره
ما می دانیم که وقتی سیستم های وابسته با هم ترکیب می شوند ، کل آنتروپی کمتر از مجموع آنتروپی های سیستم های فردی است. بنابراین ، اطلاعات منتقل شده توسط یک قطعه از متن منسجم همیشه کمتر از اطلاعات توسط یک کاراکتر است که بر تعداد کاراکترها ضرب می شود. با در نظر گرفتن این شرایط ، اگر همه نامه ها را بطور جداگانه رمزگذاری نکنید ، می توانید یک کد اقتصادی تر ایجاد کنید بلکه کل "بلوک" نامه ها را رمزگذاری می کنید. به عنوان مثال ، در متن روسی منطقی است كه بعضی از ترکیب های متناوب از حروف مانند "tsya" ، "aet" ، "nie" را رمزگذاری كنید. 18.8.1 و رمزگذاری باینری از همین اصل پیروی می کند.
در بعضی موارد ، رمزگذاری نه حتی حروف ، بلکه کل متن های معنی دار متناسب است. به عنوان مثال ، برای خالی کردن تلگراف در روزهای تعطیل ، توصیه می شود تمام متن های استاندارد را با شماره های معمولی رمزگذاری کنید ، مانند:
"سال نو مبارک برای شما آرزوی سلامتی و موفقیت در کار خود دارم."
بدون اینکه به طور اختصاصی روی روش های کدگذاری بلوک قرار گیریم ، خود را برای تدوین قضیه مربوط به شانون محدود می کنیم.
بگذارید یک منبع اطلاعاتی و یک گیرنده وجود داشته باشد که توسط یک کانال ارتباطی متصل شده است (شکل 18.8.1).
بهره وری از منبع اطلاعات شناخته شده است ، یعنی میانگین تعداد واحد های باینری اطلاعات که از مبداء در واحد زمان دریافت می شوند (از نظر عددی برابر است با میانگین آنتروپی پیام تولید شده توسط منابع در واحد زمان). بگذارید علاوه بر این ، پهنای باند کانال مشخص شود ، یعنی حداکثر اطلاعات (به عنوان مثال نمادهای باینری 0 یا 1) که کانال می تواند در همان واحد زمان منتقل کند. این سؤال پیش می آید: پهنای باند کانال چه باید باشد تا بتواند وظیفه خود را برطرف کند ، یعنی اطلاعاتی که از منبع به گیرنده می رسد بدون تأخیر برسد؟
پاسخ این سؤال توسط قضیه اول شانون داده شده است. اجازه دهید ما آن را بدون اثبات بیان کنیم.
قضیه 1 شانون
اگر پهنای باند کانال ارتباطی از آنتروپی منبع اطلاعات در واحد زمان بیشتر باشد
همیشه امکان رمزگذاری یک پیام به اندازه کافی طولانی وجود دارد تا بتوان آن را بدون تأخیر از طریق کانال ارتباطی انتقال داد. اگر برعکس ،
پس انتقال اطلاعات بدون تأخیر غیرممکن است.
آریاباتا
سیریلیک
یونانی
اتیوپی
یهودی
Akshara-sankhya
مصری
اتروسک
رومی
دانوب
کیپو
مایان
اژه
نمادهای KPPU
سیستم شماره دودویی - سیستم شماره موقعیت با پایه 2. با توجه به اجرای مستقیم آن در مدارهای الکترونیکی دیجیتال بر روی دروازه های منطق ، سیستم باینری تقریبا در تمام رایانه های مدرن و سایر دستگاه های الکترونیکی محاسباتی استفاده می شود.
نماد دودویی اعداد
در سیستم دودویی ، اعداد با استفاده از دو شخصیت نوشته می شوند ( 0 و 1 ) برای اینکه در کدام سیستم عددی اشتباه نشود اشتباه شود ، با یک نشانگر در پایین سمت راست تهیه می شود. به عنوان مثال ، یک عدد در اعشار 5 10 ، به صورت دودویی 101 2 ... گاهی اوقات یک عدد باینری با پیشوند نشان داده می شود 0bیا نماد و (آمپر) ، به عنوان مثال 0b101یا به ترتیب &101 .
در سیستم شماره دودویی (مانند سایر سیستمهای شماره به جز اعشاری) ، کاراکترها یک بار خوانده می شوند. به عنوان مثال ، عدد 101 2 "یک صفر یک" تلفظ می شود.
