Все символы и буквы могут быть закодированы при помощи восьми двоичных бит. Наиболее распространенными таблицами представления букв в двоичном коде являются ASCII и ANSI, их можно использовать для записи текстов в микропроцессорах. В таблицах ASCII и ANSI первые 128 символов совпадают. В этой части таблицы содержатся коды цифр, знаков препинания, латинские буквы верхнего и нижнего регистров и управляющие символы. Национальные расширения символьных таблиц и символы псевдографики содержатся в последних 128 кодах этих таблиц, поэтому русские тексты в операционных системах DOS и WINDOWS не совпадают.
При первом знакомстве с компьютерами и микропроцессорами может возникнуть вопрос — "как преобразовать текст в двоичный код?" Однако это преобразование является наиболее простым действием! Для этого нужно воспользоваться любым текстовым редактором. В том числе подойдет и простейшая программа notepad, входящая в состав операционной системы Windows. Подобные же редакторы присутствуют во всех средах программирования для языков, таких как СИ, Паскаль или Ява. Следует отметить, что наиболее распространенный текстовый редактор Word для простого преобразования текста в двоичный код не подходит. Этот тестовый редактор вводит огромное количество дополнительной информации, такой как цвет букв, наклон, подчеркивание, язык, на котором написана конкретная фраза, шрифт.
Следует отметить, что на самом деле комбинация нулей и единиц, при помощи которых кодируется текстовая информация двоичным кодом не является, т.к. биты в этом коде не подчиняются законам . Однако в Интернете поисковая фраза "представление букв в двоичном коде" является самой распространенной. В таблице 1 приведено соответствие двоичных кодов буквам латинского алфавита. Для краткости записи в этой таблице последовательность нулей и единиц представлена в десятичном и шестнадцатеричном кодах.
Таблица 1 Таблица представления латинских букв в двоичном коде (ASCII)
Десятичный код | Шестнадцатеричный код | Отображаемый символ | Значение |
---|---|---|---|
0 | 00 | NUL | |
1 | 01 | ☺ | (слово управления дисплеем) |
2 | 02 | ☻ | (Первое передаваемое слово) |
3 | 03 | ETX (Последнее слово передачи) | |
4 | 04 | ♦ | EOT (конец передачи) |
5 | 05 | ♣ | ENQ (инициализация) |
6 | 06 | ♠ | ACK (подтверждение приема) |
7 | 07 | BEL | |
8 | 08 | ◘ | BS |
9 | 09 | ○ | HT (горизонтальная табуляция |
10 | 0A | ◙ | LF (перевод строки) |
11 | 0B | ♂ | VT (вертикальная табуляция) |
12 | 0С | ♀ | FF (следующая страница) |
13 | 0D | ♪ | CR (возврат каретки) |
14 | 0E | ♫ | SO (двойная ширина) |
15 | 0F | ☼ | SI (уплотненная печать) |
16 | 10 | DLE | |
17 | 11 | ◄ | DC1 |
18 | 12 | ↕ | DC2 (отмена уплотненной печати) |
19 | 13 | ‼ | DC3 (готовность) |
20 | 14 | ¶ | DC4 (отмена двойной ширины) |
21 | 15 | § | NAC (неподтверждение приема) |
22 | 16 | ▬ | SYN |
23 | 17 | ↨ | ETB |
24 | 18 | CAN | |
25 | 19 | ↓ | EM |
26 | 1A | → | SUB |
27 | 1B | ← | ESC (начало управл. послед.) |
28 | 1C | ∟ | FS |
29 | 1D | ↔ | GS |
30 | 1E | ▲ | RS |
31 | 1F | ▼ | US |
32 | 20 | Пробел | |
33 | 21 | ! | Восклицательный знак |
34 | 22 | « | Угловая скобка |
35 | 23 | # | Знак номера |
36 | 24 | $ | Знак денежной единицы (доллар) |
37 | 25 | % | Знак процента |
38 | 26 | & | Амперсанд |
39 | 27 | " | Апостроф |
40 | 28 | ( | Открывающая скобка |
41 | 29 | ) | Закрывающая скобка |
42 | 2A | * | Звездочка |
43 | 2B | + | Знак плюс |
44 | 2C | , | Запятая |
45 | 2D | - | Знак минус |
46 | 2E | . | Точка |
47 | 2F | / | Дробная черта |
48 | 30 | 0 | Цифра ноль |
49 | 31 | 1 | Цифра один |
50 | 32 | 2 | Цифра два |
