Binárny kód. Typy a dĺžky binárneho kódu. Reverzný binárny kód

Binárny kód je forma záznamové média vo forme jedničiek a núl. Takýto systém na výpočet pozičné základňu 2. K dnešnému dňu, binárny kód (Tabuľka uvedená mierne pod obsahuje niektoré príklady záznam čísla), používané vo všetkých digitálnych zariadení. Jeho popularita je vzhľadom k vysokej spoľahlivosti a jednoduchosti tejto prihlášky. Binárne aritmetika je veľmi jednoduchý, v uvedenom poradí, a je ľahko implementovať v hardvéru. Digitálne elektronické komponenty (alebo ako sa im hovorí - logic) sú veľmi spoľahlivé, pretože pracujú iba v dvoch stavoch: logická jednotka (tj prúd) a logická nula (bez prúdu). To znamená, že obstojí aj v porovnaní s analógovými komponentmi, ktoré sú založené na prechodových.

Ako je binárny forma písania?

Pozrime sa, ako sa vytvára taký kľúč. Jedna číslica binárny kód môže obsahovať iba dva stavy: nula a jedna (0 a 1). Pri použití dvoch bitov bude možné nahrávať štyri hodnoty: 00, 01, 10, 11. Vstupné trojmiestne obsahuje osem stavy: 000, 001 ... 110, 111. Výsledkom je, že dĺžka binárneho kódu je závislý na počte výbojov. Tento výraz môže byť napísaný za použitia nasledujúceho vzorca: N = 2 m, kde: m - je počet bitov, a N - počet kombinácií.

Druhy binárne kódy

Tieto mikroprocesory sú kľúče sa používajú pre záznam veľkého množstva užitočných informácií, ktoré majú byť spracované. Bitové binárny kód môže významne prekročí kapacitu procesora a jeho vnútornej pamäte. V takýchto prípadoch je počet dlho trvajú viac pamäťových buniek a spracované pomocou niekoľkých príkazov. V tomto prípade sú všetky sektory pamäte, ktoré sú pridelené v rámci multi-byte binárneho kódu, sú považované za jedno číslo. V závislosti na potrebách tej či onej informácie, nasledujúce typy kľúčov:

• unsigned;
• Priame kódy tselyeznakovye;
• medzník naopak;
• ďalší znak;
• Gray kód;
• Gray code-Express.
• zlomkové kódy.

Zvážme podrobnejšie každý z nich.

Nepodpísaný binárny kód

Pozrime sa, čo predstavuje takú rekordnú formu. V celé číslo bez znamienka kódy každý bit (binárne) číslica predstavuje stupeň dva. Tak najmenšie číslo, ktoré môže byť napísaná v tejto forme, je nula a maximálna môže byť reprezentovaný nasledujúcim vzorcom: M = 2 ^n-1. Tieto dve čísla sú úplne definovať kľúče rozsah, ktorý môže byť vyjadrený v binárnom kóde. Pozrime sa na možnosti týchto prihlášok. Pri použití tohto typu bez znamienka kľúč sa skladá z ôsmich bitov, je rozsah možných čísel v rozmedzí od 0 do 255. hexadecimálny kód bude v rozsahu od 0 do 65535. osembitových procesorov pre ukladanie a záznam týchto čísel použitie dvoch sektory pamäte, ktoré sa nachádzajú na susedných adresátov , Práca s týmto kľúčom poskytuje špeciálne príkazy.

Priame znakové kódy celých

V tejto podobe binárnych kľúčov MSB sa používa pre záznam ŠPZ. Nula zodpovedá plus, a jednotky - mínus. V dôsledku tohto rozmedzí výtlačného kódované čísla posunutá v zápornom smere. Ukazuje sa, že osembitové znamienkom binárny číselný kód môže byť písaný v rozsahu od -127 do +127. Hexadecimálne - v rozmedzí -32767 až +32767. Osembitový mikroprocesor pre ukladanie takýchto kódov používať dva susedné sektory.

Nevýhodou tohto spôsobu záznamu je symbolické a numerické bity kľúča musí byť spracované oddelene. Algoritmy programy pracujúce s týmito kódmi sa dostať veľmi zložité. Pre zmenu voľby a podpísať bitov potrebných k realizácii mechanizmov, ktoré maskujú charakter, čo prispieva k prudkému nárastu veľkosti softvéru a k zníženiu jeho výkonu. Za účelom odstránenia tejto nevýhody bol zavedený nový typ kľúča - reverznej binárny kód.

Podpísať Enter

Táto forma písania je odlišný od priameho kódu iba v tejto záporné číslo sa získava obrátením všetky bity kľúče. V tomto digitálnom a bity znamienka sú identické. Vzhľadom k tomu sa algoritmy práce s týmto typom kódu sú podstatne zjednodušené. Avšak, reverzné kľúč vyžaduje špeciálne algoritmus pre rozpoznávanie prvý číselný symbol, výpočet absolútnu hodnotu čísla. Rekonštruovať znamienko výsledné hodnoty. Okrem toho, v počte ľavom i pravom kódy pre záznam dve klávesy sa používajú nulu. Napriek skutočnosti, že táto hodnota nemá kladné alebo záporné znamienko.