علاقه ها
یک شماره طبیعی ، به صورت دودویی به عنوان نوشته شده است (a n - 1 a n - 2… a 1 a 0) 2 (\\ displaystyle (a_ (n-1) a_ (n-2) \\ نقاط a_ (1) a_ (0)) _ (2))این معنی را دارد:
(an - 1 an - 2… a 1 a 0) 2 \u003d ∑ k \u003d 0 n - 1 ak 2 k، (\\ displaystyle (a_ (n-1) a_ (n-2) \\ نقاط a_ (1) a_ ( 0)) _ (2) \u003d \\ sum _ (k \u003d 0) ^ (n-1) a_ (k) 2 ^ (k)،)اعداد منفی
اعداد باینری منفی به همان ترتیب با اعداد اعشاری نشان داده می شوند: علامت "-" جلوی عدد. یعنی ، یک عدد صحیح باینری منفی (- a n - 1 a n - 2… a 1 a 0) 2 (\\ displaystyle (-a_ (n-1) a_ (n-2) \\ نقاط a_ (1) a_ (0)) _ (2))، ارزش دارد:
(- a n - 1 a n - 2… a 1 a 0) 2 \u003d - ∑ k \u003d 0 n - 1 a k 2 k. (\\ displaystyle (-a_ (n-1) a_ (n-2) \\ نقاط a_ (1) a_ (0)) _ (2) \u003d - \\ sum _ (k \u003d 0) ^ (n-1) a_ ( k) 2 ^ (k).)کد اضافی
تعداد کسری
تعداد کسری که به صورت باینری نوشته شده است (an - 1 an - 2… a 1 a 0، a - 1 a - 2… a - (m - 1) a - m) 2 (\\ displaystyle (a_ (n-1) a_ (n-2) \\ نقاط a_ (1) a_ (0) ، a _ (- 1) a _ (- 2) \\ نقطه a _ (- (m-1)) a _ (- m)) _ (2))، ارزش دارد:
(an - 1 an - 2… a 1 a 0، a - 1 a - 2… a - (m - 1) a - m) 2 \u003d ∑ k \u003d - mn - 1 ak 2 k، (\\ displaystyle (a_ ( n-1) a_ (n-2) \\ نقاط a_ (1) a_ (0) ، a _ (- 1) a _ (- 2) \\ نقطه a _ (- (m-1)) a _ (- m)) _ ( 2) \u003d \\ sum _ (k \u003d -m) ^ (n-1) a_ (k) 2 ^ (k) ،)
جمع ، تفریق و ضرب اعداد باینری
جدول اضافی
نمونه ای از افزودن "ستون" (بیان اعشاری 14 10 + 5 10 \u003d 19 10 در دودویی به نظر می رسد 1110 2 + 101 2 \u003d 10011 2):
نمونه ای از ضرب "ستون" (بیان اعشاری 14 10 * 5 10 \u003d 70 10 در باینری به نظر می رسد 1110 2 * 101 2 \u003d 1000 110 2):
با شروع با شماره 1 ، تمام اعداد با دو برابر می شوند. نقطه بعد از 1 نقطه دودویی نامیده می شود.
تبدیل اعداد باینری به اعشار
بیایید بگوییم یک عدد باینری داده شده است 110001 2 ... برای تبدیل به اعشار ، آن را به عنوان مبلغ رقمی به شرح زیر بنویسید:
1 * 2 5 + 1 * 2 4 + 0 * 2 3 + 0 * 2 2 + 0 * 2 1 + 1 * 2 0 = 49
همین موضوع کمی متفاوت است:
1 * 32 + 1 * 16 + 0 * 8 + 0 * 4 + 0 * 2 + 1 * 1 = 49
می توانید آن را به صورت جدول به شرح زیر بنویسید:
| 512 | 256 | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | ||||
| +32 | +16 | +0 | +0 | +0 | +1 |
از راست به چپ حرکت کنید. در زیر هر واحد دودویی ، معادل آن را در خط زیر بنویسید. اعداد اعشاری حاصل را اضافه کنید. بنابراین ، شماره دودویی 110001 2 معادل اعشار 49 10 است.
تبدیل اعداد باینری کسری به اعشاری
نیاز به ترجمه شماره 1011010,101 2 به سیستم اعشاری بیایید این شماره را به شرح زیر بنویسیم:
1 * 2 6 + 0 * 2 5 + 1 * 2 4 + 1 * 2 3 + 0 * 2 2 + 1 * 2 1 + 0 * 2 0 + 1 * 2 −1 + 0 * 2 −2 + 1 * 2 −3 = 90,625
همین موضوع کمی متفاوت است:
1 * 64 + 0 * 32 + 1 * 16 + 1 * 8 + 0 * 4 + 1 * 2 + 0 * 1 + 1 * 0,5 + 0 * 0,25 + 1 * 0,125 = 90,625
یا طبق جدول:
| 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 0.5 | 0.25 | 0.125 | |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | , | 1 | 0 | 1 |
| +64 | +0 | +16 | +8 | +0 | +2 | +0 | +0.5 | +0 | +0.125 |
تحول هورنر
برای تبدیل اعداد از سیستم باینری به اعشاری با استفاده از این روش ، لازم است که اعداد را از چپ به راست جمع کنید ، نتیجه قبلاً بدست آمده را با پایه سیستم ضرب کنید (در این حالت 2). روش هورنر معمولاً از سیستم دودویی به رقم اعشار تبدیل می شود. عملکرد معکوس دشوار است ، زیرا به سیستم علاوه بر و ضرب در سیستم شماره دودویی احتیاج دارد.
به عنوان مثال ، شماره دودویی 1011011 2 ترجمه شده به سیستم اعشاری مانند این:
0*2 + 1 = 1
1*2 + 0 = 2
2*2 + 1 = 5
5*2 + 1 = 11
11*2 + 0 = 22
22*2 + 1 = 45
45*2 + 1 = 91
یعنی در سیستم اعشاری این عدد به صورت 91 نوشته خواهد شد.
ترجمه بخش کسری اعداد به روش هورنر
اعداد از عدد از راست به چپ گرفته شده و بر اساس پایه سیستم شماره (2) تقسیم می شوند.