51 | 33 | 3 | Цифра три |
52 | 34 | 4 | Цифра четыре |
53 | 35 | 5 | Цифра пять |
54 | 36 | 6 | Цифра шесть |
55 | 37 | 7 | Цифра семь |
56 | 38 | 8 | Цифра восемь |
57 | 39 | 9 | Цифра девять |
58 | 3A | : | Двоеточие |
59 | 3B | ; | Точка с запятой |
60 | 3C | < | Знак меньше |
61 | 3D | = | Знак равно |
62 | 3E | > | Знак больше |
63 | 3F | ? | Знак вопрос |
64 | 40 | @ | Коммерческое эт |
65 | 41 | A | Прописная латинская буква А |
66 | 42 | B | Прописная латинская буква B |
67 | 43 | C | Прописная латинская буква C |
68 | 44 | D | Прописная латинская буква D |
69 | 45 | E | Прописная латинская буква E |
70 | 46 | F | Прописная латинская буква F |
71 | 47 | G | Прописная латинская буква G |
72 | 48 | H | Прописная латинская буква H |
73 | 49 | I | Прописная латинская буква I |
74 | 4A | J | Прописная латинская буква J |
75 | 4B | K | Прописная латинская буква K |
76 | 4C | L | Прописная латинская буква L |
77 | 4D | M | Прописная латинская буква |
78 | 4E | N | Прописная латинская буква N |
79 | 4F | O | Прописная латинская буква O |
80 | 50 | P | Прописная латинская буква P |
81 | 51 | Q | Прописная латинская буква |
82 | 52 | R | Прописная латинская буква R |
83 | 53 | S | Прописная латинская буква S |
84 | 54 | T | Прописная латинская буква T |
85 | 55 | U | Прописная латинская буква U |
86 | 56 | V | Прописная латинская буква V |
87 | 57 | W | Прописная латинская буква W |
88 | 58 | X | Прописная латинская буква X |
89 | 59 | Y | Прописная латинская буква Y |
90 | 5A | Z | Прописная латинская буква Z |
91 | 5B | [ | Открывающая квадратная скобка |
92 | 5C | \ | Обратная черта |
93 | 5D | ] | Закрывающая квадратная скобка |
94 | 5E | ^ | "Крышечка" |
95 | 5 | _ | Символ подчеркивания |
96 | 60 | ` | Апостроф |
97 | 61 | a | Строчная латинская буква a |
98 | 62 | b | Строчная латинская буква b |
99 | 63 | c | Строчная латинская буква c |
100 | 64 | d | Строчная латинская буква d |
101 | 65 | e | Строчная латинская буква e |
102 | 66 | f | Строчная латинская буква f |
103 | 67 | g | Строчная латинская буква g |
104 | 68 | h | Строчная латинская буква h |
105 | 69 | i | Строчная латинская буква i |
106 | 6A | j | Строчная латинская буква j |
107 | 6B | k | Строчная латинская буква k |
108 | 6C | l | Строчная латинская буква l |
109 | 6D | m | Строчная латинская буква m |
110 | 6E | n | Строчная латинская буква n |
111 | 6F | o | Строчная латинская буква o |
112 | 70 | p | Строчная латинская буква p |
113 | 71 | q | Строчная латинская буква q |
114 | 72 | r | Строчная латинская буква r |
115 | 73 | s | Строчная латинская буква s |
116 | 74 | t | Строчная латинская буква t |
117 | 75 | u | Строчная латинская буква u |
118 | 76 | v | Строчная латинская буква v |
119 | 77 | w | Строчная латинская буква w |
120 | 78 | x | Строчная латинская буква x |
121 | 79 | y | Строчная латинская буква y |
122 | 7A | z | Строчная латинская буква z |
123 | 7B | { | Открывающая фигурная скобка |
124 | 7С | | | Вертикальная черта |
125 | 7D | } | Закрывающая фигурная скобка |
126 | 7E | ~ | Тильда |
127 | 7F | ⌂ |
В классическом варианте таблицы символов ASCII нет русских букв и она состоит из 7 бит. Однако в дальнейшем эта таблица была расширена до 8 бит и в старших 128 строках появились русские буквы в двоичном коде и символы псевдографики. В общем случае во второй части размещены национальные алфавиты разных стран и русские буквы там просто один из возможных наборов (855) там может быть французская (863), немецкая (1141) или греческая (737) таблица. В таблице 2 приведен пример представления русских букв в двоичном коде.
