Binárny číselný systém, ktorý prvýkrát vynašiel Gottfried Leibniz v 17. storočí, sa stal široko používaným, keď počítače vyžadovali spôsob reprezentácie čísel pomocou mechanických spínačov.
Čo je binárny kód?
Binárne je číselný systém so základom 2 predstavujúci čísla pomocou vzoru jednotiek a núl.
Skoré počítačové systémy mali mechanické spínače, ktoré sa zapínali, aby reprezentovali 1, a vypínali, aby reprezentovali 0. Použitím prepínačov v sérii mohli počítače reprezentovať čísla pomocou binárneho kódu. Moderné počítače stále používajú binárny kód vo forme digitálnych jednotiek a núl vo vnútri CPU a RAM.
Digitálna jednotka alebo nula je jednoducho elektrický signál, ktorý je buď zapnutý alebo vypnutý vo vnútri hardvérového zariadenia, ako je napríklad CPU, ktoré dokáže udržať a vypočítať mnoho miliónov binárnych čísel.
Binárne čísla pozostávajú zo série ôsmich "bitov", ktoré sú známe ako "bajty". Bit je jedna alebo nula, ktorá tvorí 8-bitové binárne číslo. Pomocou kódov ASCII možno binárne čísla preložiť aj na textové znaky na ukladanie informácií do pamäte počítača.
Ako fungujú binárne čísla
Prevod binárneho čísla na desiatkové číslo je veľmi jednoduchý, ak vezmete do úvahy, že počítače používajú dvojkový základný binárny systém. Umiestnenie každej binárnej číslice určuje jej desatinnú hodnotu. Pre 8-bitové binárne číslo sa hodnoty vypočítajú takto:
- Bit 1: 2 na mocninu 0=1
- Bit 2: 2 na mocninu 1=2
- Bit 3: 2 na mocninu 2=4
- Bit 4: 2 na mocninu 3=8
- Bit 5: 2 na mocninu 4=16
- Bit 6: 2 na mocninu 5=32
- Bit 7: 2 na mocninu 6=64
- Bit 8: 2 na mocninu 7=128
Sčítaním jednotlivých hodnôt, kde má bit jednotku, môžete reprezentovať ľubovoľné desiatkové číslo od 0 do 255. Oveľa väčšie čísla možno znázorniť pridaním viacerých bitov do systému.
Keď mali počítače 16-bitové operačné systémy, najväčšie individuálne číslo, ktoré mohol CPU vypočítať, bolo 65 535. 32-bitové operačné systémy mohli pracovať s jednotlivými desatinnými číslami veľkými ako 2 147, 483, 647. Moderné počítačové systémy so 64-bitovou architektúrou majú schopnosť pracovať s desatinnými číslami, ktoré sú pôsobivo veľké, až do 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Reprezentácia informácií pomocou ASCII
Teraz, keď už chápete, ako môže počítač používať systém binárnych čísel na prácu s desiatkovými číslami, možno vás zaujíma, ako ho počítače používajú na ukladanie textových informácií.
Toto je dosiahnuté vďaka niečomu, čo sa nazýva ASCII kód.
ASCII tabuľka pozostáva zo 128 textu alebo špeciálnych znakov, z ktorých každý má priradenú desatinnú hodnotu. Všetky aplikácie podporujúce ASCII (ako textové procesory) môžu čítať alebo ukladať textové informácie do az pamäte počítača.
Niektoré príklady binárnych čísel prevedených na text ASCII zahŕňajú:
- 11011=27, čo je kľúč ESC v ASCII
- 110000=48, čo je 0 v ASCII
- 1000001=65, čo je A v ASCII
- 1111111=127, čo je kľúč DEL v ASCII
Zatiaľ čo binárny kód základ 2 používajú počítače na textové informácie, pre iné typy údajov sa používajú iné formy binárnej matematiky. Base64 sa napríklad používa na prenos a ukladanie médií, ako sú obrázky alebo video.
Binárny kód a informácie o ukladaní
Všetky dokumenty, ktoré píšete, webové stránky, ktoré si prezeráte, a dokonca aj videohry, ktoré hráte, sú možné vďaka systému binárnych čísel.
Binárny kód umožňuje počítačom manipulovať a ukladať všetky typy informácií do az pamäte počítača. Všetko, čo je vybavené počítačom, dokonca aj počítače vo vašom aute alebo mobilnom telefóne, využíva systém binárnych čísel na všetko, na čo ho používate.