مثلا 0,1101 2
(0 + 1 )/2 = 0,5
(0,5 + 0 )/2 = 0,25
(0,25 + 1 )/2 = 0,625
(0,625 + 1 )/2 = 0,8125
پاسخ: 0.1101 2 \u003d 0.8125 10
تبدیل اعداد اعشاری به دودویی
بیایید بگوییم که باید شماره 19 را به باینری تبدیل کنیم. می توانید از روش زیر استفاده کنید:
19/2 \u003d 9 باقیمانده 1
9/2 \u003d 4 باقیمانده 1
4/2 \u003d 2 بدون باقیمانده 0
2/2 \u003d 1 بدون باقیمانده 0
1/2 \u003d 0 با باقی مانده 1
بنابراین ، ما هر عدد را به 2 تقسیم می کنیم و باقیمانده را تا انتهای نماد دودویی می نویسیم. ما تقسیم را ادامه می دهیم تا مقدار 0 باشد. نتیجه را از راست به چپ بنویسید. یعنی رقم پایین (1) کمترین و غیره خواهد بود. در نتیجه ، عدد 19 را در علامت دودویی دریافت می کنیم: 10011 .
اعداد اعشاری کسری را به باینری تبدیل کنید
اگر شماره اصلی حاوی یک قسمت عدد صحیح باشد ، آنگاه به طور جداگانه از قسمت کسری تبدیل می شود. تبدیل یک عدد کسری از سیستم عدد اعشاری به باینری مطابق الگوریتم زیر انجام می شود:
- کسر توسط پایه سیستم عدد باینری ضرب می شود (2).
- در محصول حاصل ، قسمت عدد صحیح برجسته می شود ، که به عنوان مهمترین بیت از عدد در سیستم شماره دودویی گرفته می شود.
- اگر بخش کسری از محصول حاصل برابر با صفر باشد یا دقت محاسبه لازم حاصل شود ، الگوریتم به پایان می رسد. در غیر این صورت ، محاسبات در مورد بخش کسری محصول ادامه می یابد.
مثال: شما می خواهید یک عدد اعشار کسری را ترجمه کنید 206,116 به کسری دودویی.
ترجمه كل قسمت مطابق الگوريتم هاي قبلاً شرح داده شده به 206 10 \u003d 11001110 2 مي دهد. قسمت کسری 0.116 با پایه 2 ضرب می شود و بعد از اعشار اعشار کسری دودویی مورد نظر ، کل قسمت های محصول را در رقم ها قرار می دهد:
0,116 2 = 0 ,232
0,232 2 = 0 ,464
0,464 2 = 0 ,928
0,928 2 = 1 ,856
0,856 2 = 1 ,712
0,712 2 = 1 ,424
0,424 2 = 0 ,848
0,848 2 = 1 ,696
0,696 2 = 1 ,392
0,392 2 = 0 ,784
و غیره.
بنابراین ، 0.116 10 ≈ 0 ، 0001110110 2
دریافت می کنیم: 206.116 10 ≈ 11001110.0001110110 2
برنامه های کاربردی
در دستگاه های دیجیتال
سیستم باینری در دستگاههای دیجیتال استفاده می شود ، زیرا ساده ترین است و شرایط را برآورده می کند:
- هرچه مقادیر کمتری در سیستم وجود داشته باشد ، کارکردن عناصر مجزا با این مقادیر آسان تر خواهد بود. به طور خاص ، دو رقم از سیستم شماره دودویی را می توان به راحتی توسط بسیاری از پدیده های بدنی نشان داد: جریان وجود دارد (جریان از مقدار آستانه بزرگتر است) - هیچ جریانی وجود ندارد (جریان کمتر از یک مقدار آستانه است) ، القای میدان مغناطیسی از مقدار آستانه بیشتر است یا نه (القای میدان مغناطیسی کمتر از مقدار آستانه است) و غیره.
- هر چه تعداد حالت ها کمتر باشد ، ایمنی صوتی بیشتر و سریع تر می تواند کار کند. به عنوان مثال ، برای رمزگذاری سه حالت از نظر ولتاژ ، جریان یا القای میدان مغناطیسی ، باید دو مقدار آستانه و دو مقایسه کننده وارد شوند ،
در محاسبات ، از آن برای نوشتن اعداد باینری منفی با کد مکمل دو استفاده می شود. به عنوان مثال ، شماره 105 10 را می توان به عنوان 01101 2 نوشت ، اما به صورت 2 در یک رایانه 32 بیتی ذخیره می شود.
در سیستم سنجش انگلیسی
هنگام مشخص کردن ابعاد خطی در اینچ ، به طور سنتی از کسری باینری استفاده می شود ، نه اعشاری ، به عنوان مثال: 5 ¾ ، 7 15 15/16 ″ ، 3/11/32 ″ و غیره.
کلیات
سیستم عدد باینری ترکیبی از یک سیستم رمزگذاری باینری و یک عملکرد وزن نمایی با پایه معادل 2 است. لازم به ذکر است که یک عدد را می توان با کد باینری نوشت ، و سیستم شماره در این حالت ممکن است باینری نباشد ، اما با یک پایه متفاوت باشد. مثال: رمزگذاری BCD ، که در آن رقم های اعشاری به صورت باینری نوشته شده و سیستم عددی اعشاری است.
تاریخ
- مجموعه کاملی از 8 تراریو و 64 هگزاگرام ، آنالوگ اعداد 3 بیتی و 6 بیتی ، در چین باستان در متون کلاسیک کتاب تغییر شناخته شده بود. ترتیب شش ضلعی ها در کتاب تغییراتمطابق با مقادیر رقم های باینری مربوطه (از 0 تا 63) ترتیب داده شد ، و روش بدست آوردن آنها توسط دانشمند و فیلسوف چینی Shao یون در قرن XI تدوین شده است. با این حال ، هیچ مدرکی وجود ندارد که Shao Yong با تنظیم توپل های دو شخصیت به ترتیب واژگرافی ، قوانین حسابی باینری را درک کند.