Таблица 2. Таблица представления русских букв в двоичном коде (ASCII)
Десятичный код | Шестнадцатеричный код | Отображаемый символ | Значение |
---|---|---|---|
128 | 80 | А | Прописная русская буква А |
129 | 81 | Б | Прописная русская буква Б |
130 | 82 | В | Прописная русская буква В |
131 | 83 | Г | Прописная русская буква Г |
132 | 84 | Д | Прописная русская буква Д |
133 | 85 | Е | Прописная русская буква Е |
134 | 86 | Ж | Прописная русская буква Ж |
135 | 87 | З | Прописная русская буква З |
136 | 88 | И | Прописная русская буква И |
137 | 89 | Й | Прописная русская буква Й |
138 | 8A | К | Прописная русская буква К |
139 | 8B | Л | Прописная русская буква Л |
140 | 8C | М | Прописная русская буква М |
141 | 8D | Н | Прописная русская буква Н |
142 | 8E | О | Прописная русская буква О |
143 | 8F | П | Прописная русская буква П |
144 | 90 | Р | Прописная русская буква Р |
145 | 91 | С | Прописная русская буква С |
146 | 92 | Т | Прописная русская буква Т |
147 | 93 | У | Прописная русская буква У |
148 | 94 | Ф | Прописная русская буква Ф |
149 | 95 | Х | Прописная русская буква Х |
150 | 96 | Ц | Прописная русская буква Ц |
151 | 97 | Ч | Прописная русская буква Ч |
152 | 98 | Ш | Прописная русская буква Ш |
153 | 99 | Щ | Прописная русская буква Щ |
154 | 9A | Ъ | Прописная русская буква Ъ |
155 | 9B | Ы | Прописная русская буква Ы |
156 | 9C | Ь | Прописная русская буква Ь |
157 | 9D | Э | Прописная русская буква Э |
158 | 9E | Ю | Прописная русская буква Ю |
159 | 9F | Я | Прописная русская буква Я |
160 | A0 | а | Строчная русская буква а |
161 | A1 | б | Строчная русская буква б |
162 | A2 | в | Строчная русская буква в |
163 | A3 | г | Строчная русская буква г |
164 | A4 | д | Строчная русская буква д |
165 | A5 | е | Строчная русская буква е |
166 | A6 | ж | Строчная русская буква ж |
167 | A7 | з | Строчная русская буква з |
168 | A8 | и | Строчная русская буква и |
169 | A9 | й | Строчная русская буква й |
170 | AA | к | Строчная русская буква к |
171 | AB | л | Строчная русская буква л |
172 | AC | м | Строчная русская буква м |
173 | AD | н | Строчная русская буква н |
174 | AE | о | Строчная русская буква о |
175 | AF | п | Строчная русская буква п |
176 | B0 | ░ | |
177 | B1 | ▒ | |
178 | B2 | ▓ | |
179 | B3 | │ | Символ псевдографики |
180 | B4 | ┤ | Символ псевдографики |
181 | B5 | ╡ | Символ псевдографики |
182 | B6 | ╢ | Символ псевдографики |
183 | B7 | ╖ | Символ псевдографики |
184 | B8 | ╕ | Символ псевдографики |
185 | B9 | ╣ | Символ псевдографики |
186 | BA | ║ | Символ псевдографики |
187 | BB | ╗ | Символ псевдографики |
188 | BC | ╝ | Символ псевдографики |
189 | BD | ╜ | Символ псевдографики |
190 | BE | ╛ | Символ псевдографики |
191 | BF | ┐ | Символ псевдографики |
192 | C0 | └ | Символ псевдографики |
193 | C1 | ┴ | Символ псевдографики |
194 | C2 | ┬ | Символ псевдографики |
195 | C3 | ├ | Символ псевдографики |
196 | C4 | ─ | Символ псевдографики |
197 | C5 | ┼ | Символ псевдографики |
198 | C6 | ╞ | Символ псевдографики |
199 | C7 | ╟ | Символ псевдографики |
200 | C8 | ╚ | Символ псевдографики |
201 | C9 | ╔ | Символ псевдографики |
202 | CA | ╩ | Символ псевдографики |
203 | CB | ╦ | Символ псевдографики |
204 | CC | ╠ | Символ псевдографики |
205 | CD | ═ | Символ псевдографики |
206 | CE | ╬ | Символ псевдографики |
207 | CF | ╧ | Символ псевдографики |
208 | D0 | ╨ | Символ псевдографики |
209 | D1 | ╤ | Символ псевдографики |
210 | D2 | ╥ | Символ псевдографики |
211 | D3 | ╙ | Символ псевдографики |
212 | D4 | ╘ | Символ псевдографики |
213 | D5 | ╒ | Символ псевдографики |
214 | D6 | ╓ | Символ псевдографики |
215 | D7 | ╫ | Символ псевдографики |
216 | D8 | ╪ | Символ псевдографики |
217 | D9 | ┘ | Символ псевдографики |
218 | DA | ┌ | Символ псевдографики |
219 | DB | █ | |
220 | DC | ▄ | |
221 | DD | ▌ | |
222 | DE | ▐ | |
223 | DF | ▀ | |