Podpísané binárne čísla Ďalší kód

Tento typ záznamu nie je uvedený nedostatky predchádzajúcich kľúčov. Tieto kódy umožňujú priamy súčtu pozitívnych i negatívnych čísel. Tak to nie je koná znamenie bit analýzu. To všetko sa stalo možné vďaka tomu, že sa ďalšie čísla sú prirodzenou symbol krúžok a nie umelá bytosť, ako sú klávesy Dopredu a Dozadu. Okrem toho je dôležitým faktorom je, že výpočet doplnkov na generovanie binárnych kódov je veľmi jednoduché. Je to dosť, aby zvrátiť kľúčovou pridať jeden. Pri použití tohto typu kódu znakov pozostávajúci z ôsmich bitov, je rozsah možných čísel v rozmedzí od -128 do +127. Hexadecimálne kľúč bude mať rozsah -32768 až +32767. Osembitového procesory pre ukladanie také čísla použiť tiež dve susedné sektory.

Binárny kód ďalšie zaujímavé pozorovať jav, ktorý jav sa nazýva znamení rozšírenia. Pozrime sa, čo to znamená. Výsledkom je, že v procese konverzie hodnotu jeden bajt na každý bit dvojbajtové dostatočne vysoká bajt priradiť hodnoty podpísať bitov dolného bytu. Ukazuje sa, že pre ukladanie podpísané počtu znakov môžete použiť high-poradí bitov. Keď je táto hodnota kľúča nie je úplne zmenila.

Gray code

Táto forma písania, je v podstate jednostupňový kľúčom. To znamená, že pri prechode z jednej hodnoty do druhého sa mení iba jeden bit informácie. Chyba pri čítaní dát vedie k prechodu z jednej polohy do druhej s miernym časovým posunom. Avšak, získanie úplne nesprávne výsledky, keď sa uhlová poloha takého spôsobu je úplne eliminovaný. Výhodou tohto kódu je jeho schopnosť zrkadliť informácie. Napríklad prevrátením high-poradí bitov, môžete jednoducho zmeniť smer referencie. To je vzhľadom k riadiacemu vstupu dodatku. Ak môže byť táto hodnota odovzdávaný ako nábežnej a zostupnej hrany na jednom fyzickom osi otáčania. Vzhľadom k tomu, že sa informácie v kľúči šedej je výlučne kódovaná znak, ktorý nemá niesť skutočné číselné údaje, ako je potrebné ďalšie úsilie, aby ho previesť skôr do bežného binárne notáciu. To sa vykonáva pomocou špeciálnej snímač - dekodér Gray Binar. Toto zariadenie je ľahko realizovať na elementárnych logických prvkov hardvéru aj softvéru.

Gray code-Express

Šedá Štandardné jednostupňový kľúč pre riešenie, ktoré sú prezentované v podobe čísel, umocnené na dva. V prípadoch, keď je potrebné vykonať ďalšie riešenie, také forme záznamu rezu a používať iba strednú časť. V dôsledku toho je jednostupňový kľúč je uložený. Avšak, v tomto číselnom rozmedzí štartovacieho kódu nie je nula. Presúva na zadanú hodnotu. Pri spracovaní dát na impulzu generovaného náročné polovicu rozdielu medzi počiatočnou a so zníženou kvalitou.

Predloženie frakčnej čísla v binárnom pevným bodom kľúče

V tomto procese, musíme pracovať nielen celé čísla, ale tiež frakčnej. Tieto čísla môžu byť zaznamenané priamym, inverzné a ďalšie kódy. výstavba zásady spomínaného kľúča je rovnaká ako celku. Až do teraz sme si mysleli, že binárne bod musí byť právom LSB. Ale to nie je tento prípad. To môže byť umiestnený na ľavej strane a najvýznamnejšieho bitu (v tomto prípade sa premenná môže byť písaná iba desatinné čísla), a (môžu byť zaznamenané zmiešané hodnoty) prostrednej variabilné.

Zastúpenie binárne s pohyblivou rádovou čiarkou

Táto forma sa používa pre záznam veľkého množstva, alebo naopak - je veľmi malá. Ako príklad možno uviesť, vzdialenosti alebo veľkosti interstelárnych atómy a elektróny. Pri výpočte týchto hodnôt by musela použiť binárny kód s veľmi veľkým výbojom. Avšak, my nemusíme brať do úvahy kozmickú vzdialenosť k najbližšej milimeter. Preto je forma s pevným bodom v tomto prípade je neefektívne. Ak chcete zobraziť tieto kódy používané algebraické formy. To znamená, že číslo je zapísaný ako Mantis vynásobené desiatich k sile zobrazenie požadované číslo objednávky. Uvedomte si prosím, že mantisa nesmie byť väčší ako jedna, a za desatinnou čiarkou by nemal byť napísaný na nulu.

je to zaujímavé

Predpokladá sa, že binárne počet bol vynájdený na začiatku 18. storočia matematik Gottfried Leibniz v Nemecku. Avšak, ako vedci nedávno zistili, dlho predtým, než to domorodci z polynézskeho ostrova Mangareva použiť tento druh aritmetiky. Napriek tomu, že kolonizácia takmer úplne zničil pôvodný systém číslovania, výskumníci obnovil zložité binárne a desiatkovej typy účtov. Okrem toho, kognitívne vedec Nunez tvrdí, že kódovanie binárny kód bol použitý v starovekej Číne ako ďaleká chrbát ako v 9. storočí pred naším letopočtom. e. Iné staroveké civilizácie, ako je Maya tiež použiť zložité kombinácie desatinné a binárne systémy pre sledovanie časových intervalov a astronomické udalosti.