- ست هایی که ترکیبی از اعداد باینری هستند ، توسط آفریقایی ها در الهه بندی سنتی (مانند Ifa) به همراه ژئومنی قرون وسطایی مورد استفاده قرار گرفت.
- در سال 1854 ، جورج بول ، ریاضیدان انگلیسی اثری برجسته منتشر كرد كه در آن سیستم های جبری را به عنوان منطق به كار می برد ، كه اینك به عنوان جبر بولی یا جبر منطق شناخته می شود. محاسبه منطقی او مقرر شد نقش مهمی در توسعه مدارهای الکترونیکی مدرن دیجیتال ایفا کند.
- در سال 1937 ، کلود شانون پایان نامه دکتری خود را برای دفاع ارائه کرد تجزیه و تحلیل نمادین مدارهای رله و سوئیچینگ ج ، که در آن از جبر بولی و حسابی باینری در رابطه با رله ها و سوئیچ های الکترونیکی استفاده شده است. تمام فن آوری های دیجیتال مدرن اساساً بر اساس مقاله شانون استوار است.
- در نوامبر سال 1937 ، جورج استیبیتز كه بعداً در آزمایشگاه های بل مشغول به كار بود ، رایانه Model K را بر اساس رله ایجاد كرد. کitchen "، آشپزخانه ای که مونتاژ در آن انجام شده است) که علاوه بر آن باینری انجام می داد. در اواخر سال 1938 ، آزمایشگاههای بل یک برنامه تحقیقاتی به سرپرستی استیبیتز راه اندازی کرد. رایانه ای که تحت رهبری وی ایجاد شده و در 8 ژانویه 1940 تکمیل شده بود ، قادر به انجام عملیات با شماره های پیچیده بود. در طول تظاهرات در کنفرانس انجمن ریاضی آمریکا در کالج دارتموت در 11 سپتامبر 1940 ، Stiebitz توانایی ارسال دستورات به یک حسابگر شماره از راه دور پیچیده را از طریق یک خط تلفن با استفاده از teleprinter نشان داد. این اولین تلاش برای استفاده از کامپیوتر از راه دور از طریق خط تلفن بود. از جمله شرکت کنندگان در کنفرانس که شاهد تظاهرات بودند جان فون نویمان ، جان ماوچی و نوربرت وینر بودند که بعداً در خاطرات خود درباره آن نوشتند.
همچنین ببینید
یادداشت
- پوپووا اولگا ولادیمیرونا. آموزش علوم کامپیوتر (نا مشخص) .
کد دودویی متن ، دستورالعمل پردازنده رایانه یا سایر داده ها با استفاده از هر سیستم دو شخصیت است. اغلب این یک سیستم 0 و 1 است. الگوی رقمی (بیتی) باینری را به هر شخصیت و دستورالعمل اختصاص می دهد. به عنوان مثال ، یک رشته باینری هشت بیتی می تواند نمایانگر هر یک از 256 مقدار ممکن باشد و بنابراین می تواند عناصر مختلف زیادی را تولید کند. بررسی کد باینری جامعه حرفه ای برنامه نویسان جهان نشان می دهد که این اساس حرفه و قانون اصلی عملکرد سیستم های محاسباتی و دستگاه های الکترونیکی است.
رمزگشایی کد باینری
در محاسبات و مخابرات از کدهای باینری برای روشهای مختلف رمزگذاری کاراکترهای داده در رشته های بیت استفاده می شود. این روش ها می توانند از رشته های پهنای ثابت یا متغیر استفاده کنند. مجموعه ها و رمزگذاری های شخصیت های زیادی برای ترجمه به باینری وجود دارد. در کد پهنای ثابت ، هر حرف ، عدد یا شخصیت دیگر با کمی رشته به همان طول نشان داده می شود. این رشته بیت ، به عنوان یک عدد باینری تعبیر می شود ، معمولاً در جداول کد در نمادهای اکتالی ، اعشاری یا شش ضلعی نمایش داده می شود.
رمزگشایی کد باینری: رشته کمی که به عنوان یک باینری تعبیر می شود می تواند به یک عدد اعشاری تبدیل شود. به عنوان مثال ، حروف کوچک a ، اگر توسط رشته بیتی 01100001 (مانند کد استاندارد ASCII) نشان داده شوند ، می توانند به صورت اعشاری 97 نیز معرفی شوند. ترجمه یک کد باینری به متن همان روال ، فقط به ترتیب معکوس است.
چگونه کار می کند
کد دودویی شامل چیست؟ کدی که در رایانه های دیجیتال استفاده می شود مبتنی بر آن است که فقط دو حالت ممکن وجود دارد: روشن. و خاموش ، معمولاً با صفر و یک نشان داده می شود. در حالی که در سیستم اعشاری ، که از 10 رقم استفاده می کند ، هر موقعیت چند برابر 10 (100 ، 1000 و غیره) است ، در حالت دودویی ، هر موقعیت دیجیتالی مضرب 2 (4 ، 8 ، 16 و غیره) است. سیگنال کد باینری یک سری از تکانه های الکتریکی است که تعداد ، نماد و عملکردهایی را که باید انجام شوند نشان می دهد.
دستگاهی به نام ساعت ، پالس های منظم را ارسال می کند ، و مؤلفه هایی مانند ترانزیستور (1) یا خاموش (0) را برای انتقال یا مسدود کردن پالس ها روشن می کند. در باینری ، هر عدد اعشاری (0-9) توسط مجموعه ای از چهار رقم باینری یا بیت نشان داده شده است. چهار عملیات حسابی اساسی (علاوه بر این ، تفریق ، ضرب و تقسیم) را می توان به ترکیب عملیات جبری اساسی بولی در اعداد باینری کاهش داد.