224 | E0 | р | Строчная русская буква р |
225 | E1 | с | Строчная русская буква с |
226 | E2 | т | Строчная русская буква т |
227 | E3 | у | Строчная русская буква у |
228 | E4 | ф | Строчная русская буква ф |
229 | E5 | х | Строчная русская буква х |
230 | E6 | ц | Строчная русская буква ц |
231 | E7 | ч | Строчная русская буква ч |
232 | E8 | ш | Строчная русская буква ш |
233 | E9 | щ | Строчная русская буква щ |
234 | EA | ъ | Строчная русская буква ъ |
235 | EB | ы | Строчная русская буква ы |
236 | EC | ь | Строчная русская буква ь |
237 | ED | э | Строчная русская буква э |
238 | EE | ю | Строчная русская буква ю |
239 | EF | я | Строчная русская буква я |
240 | F0 | Ё | Прописная русская буква Ё |
241 | F1 | ё | Строчная русская буква ё |
242 | F2 | Є | |
243 | F3 | є | |
244 | F4 | Ї | |
245 | F5 | Ї | |
246 | F6 | Ў | |
247 | F7 | ў | |
248 | F8 | ° | Знак градуса |
249 | F9 | ∙ | Знак умножения (точка) |
250 | FA | · | |
251 | FB | √ | Радикал (взятие корня) |
252 | FC | № | Знак номера |
253 | FD | ¤ | Знак денежной единицы (рубль) |
254 | FE | ■ | |
255 | FF |
При записи текстов кроме двоичных кодов, непосредственно отображающих буквы, применяются коды, обозначающие переход на новую строку и возврат курсора (возврат каретки) на нулевую позицию строки. Эти символы обычно применяются вместе. Их двоичные коды соответствуют десятичным числам — 10 (0A) и 13 (0D). В качестве примера ниже приведен участок текста данной страницы (дамп памяти). На этом участке записан ее первый абзац. Для отображения информации в дампе памяти применен следующий формат:
- в первой колонке записан двоичный адрес первого байта строки
- в следующи шестнадцати колонках записаны байты, содержащиеся в текстовом файле. Для более удобного определения номера байта после восьмой колонки проведена вертикальная линия. Байты, для краткости записи, представлены в шестнадцатеричном коде.
- в последней колонке эти же байты представлены в виде отображаемых буквенных символов
В приведенном примере видно, что первая строка текста занимает 80 байт. Первый байт 82 соответствует букве "В". Второй байт E1 соответствует букве "с". Третий байт A5 соответствует букве "е". Следующий байт 20 отображает пустой промежуток между словами (пробел) " ". 81 и 82 байты содержат символы возврата каретки и перевода строки 0D 0A. Эти символы мы находим по двоичному адресу 00000050: Следующая строка исходного текста не кратна 16 (ее длина равна 76 буквам), поэтому для того, чтобы найти ее конец потребуется сначала найти строку 000000E0: и от нее отсчитать девять колонок. Там снова записаны байты возврата каретки и перевода строки 0D 0A. Остальной текст анализируется точно таким же образом.
Дата последнего обновления файла 04.12.2018
Литература:
Вместе со статьей "Запись текстов двоичным кодом" читают:
Представление двоичных чисел в памяти компьютера или
микроконтроллера
http://сайт/proc/IntCod.php
Иногда бывает удобно хранить числа в памяти процессора в десятичном
виде
http://сайт/proc/DecCod.php
Стандартные форматы чисел
с плавающей запятой для компьютеров и микроконтроллеров
http://сайт/proc/float/
В настоящее время и в технике и в быту широко используются как
позиционные, так и непозиционные системы счисления.
.php
Tool to make binary conversions. Binary code is a numeric system using base 2 used in informatics, symbols used in binary notation are generally zero and one (0 and 1).
Answers to Questions
You can edit this Q&A (add new info, improve translation, etc.) " itemscope="" itemtype="http://schema.org/Question">
How to convert a number in binary?
To convert a number to binary (with zeroes and ones) consists in a from base 10 to base 2 (natural binary code )
Example: 5 (base 10) = 1*2^2+0*2^1+1*2^0 = 101 (base 2)
The method consists in making successive divisions by 2 and noting the remainder (0 or 1 ) in the reverse order.
Example: 6/2 = 3 remains 0, then 3/2 = 1 remains 1, then 1/2 = 0 remains 1. The successive remainders are 0,1,1 so 6 is written 110 in binary .
You can edit this Q&A (add new info, improve translation, etc.) " itemscope="" itemtype="http://schema.org/Question">
How to convert a text in binary?
Associate with each letter of the alphabet a number, for example by using the code or the . This will replace each letter by a number that can then be converted to binary (see above).
Example: AZ is 65,90 () so 1000001,1011010 in binary
Similarly for binary to text translation, convert the binary to a number and then associate that number with a letter in the desired code.
You can edit this Q&A (add new info, improve translation, etc.) " itemscope="" itemtype="http://schema.org/Question">
How to translate binary
The binary does not directly translate, any number encoded in binary remains a number. On the other hand, it is common in computer science to use binary to store text, for example by using the table, which associates a number with a letter. An translator is available on dCode.
You can edit this Q&A (add new info, improve translation, etc.) " itemscope="" itemtype="http://schema.org/Question">
What is a bit?
A bit (contraction of binary digit) is a symbol in the binary notation: 0 or 1.
You can edit this Q&A (add new info, improve translation, etc.) " itemscope="" itemtype="http://schema.org/Question">
What is 1"s complement?
In informatics, one"s complement is writing a number negatively inversing 0 and 1.
Example: 0111 becomes 1000, so 7 becomes -7
You can edit this Q&A (add new info, improve translation, etc.) " itemscope="" itemtype="http://schema.org/Question">
What is 2"s complement?
In informatics, one"s complement is writing a number negatively inversing 0 and 1 and adding 1.
Example: 0111 becomes 1001
Ask a new questionSource code
dCode retains ownership of the source code of the script Binary Code online. Except explicit open source licence (indicated Creative Commons / free), any algorithm, applet, snippet, software (converter, solver, encryption / decryption, encoding / decoding, ciphering / deciphering, translator), or any function (convert, solve, decrypt, encrypt, decipher, cipher, decode, code, translate) written in any informatic langauge (PHP, Java, C#, Python, Javascript, Matlab, etc.) which dCode owns rights will not be released for free. To download the online Binary Code script for offline use on PC, iPhone or Android, ask for price quote on
Множество символов, с помощью которых записывается текст, называется алфавитом .
Число символов в алфавите – это его мощность .
Формула определения количества информации: N = 2 b ,
где N – мощность алфавита (количество символов),
b – количество бит (информационный вес символа).
В алфавит мощностью 256 символов можно поместить практически все необходимые символы. Такой алфавит называется достаточным.
Т.к. 256 = 2 8 , то вес 1 символа – 8 бит.
Единице измерения 8 бит присвоили название 1 байт:
1 байт = 8 бит.
Двоичный код каждого символа в компьютерном тексте занимает 1 байт памяти.
Каким же образом текстовая информация представлена в памяти компьютера?
Удобство побайтового кодирования символов очевидно, поскольку байт - наименьшая адресуемая часть памяти и, следовательно, процессор может обратиться к каждому символу отдельно, выполняя обработку текста. С другой стороны, 256 символов – это вполне достаточное количество для представления самой разнообразной символьной информации.
Теперь возникает вопрос, какой именно восьмиразрядный двоичный код поставить в соответствие каждому символу.
Понятно, что это дело условное, можно придумать множество способов кодировки.
Все символы компьютерного алфавита пронумерованы от 0 до 255. Каждому номеру соответствует восьмиразрядный двоичный код от 00000000 до 11111111. Этот код просто порядковый номер символа в двоичной системе счисления.
Таблица, в которой всем символам компьютерного алфавита поставлены в соответствие порядковые номера, называется таблицей кодировки.
Для разных типов ЭВМ используются различные таблицы кодировки.
Международным стандартом для ПК стала таблица ASCII (читается аски) (Американский стандартный код для информационного обмена).
Таблица кодов ASCII делится на две части.
Международным стандартом является лишь первая половина таблицы, т.е. символы с номерами от 0 (00000000), до 127 (01111111).