کمی در تئوری ارتباطات و اطلاعات ، واحدی از داده ها معادل نتیجه انتخاب بین دو گزینه ی ممکن در سیستم شماره دودویی است که معمولاً در رایانه های دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد.
بررسی کد های باینری
ماهیت کد و داده ها بخشی اساسی از دنیای اساسی فناوری اطلاعات است. این ابزار توسط متخصصان IT در جهان "پشت صحنه" استفاده می شود - برنامه نویسان ، تخصص آنها که از توجه یک کاربر عادی پنهان است. بازخورد توسعه دهندگان با کد باینری نشان می دهد که در این زمینه نیاز به مطالعه عمیق مبانی ریاضی و تمرین های زیادی در زمینه آنالیز و برنامه نویسی ریاضی است.
کد دودویی ساده ترین شکل کد رایانه یا داده های برنامه نویسی است. کاملاً توسط سیستم دودویی اعداد نشان داده شده است. طبق بررسی های مربوط به کد باینری ، اغلب با کد دستگاه همراه است ، زیرا مجموعه های باینری را می توان به صورت کد منبع تهیه کرد که توسط یک کامپیوتر یا سخت افزار دیگر قابل تفسیر باشد. این تا حدودی درست است. از مجموعه ای از رقم های باینری برای شکل دادن دستورالعمل استفاده می کند.
همراه با ابتدایی ترین شکل کد ، یک باینری نیز کمترین مقدار داده است که در تمام سیستم های سخت افزاری و نرم افزاری پیچیده ، پیچیده و سخت افزاری که منابع و دارایی های داده های امروز را مدیریت می کنند ، جریان می یابد. کمترین مقدار داده کمی گفته می شود. رشته های بیت فعلی تبدیل به کد یا داده هایی می شوند که توسط رایانه تفسیر می شوند.
شماره دودویی
در ریاضیات و الکترونیک دیجیتال ، یک عدد باینری عددی است که به صورت پایه 2 یا یک سیستم دیجیتال باینری بیان شده است که فقط از دو شخصیت استفاده می شود: 0 (صفر) و 1 (یک).
سیستم عدد پایه 2 علامت موقعیتی با شعاع 2 است. به هر رقم کمی گفته می شود. به دلیل اجرای ساده آن در مدارهای الکترونیکی دیجیتال با استفاده از قوانین منطقی ، سیستم باینری تقریباً توسط کلیه کامپیوترهای مدرن و دستگاههای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد.
تاریخ
سیستم دودویی مدرن اعداد به عنوان پایه کد باینری توسط گوتفرید لایبنیتز در سال 1679 اختراع شد و در مقاله خود "توضیح حسابی دودویی" ارائه شد. اعداد دودویی برای الهیات لایب نیتس اساسی بودند. او معتقد بود که اعداد باینری نمادی از مسیحیان خلاقیت ex nihilo یا خلق از هیچ چیز نیست. لایبنیتس سعی كرد سیستمی را پیدا كند كه عبارات كلامی منطق را به دادههای ریاضی تبدیل كند.
سیستم های دودویی که لایبنیتس را در پیش رو دارند نیز در جهان باستان وجود داشته است. نمونه ای از سیستم باینری چینی I Ching است که متن پیش بینی آن بر اساس دوگانگی یین و یانگ است. در آسیا و آفریقا از طبل های شکاف با صدای باینری برای رمزگذاری پیام استفاده می شد. محقق هندی پینگالا (در حدود قرن 5 قبل از میلاد) برای توصیف سجده در Chandashutrem خود سیستم دودویی ایجاد کرد.
ساکنان جزیره مانگاروا در پلی\u200cنزی فرانسه تا سال 1450 از سیستم باینری-اعشاری ترکیبی استفاده کردند. در قرن یازدهم میلادی ، دانشمند و فیلسوف Shao Yong روشی را برای سازماندهی هگزاگرام ها تهیه کرد که مطابق آن با توالی 0 تا 63 است ، همانطور که در قالب باینری نشان داده می شود ، با یین برابر با 0 ، یانگ برابر با 1. ترتیب نیز یک ترتیب واژگونی در بلوک های عناصر انتخاب شده از یک مجموعه دو عنصر است.
زمان جدید
وی در سال 1605 ، سیستمی را مورد بحث قرار داد كه در آن می توان حروف الفبا را به توالی اعداد باینری كاهش داد ، كه در ادامه می توان آنها را به عنوان تغییرات ظریف نوع حروف در هر متن تصادفی رمزگذاری كرد. ذکر این نکته حائز اهمیت است که این فرانسیس بیکن بود که تئوری عمومی رمزگذاری باینری را با مشاهده اینکه این روش با هر شیء قابل استفاده است ، تکمیل کرد.
ریاضی دان و فیلسوف دیگری به نام جورج بول مقاله ای را در سال 1847 با عنوان "تحلیل ریاضی منطق" منتشر کرد که سیستم جبری منطق را که امروزه به عنوان جبر بولی شناخته می شود ، توصیف می کند. این سیستم مبتنی بر یک رویکرد باینری بود که شامل سه عملیات اصلی بود: AND ، OR یا NOT. این سیستم به بهره برداری نرسید تا اینکه یک دانشجوی تحصیلات تکمیلی در MIT به نام کلود شانون متوجه شد که جبر بولی که او تحصیل کرده بود شبیه مدار الکتریکی است.