Структура таблицы кодировки ASCII
Порядковый номер |
Код |
Символ |
0 - 31 |
00000000 - 00011111 |
Символы с номерами от 0 до 31 принято называть управляющими. |
32 - 127 |
00100000 - 01111111 |
Стандартная часть таблицы (английский). Сюда входят строчные и прописные буквы латинского алфавита, десятичные цифры, знаки препинания, всевозможные скобки, коммерческие и другие символы. |
128 - 255 |
10000000 - 11111111 |
Альтернативная часть таблицы (русская).
|
Первая половина таблицы кодов ASCII
Обращаю ваше внимание на то, что в таблице кодировки буквы (прописные и строчные) располагаются в алфавитном порядке, а цифры упорядочены по возрастанию значений. Такое соблюдение лексикографического порядка в расположении символов называется принципом последовательного кодирования алфавита.
Для букв русского алфавита также соблюдается принцип последовательного кодирования.
Вторая половина таблицы кодов ASCII
К сожалению, в настоящее время существуют пять различных кодировок кириллицы (КОИ8-Р, Windows. MS-DOS, Macintosh и ISO). Из-за этого часто возникают проблемы с переносом русского текста с одного компьютера на другой, из одной программной системы в другую.
Хронологически одним из первых стандартов кодирования русских букв на компьютерах был КОИ8 ("Код обмена информацией, 8-битный"). Эта кодировка применялась еще в 70-ые годы на компьютерах серии ЕС ЭВМ, а с середины 80-х стала использоваться в первых русифицированных версиях операционной системы UNIX.
От начала 90-х годов, времени господства операционной системы MS DOS, остается кодировка CP866 ("CP" означает "Code Page", "кодовая страница").
Компьютеры фирмы Apple, работающие под управлением операционной системы Mac OS, используют свою собственную кодировку Mac.
Кроме того, Международная организация по стандартизации (International Standards Organization, ISO) утвердила в качестве стандарта для русского языка еще одну кодировку под названием ISO 8859-5.
Наиболее распространенной в настоящее время является кодировка Microsoft Windows, обозначаемая сокращением CP1251.
С конца 90-х годов проблема стандартизации символьного кодирования решается введением нового международного стандарта, который называется Unicode . Это 16-разрядная кодировка, т.е. в ней на каждый символ отводится 2 байта памяти. Конечно, при этом объем занимаемой памяти увеличивается в 2 раза. Но зато такая кодовая таблица допускает включение до 65536 символов. Полная спецификация стандарта Unicode включает в себя все существующие, вымершие и искусственно созданные алфавиты мира, а также множество математических, музыкальных, химических и прочих символов.
Попробуем с помощью таблицы ASCII представить, как будут выглядеть слова в памяти компьютера.
Внутреннее представление слов в памяти компьютера
Иногда бывает так, что текст, состоящий из букв русского алфавита, полученный с другого компьютера, невозможно прочитать - на экране монитора видна какая-то "абракадабра". Это происходит оттого, что на компьютерах применяется разная кодировка символов русского языка.
Одиночный цифровой сигнал не слишком информативен, ведь он может принимать только два значения: нуль и единица. Поэтому в тех случаях, когда необходимо передавать, обрабатывать или хранить большие объемы информации, обычно применяют несколько параллельных цифровых сигналов. При этом все эти сигналы должны рассматриваться только одновременно, каждый из них по отдельности не имеет смысла. В таких случаях говорят о двоичных кодах, то есть о кодах, образованных цифровыми (логическими, двоичными) сигналами. Каждый из логических сигналов, входящих в код, называется разрядом. Чем больше разрядов входит в код, тем больше значений может принимать данный код.
В отличие от привычного для нас десятичного кодирования чисел, то есть кода с основанием десять, при двоичном кодировании в основании кода лежит число два (рис. 2.9). То есть каждая цифра кода (каждый разряд) двоичного кода может принимать не десять значений (как в десятичном коде: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), а всего лишь два - 0 и 1. Система позиционной записи остается такой же, то есть справа пишется самый младший разряд, а слева - самый старший. Но если в десятичной системе вес каждого следующего разряда больше веса предыдущего в десять раз, то в двоичной системе (при двоичном кодировании) - в два раза. Каждый разряд двоичного кода называется бит (от английского "Binary Digit" - "двоичное число").
Рис. 2.9. Десятичное и двоичное кодирование
В табл. 2.3 показано соответствие первых двадцати чисел в десятичной и двоичной системах.
Из таблицы видно, что требуемое количество разрядов двоичного кода значительно больше, чем требуемое количество разрядов десятичного кода. Максимально возможное число при количестве разрядов, равном трем, составляет при десятичной системе 999, а при двоичной - всего лишь 7 (то есть 111 в двоичном коде). В общем случае n-разрядное двоичное число может принимать 2 n различных значений, а n-разрядное десятичное число - 10 n значений. То есть запись больших двоичных чисел (с количеством разрядов больше десяти) становится не слишком удобной.
Таблица 2.3. Соответствие чисел в десятичной и двоичной системах | |||
Десятичная система | Двоичная система | Десятичная система | Двоичная система |
Для того чтобы упростить запись двоичных чисел, была предложена так называемая шестнадцатеричная система (16-ричное кодирование). В этом случае все двоичные разряды разбиваются на группы по четыре разряда (начиная с младшего), а затем уже каждая группа кодируется одним символом. Каждая такая группа называется полубайтом (или нибблом , тетрадой ), а две группы (8 разрядов) - байтом. Из табл. 2.3 видно, что 4-разрядное двоичное число может принимать 16 разных значений (от 0 до 15). Поэтому требуемое число символов для шестнадцатиричного кода тоже равно 16, откуда и происходит название кода. В качестве первых 10 символов берутся цифры от 0 до 9, а затем используются 6 начальных заглавных букв латинского алфавита: A, B, C, D, E, F.
Рис. 2.10. Двоичная и 16-ричная запись числа
В табл. 2.4 приведены примеры 16-ричного кодирования первых 20 чисел (в скобках приведены двоичные числа), а на рис. 2.10 показан пример записи двоичного числа в 16-ричном виде. Для обозначения 16-ричного кодирования иногда применяют букву "h" или "H" (от английского Hexadecimal) в конце числа, например, запись A17F h обозначает 16-ричное число A17F. Здесь А1 представляет собой старший байт числа, а 7F - младший байт числа. Все число (в нашем случае - двухбайтовое) называется словом .
Таблица 2.4. 16-ричная система кодирования | |||
Десятичная система | 16-ричная система | Десятичная система | 16-ричная система |
0 (0) | A (1010) | ||
1(1) | B (1011) | ||
2 (10) | C (1100) | ||
3 (11) | D (1101) | ||
4 (100) | E (1110) | ||
5 (101) | F (1111) | ||
6 (110) | 10 (10000) | ||
7 (111) | 11 (10001) | ||
8 (1000) | 12 (10010) | ||
9 (1001) | 13 (10011) |
Для перевода 16-ричного числа в десятичное необходимо умножить значение младшего (нулевого) разряда на единицу, значение следующего (первого) разряда на 16, второго разряда на 256 (16 2) и т.д., а затем сложить все произведения. Например, возьмем число A17F:
A17F=F*16 0 + 7*16 1 + 1*16 2 + A*16 3 = 15*1 + 7*16+1*256+10*4096=41343
Но каждому специалисту по цифровой аппаратуре (разработчику, оператору, ремонтнику, программисту и т.д.) необходимо научиться так же свободно обращаться с 16-ричной и двоичной системами, как и с обычной десятичной, чтобы никаких переводов из системы в систему не требовалось.
Помимо рассмотренных кодов, существует также и так называемое двоично-десятичное представление чисел. Как и в 16-ричном коде, в двоично-десятичном коде каждому разряду кода соответствует четыре двоичных разряда, однако каждая группа из четырех двоичных разрядов может принимать не шестнадцать, а только десять значений, кодируемых символами 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. То есть одному десятичному разряду соответствует четыре двоичных. В результате получается, что написание чисел в двоично-десятичном коде ничем не отличается от написания в обычном десятичном коде (табл. 2.6), но в реальности это всего лишь специальный двоичный код, каждый разряд которого может принимать только два значения: 0 и 1. Двоично-десятичный код иногда очень удобен для организации десятичных цифровых индикаторов и табло.
Таблица 2.6. Двоично-десятичная система кодирования | |||
Десятичная система | Двоично-десятичная система | Десятичная система | Двоично-десятичная система |
0 (0) | 10 (1000) | ||
1(1) | 11 (1001) | ||
2 (10) | 12 (10010) | ||
3 (11) | 13 (10011) | ||
4 (100) | 14 (10100) | ||
5 (101) | 15 (10101) | ||
6 (110) | 16 (10110) | ||
7 (111) | 17 (10111) | ||
8 (1000) | 18 (11000) | ||
9 (1001) | 19 (11001) |
В двоичном коде над числами можно проделывать любые арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, деление.
Рассмотрим, например, сложение двух 4-разрядных двоичных чисел. Пусть надо сложить число 0111 (десятичное 7) и 1011 (десятичное 11). Сложение этих чисел не сложнее, чем в десятичном представлении:
При сложении 0 и 0 получаем 0, при сложении 1 и 0 получаем 1, при сложении 1 и 1 получаем 0 и перенос в следующий разряд 1. Результат - 10010 (десятичное 18). При сложении любых двух n-разрядных двоичных чисел может получиться n-разрядное или (n+1)-разрядное число.