شانون در سال 1937 پایان نامه ای نوشت که نتیجه گیری های مهمی را به دست آورد. پایان نامه شانون به نقطه شروع استفاده از کد های باینری در برنامه های عملی مانند رایانه ها و مدارهای الکتریکی تبدیل شد.
اشکال دیگر کد باینری
رشته کمی تنها نوع کد باینری نیست. یک سیستم باینری به طور کلی هر سیستمی است که فقط دو گزینه را ممکن می کند ، مانند سوئیچ در یک سیستم الکترونیکی یا یک تست درست یا نادرست ساده.
بریل نوعی کد باینری است که به طور گسترده توسط افراد نابینا برای خواندن و نوشتن از طریق لمس استفاده می شود ، به نام خالق آن لوئیس بریل نامگذاری شده است. این سیستم از شبکه های شش نقطه ای در هر ، سه در هر ستون تشکیل شده است ، که در آن هر نقطه دارای دو حالت است: بلند یا عمیق تر. ترکیبی از نقاط مختلف قادر به نشان دادن تمام حروف ، اعداد و علائم نگارشی است.
کد استاندارد آمریکایی برای تبادل اطلاعات (ASCII) از یک کد باینری 7 بیتی برای نشان دادن متن و سایر کاراکترها در رایانه ها ، تجهیزات ارتباطی و سایر دستگاه ها استفاده می کند. به هر حرف یا نمادی عددی از 0 تا 127 اختصاص داده می شود.
Bimal Coded Decimal Value یا BCD ، نمایش کدگذاری باینری از مقادیر صحیح است که از یک نمودار 4 بیتی برای رمزگذاری رقم اعشار استفاده می کند. چهار بیت باینری می توانند تا 16 مقادیر مختلف کدگذاری کنند.
در اعداد رمزگذاری شده BCD ، تنها ده مقادیر اول در هر برآمد معتبر هستند و رقم اعشار را با صفر تا نه رمزگذاری می کنند. شش مقادیر دیگر نامعتبر هستند و بسته به اجرای حساب BCD توسط کامپیوتر ، می توانند باعث استثناء دستگاه یا رفتار نامشخص شوند.
حسابی BCD گاهی اوقات در برنامه های تجاری و مالی که در آن رفتارهای پیچیده تعداد نامطلوب نامطلوب است ، بیش از قالب های شماره نقطه شناور ترجیح داده می شود.
کاربرد
اکثر رایانه های مدرن برای دستورالعمل ها و داده ها از یک برنامه کد باینری استفاده می کنند. سی دی ، دی وی دی و دیسک های Blu-ray بیانگر صدا و تصویر به صورت باینری هستند. تماسهای تلفنی به صورت دیجیتالی در مسافتهای طولانی و شبکه های تلفن همراه با استفاده از مدولاسیون کد پالس و به صورت صوتی از طریق شبکه های IP انجام می شود.
بیایید دریابیم که چگونه همه یکسان است ترجمه متون به کد دیجیتال؟ به هر حال ، در سایت ما می توانید هر متنی را با استفاده از ماشین حساب کد آنلاین به صورت کد اعشاری ، شش ضلعی و باینری ترجمه کنید.
رمزگذاری متن
طبق تئوری رایانه ، هر متنی از کاراکترهای جداگانه تشکیل شده است. این نمادها عبارتند از: حروف ، اعداد ، علائم نگارشی کوچک ، کاراکترهای ویژه ("" ، شماره ، () ، و غیره) ، همچنین شامل فاصله هایی بین کلمات هستند.
پایگاه دانش لازم. مجموعه نمادهایی که با آنها متن می نویسم ALPHABET نام دارد.
تعداد کاراکترهای موجود در حروف الفبا نشانگر قلبی بودن آن است.
مقدار اطلاعات را می توان با فرمول تعیین کرد: N \u003d 2b
- N - همان کاردینال (مجموعه نمادها) ،
- ب - بیت (وزن شخصیت گرفته شده).
این الفبای ، که در آن 256 وجود خواهد داشت ، می تواند تقریباً تمام شخصیت های لازم را در خود جای دهد. چنین الفبایی SUFFICIENT نامیده می شود.
اگر یک الفبای با ظرفیت 256 بگیریم ، و 256 \u003d 28 را به خاطر بسپار
- 8 بیت همیشه به 1 بایت گفته می شود:
- 1 بایت \u003d 8 بیت.
اگر هر کاراکتر را به یک کد باینری ترجمه کنید ، این کد متنی رایانه 1 بایت می گیرد.
چگونه می توان اطلاعات متنی را در حافظه کامپیوتر به نظر آورد؟
هر متنی روی صفحه کلید تایپ می شود ، در کلیدهای صفحه کلید ، ما شخصیت های آشنا برای ما را می بینیم (اعداد ، حروف و غیره). آنها فقط به صورت کد باینری وارد رم کامپیوتر می شوند. کد دودویی هر شخصیت مانند یک عدد هشت رقمی است ، به عنوان مثال 00111111.
از آنجا که یک بایت کوچکترین ذره حافظه قابل کنترل است و حافظه به هر شخصیت جداگانه خطاب می شود ، راحتی چنین رمزگذاری کاملاً واضح است. با این حال ، 256 نویسه برای هر نوع اطلاعات شخصیت ، عدد بسیار مناسبی است.