Точно так же производится вычитание. Пусть из числа 10010 (18) надо вычесть число 0111 (7). Записываем числа с выравниванием по младшему разряду и вычитаем точно так же, как в случае десятичной системы:
При вычитании 0 из 0 получаем 0, при вычитании 0 из 1 получаем 1, при вычитании 1 из 1 получаем 0, при вычитании 1 из 0 получаем 1 и заем 1 в следующем разряде. Результат - 1011 (десятичное 11).
При вычитании возможно получение отрицательных чисел, поэтому необходимо использовать двоичное представление отрицательных чисел.
Для одновременного представления как двоичных положительных, так и двоичных отрицательных чисел чаще всего используется так называемый дополнительный код. Отрицательные числа в этом коде выражаются таким числом, которое, будучи сложено с положительным числом такой же величины, даст в результате нуль. Для того чтобы получить отрицательное число, надо поменять все биты такого же положительного числа на противоположные (0 на 1, 1 на 0) и прибавить к результату 1. Например, запишем число –5. Число 5 в двоичном коде выглядит 0101. Заменяем биты на противоположные: 1010 и прибавляем единицу: 1011. Суммируем результат с исходным числом: 1011 + 0101 = 0000 (перенос в пятый разряд игнорируем).
Отрицательные числа в дополнительном коде отличаются от положительных значением старшего разряда: единица в старшем разряде определяет отрицательное число, а нуль - положительное.
Помимо стандартных арифметических операций, в двоичной системе счисления используются и некоторые специфические операции, например, сложение по модулю 2. Эта операция (обозначается A) является побитовой, то есть никаких переносов из разряда в разряд и заемов в старших разрядах здесь не существует. Правила сложения по модулю 2 следующие: , , . Эта же операция называется функцией Исключающее ИЛИ . Например, просуммируем по модулю 2 два двоичных числа 0111 и 1011:
Среди других побитовых операций над двоичными числами можно отметить функцию И и функцию ИЛИ. Функция И дает в результате единицу только тогда, когда в соответствующих битах двух исходных чисел обе единицы, в противном случае результат -0. Функция ИЛИ дает в результате единицу тогда, когда хотя бы один из соответствующих битов исходных чисел равен 1, в противном случае результат 0.
Расшифровка бинарного кода применяется для перевода с машинного языка на обычный. Онлайн инструменты работают быстро, хотя и вручную это сделать несложно.
Бинарный или двоичный код используется для передачи информации в цифровом виде. Набор из всего лишь двух символов, например 1 и 0, позволяет зашифровать любую информацию, будь то текст, цифры или изображение.
Как шифровать бинарным кодом
Для ручного перевода в бинарный код любых символов используются таблицы, в которых каждому символу присвоен двоичный код в виде нулей и единиц. Наиболее распространенной системой кодировки является ASCII, в которой применяется 8-ми битная запись кода.
В базовой таблице приведены бинарные коды для латинской азбуки, цифр и некоторых символов.
В расширенную таблицу добавлена бинарная интерпретация кириллицы и дополнительных знаков.
Для перевода из двоичного кода в текст или цифры достаточно выбирать нужные коды из таблиц. Но, естественно, вручную такую работу выполнять долго. И ошибки, к тому же, неизбежны. Компьютер справляется с расшифровкой куда быстрее. И мы даже не задумываемся, набирая на экране текст, что в это момент производится перевод текста в бинарный код.
Перевод бинарного числа в десятичное
Для ручного перевода числа из бинарной системы счисления в десятичную можно использовать довольно простой алгоритм:
- Ниже бинарного числа, начиная с крайней правой цифры, написать цифру 2 в возрастающих степенях.
- Степени числа 2 умножить на соответствующую цифру бинарного числа (1 или 0).
- Получившиеся значения сложить.
Вот как этот алгоритм выглядит на бумаге:
Онлайн сервисы для бинарной расшифровки
Если все же требуется увидеть расшифрованный бинарный код, либо, наоборот, перевести текст в двоичную форму, проще всего использовать онлайн-сервисы, предназначенные для этих целей.
Два окна, привычных для онлайн-переводов позволяют практически одновременно увидеть оба варианта текста в обычной и бинарной форме. И расшифровка осуществляется в обе стороны. Ввод текста производится простым копированием и вставкой.
Делаем бэкап прошивки на андроиде
Как настроить файл подкачки?
Установка режима совместимости в Windows
Резервное копирование и восстановление драйверов Windows
Как на «Билайне» перейти на другой тариф: все способы