طبیعتاً این سؤال پیش آمد: دقیقاً چیست کد هشت بیتی به هر شخصیت تعلق دارد؟ و چگونه می توان متن را به یک کد دیجیتالی ترجمه کرد؟
این روند مشروط است و ما حق داریم با موارد مختلفی روبرو شویم راه های رمزگذاری کاراکترها... هر کاراکتر الفبای یک عدد از 0 تا 255 دارد. به هر شماره یک کد از 00000000 تا 11111111 اختصاص داده می شود.
جدول رمزگذاری "ورق تقلب" است که در آن حروف الفبا مطابق با شماره ترتیب قرار می گیرند. برای انواع مختلف رایانه از جداول برنامه نویسی مختلف استفاده می شود.
ASCII (یا Aski) به استاندارد بین المللی رایانه های شخصی تبدیل شده است. جدول دارای دو بخش است.
نیمه اول برای جدول ASCII است. (نیمه اول بود که استاندارد شد.)
رعایت ترتیب لغوی ، یعنی در جدول ، حروف (حروف بزرگ و حروف بزرگ) به ترتیب حروف الفبا مشخص شده و اعداد به ترتیب صعودی ، اصل رمزگذاری پی در پی الفبا نامیده می شود.
برای الفبای روسی نیز مشاهده می کنند اصل کدگذاری پی در پی.
اکنون ، در زمان ما ، آنها از کل استفاده می کنند پنج سیستم کدگذاری الفبای روسی (KOI8-R ، ویندوز. MS-DOS ، Macintosh و ISO). به دلیل تعداد سیستم های کد نویسی و نبود یک استاندارد ، سوء تفاهم ها اغلب با انتقال متن روسی به فرم رایانه ای آن بوجود می آید.
یکی از اولین ها استانداردهای کدگذاری الفبای روسیو در رایانه های شخصی آن KOI8 در نظر گرفته شده است ("کد تبادل اطلاعات ، 8 بیتی"). این رمزگذاری در اواسط دهه هفتاد در یک سری رایانه های ES مورد استفاده قرار گرفت و از اواسط دهه هشتاد میلادی ، در اولین سیستم عامل های UNIX که به روسی ترجمه شده بود ، شروع به استفاده کرد.
از ابتدای دهه نود ، به اصطلاح زمانی که سیستم عامل MS DOS بر آن مسلط شد ، سیستم کدگذاری CP866 ظاهر شد ("CP" مخفف "کد صفحه" است).
شرکتهای بزرگ رایانه ای APPLE ، با سیستم خلاقانه خود که تحت آن عمل می کنند (Mac OS) ، شروع به استفاده از سیستم خود برای رمزگذاری الفبای MAC می کنند.
سازمان بین المللی استاندارد سازی (سازمان بین المللی استاندارد ، ISO) استاندارد دیگری را برای زبان روسی تعیین می کند سیستم رمزگذاری الفبایبه نام ISO 8859-5.
و رایج ترین ، امروزه ، سیستم رمزگذاری الفبای ، اختراع شده در مایکروسافت ویندوز ، و به نام CP1251 است.
از نیمه دوم دهه نود ، مشکل استاندارد ترجمه متن به یک کد دیجیتال برای زبان روسی و نه تنها با معرفی یک استاندارد سیستم به نام یونیکد حل شده است. این توسط رمزگذاری شانزده بیتی نشان داده شده است ، بدین معنی که دقیقاً دو بایت رم برای هر کاراکتر اختصاص داده شده است. البته با این رمزگذاری ، هزینه های حافظه دو برابر می شود. با این حال ، چنین سیستم کد اجازه می دهد تا حداکثر 65536 نویسه را به یک کد الکترونیکی ترجمه کنید.
ویژگی سیستم استاندارد یونیکد گنجاندن الفبای مطلق ، موجود ، انقراض ، اختراع است. در نهایت ، کاملاً هر الفبایی علاوه بر سیستم یونیکد ، شامل بسیاری از نمادهای ریاضی ، شیمیایی ، موسیقی و کلی است.
بیایید از یک جدول ASCII استفاده کنیم تا ببینیم چه کلمه ای ممکن است در حافظه رایانه شما به نظر برسد.
اغلب اتفاق می افتد که متن شما ، که با حروف الفبای روسی نوشته شده است ، قابل خواندن نیست ، این به دلیل تفاوت سیستم های کدگذاری الفبای در رایانه ها است. این یک مشکل بسیار شایع است که اغلب اوقات با آن روبرو می شوید.
به مجموعه کاراکترهایی که متن آنها نوشته شده است ، گفته می شود الفبا.
تعداد کاراکترهای موجود در الفبای اوست قدرت.
فرمول تعیین میزان اطلاعات: N \u003d 2 b,
جایی که N کاردینالیت الفباست (تعداد نویسه ها) ،
b - تعداد بیت ها (وزن اطلاعاتی شخصیت).
الفبای 256 کاراکتری تقریباً می تواند در تمام شخصیت های مورد نیاز شما باشد. این الفبا نامیده می شود کافی
زیرا 256 \u003d 2 8 ، سپس وزن 1 کاراکتر 8 بیت است.
واحد 8 بیتی نامگذاری شد 1 بایت:
1 بایت \u003d 8 بیت.
کد باینری هر شخصیت در متن رایانه 1 بایت حافظه را می گیرد.
چگونه اطلاعات متنی در حافظه رایانه نمایش داده می شود؟
سهولت رمزگذاری بایت از کاراکترها بدیهی است ، از آنجا که یک بایت کوچکترین قسمت قابل رویت حافظه است و بنابراین ، پردازنده می تواند به هر کاراکتر جداگانه دسترسی داشته باشد و پردازش متن را انجام دهد. از طرف دیگر ، 256 کاراکتر برای نمایش طیف گسترده ای از اطلاعات شخصیت ، تعداد کافی است.
حال این سؤال پیش می آید که کد باینری هشت بیتی برای ارتباط با هر شخصیت کدام نوع است.
واضح است که این یک موضوع شرطی است ، می توانید بسیاری از روش های رمزگذاری را ارائه دهید.
همه شخصیت های الفبای رایانه از 0 تا 255 شماره گذاری شده اند. هر شماره با یک کد باینری هشت رقمی از 00000000 تا 11111111 مطابقت دارد. این کد به سادگی تعداد ترتیب یک کاراکتر در یک سیستم شماره دودویی است.
جدول که در آن به همه شخصیت های الفبای رایانه شماره سریال اختصاص داده می شود ، جدول رمزگذاری نامیده می شود.
جداول برنامه نویسی مختلف برای انواع مختلف رایانه استفاده می شود.
استاندارد بین المللی کامپیوتر به جدول تبدیل شده است ASCII(بخوانید asci) (کد استاندارد آمریکا برای تبادل اطلاعات).
جدول ASCII به دو قسمت تقسیم می شود.
استاندارد بین المللی فقط نیمه اول جدول است ، یعنی نمادها با شماره از 0 (00000000) ، حداکثر 127 (01111111).
ساختار جدول ASCII
شماره سریال |
کد |
نماد |
0 - 31 |
00000000 - 00011111 |
نمادهایی با اعداد از 0 تا 31 معمولاً شخصیتهای کنترل (کنترل) نامیده می شوند. |
32 - 127 |
00100000 - 01111111 |
قسمت استاندارد جدول (انگلیسی) این شامل حروف کوچک و بزرگ حروف الفبای لاتین ، اعداد اعشاری ، علائم نقطه گذاری ، انواع براکت ها ، علائم تجاری و دیگر است. |
128 - 255 |
10000000 - 11111111 |
قسمت جایگزین جدول (روسی). |
نیمه اول جدول ASCII
 |
توجه شما را به این واقعیت جلب می كنم كه در جدول رمزگذاری ، حروف (حروف بزرگ و حروف بزرگ) به ترتیب حروف الفبا مرتب می شوند و اعداد به ترتیب صعودی مقادیر ترتیب می شوند. این رعایت نظم لغوی در ترتیب کاراکترها ، اصل رمزگذاری پی در پی الفبا نامیده می شود.
برای حروف الفبای روسی ، اصل رمزگذاری پی در پی نیز رعایت شده است.
نیمه دوم جدول ASCII
متأسفانه ، در حال حاضر 5 رمزگذاری مختلف سیریلیک (KOI8-R ، ویندوز. MS-DOS ، Macintosh و ISO) وجود دارد. به همین دلیل ، غالباً با انتقال متن روسی از رایانه به دیگری ، از یک سیستم نرم افزاری به دیگری ، مشکلاتی ایجاد می شود.
از نظر زمانی ، یکی از اولین معیارهای رمزگذاری حروف روسی در رایانه KOI8 بود ("کد تبادل اطلاعات ، 8 بیتی"). این رمزگذاری در دهه 70 در رایانه های سری رایانه ای ES مورد استفاده قرار گرفت و از اواسط دهه 80 میلادی شروع به استفاده در اولین نسخه های روسی سیستم عامل UNIX شد.
از اوایل دهه 90 ، زمان تسلط بر سیستم عامل MS DOS ، رمزگذاری CP866 باقی مانده است ("CP" مخفف "کد صفحه" است).
رایانه های اپل که سیستم عامل Mac را اجرا می کنند از رمزگذاری مک خود استفاده می کنند.
علاوه بر این ، سازمان استاندارد بین المللی (ISO) رمزگذاری دیگری به نام ISO 8859-5 را به عنوان استاندارد زبان روسی تصویب کرده است.
رایج ترین رمزگذاری که در حال حاضر استفاده می شود ، مایکروسافت ویندوز است ، مخفف CP1251.
از اواخر دهه 90 ، مشکل استاندارد سازی برنامه نویسی کاراکترها با معرفی یک استاندارد جدید بین المللی به نام حل شده است یونیکد... این یک رمزگذار 16 بیتی است. آن را برای هر کاراکتر 2 بایت حافظه اختصاص می دهد. البته این میزان حافظه مورد استفاده را دو برابر می کند. اما از طرف دیگر ، چنین جدول کد اجازه می دهد تا حداکثر 65536 نویسه درج شود. مشخصات کامل استاندارد یونیکد شامل همه الفبای موجود ، منقرض شده و مصنوعی ایجاد شده در جهان و همچنین بسیاری از نمادهای ریاضی ، موسیقی ، شیمیایی و سایر موارد می باشد.
بیایید سعی کنیم از یک جدول ASCII استفاده کنیم تا تصور کنیم چگونه کلمات در حافظه کامپیوتر ظاهر می شوند.
بازنمایی داخلی کلمات در حافظه کامپیوتر
بعضی اوقات اتفاق می افتد که متن ، متشکل از حروف الفبای روسی ، که از یک رایانه دیگر دریافت می شود ، قابل خواندن نیست - نوعی "تیزهوشی" روی صفحه مانیتور قابل مشاهده است. این در شرایطی است که رایانه ها از رمزگذاری متفاوت کاراکترهای روسی استفاده می کنند.
