Kako su slova kodirana u binarnom sistemu. Šta je binarni kod? Kako tekstualne informacije mogu izgledati u memoriji računara
Binarno kodiranje tekstualnih informacija
Od kraja 60-ih, kompjuteri se sve više koriste za obradu tekstualnih informacija, a sada i većine personalni računari u svijetu (i većinu vremena) je okupirano obradom tekstualnih informacija.
Tradicionalno, za kodiranje jednog znaka koristi se količina informacija jednaka 1 bajtu, odnosno I = 1 bajt = 8 bita.
Emmanuel iz Nigerije pita: "Kako se slova pretvaraju u binarne kodove?". Ako je tako, postavljate odlično pitanje, jer pitanje kako pretvaramo slova tamo nije baš objašnjeno. Veliko pitanje je "Kako pretvoriti slovo u broj?" Jer ako možete pretvoriti slovo u broj, onda možete koristiti informacije na našoj osnovnoj stranici za konverziju da taj broj pretvorite u binarni. Dakle, kako kompjuter pretvara iz slova u broj?
Svaki znak mora imati isti broj binarnih bitova - inače niko neće znati gdje završava jedan znak, a počinje sljedeći. Stavljamo razmak između svaka četiri datuma, iz istog razloga zbog kojeg koristimo deset zareza - to nam pomaže da lakše čitamo dugačke nizove brojeva.
Za kodiranje jednog znaka potreban je 1 bajt informacije.
Ako simbole smatramo mogućim događajima, onda pomoću formule (2.1) možemo izračunati koliko različitih simbola može biti kodirano:
N = 2 I = 2 8 = 256.
Ovaj broj znakova je sasvim dovoljan za predstavljanje tekstualnih informacija, uključujući velika i mala slova ruske i latinične abecede, brojeve, znakove, grafičke simbole itd.
U redu, od sada, samo trebamo znati koja slova su predstavljena kojim brojem. Evo kratke reference za vas. To znači da mala slova imaju različit broj dodijeljen od velikih slova. Postoji nekoliko stvari o kojima biste mogli razmišljati, poput "Šta se događa prije 65. godine?" i "Zašto postoji jaz između velikih i malih slova?".
Odgovor na prvo pitanje je da se u tim razmacima nalaze i drugi znakovi - brojevi, interpunkcijski znakovi, posebni kontrolni znakovi. Razlog zbog kojeg postoji jaz između velikih i malih slova je taj što čini "32" više od "A.". Ovo je vrlo zgodno jer je 32 stepen 2, tako da promjena između velikih i malih slova znači samo jednu promjenu bita.
Kodiranje je da se svakom znaku dodjeljuje jedinstveni decimalni kod od 0 do 255 ili koji mu odgovara binarni kod od 00000000 do 11111111. Dakle, osoba razlikuje likove po stilu, a kompjuter po šiframa.
Kada se tekstualna informacija unese u računar, ona binarno kodiranje, slika karaktera se pretvara u svoj binarni kod. Korisnik pritisne taster sa simbolom na tastaturi, a određeni niz od osam električnih impulsa (binarni kod simbola) ulazi u računar. Šifra karaktera je pohranjena u ram memorija računar, gde zauzima jedan bajt.
Zašto biste to želeli da uradite? Pa, verovatno ne biste da ne želite da uštedite prostor i da vam nije stalo do ničega osim osnovnog pisma velikih slova. Vidite, ako vam je stalo samo do velikih slova, ovu konverziju možete izvesti ovako.
Binarno kodiranje zvukova
Jer sada je vaš najveći broj koji trebate kodirati 26, što je manje od 25. To znači da vam je potrebno samo pet cifara da napišete svaki broj umjesto osam! Uštedjet ćete oko 38% prostora na stranici. Budući da trebate imati 32 znaka prostora u tabeli, a iskoristili ste samo do 26, možete koristiti i druge. Možda ima nekih znakova interpunkcije?
U procesu prikazivanja znaka na ekranu računara vrši se obrnuti proces - dekodiranje, odnosno pretvaranje koda znaka u njegovu sliku.
Važno je da je dodjela specifičnog koda simbolu stvar dogovora, što je fiksirano u tablici kodova. Prva 33 koda (od 0 do 32) ne odgovaraju znakovima, već operacijama (prevod reda, unos razmaka i tako dalje).
Zašto računar koristi binarni kod?
Ili možete kreirati tabelu sa 64 znaka, što će vam ili omogućiti da dodate mnogo više interpunkcije, brojeva ili malih slova. Ali sada koristite šest binarnih cifara po znaku, tako da ne štedite toliko prostora.
Ili biste mogli potpuno zabrljati svoj dijagram karaktera, otežavajući drugim ljudima dekodiranje. To je kao kompjuter sa više prekidača za svetlo, a svaki prekidač kontroliše samo jednu sijalicu. Recimo da ste imali dva prekidača za svjetlo. Ima ih četiri Različiti putevi pomoću kojih bismo mogli da okrenemo ove prekidače.
Kodovi od 33 do 127 su međunarodni i odgovaraju znakovima latinice, brojevima, znakovima aritmetičke operacije i znakove interpunkcije.
Kodovi od 128 do 255 su nacionalni, odnosno u nacionalnim kodovima različiti znakovi odgovaraju istom kodu. Nažalost, trenutno postoji pet različitih kodnih tabela za ruska slova (KOI8, SR1251, SR866, Mac, ISO - tabela 1.3), tako da tekstovi kreirani u jednom kodiranju neće biti ispravno prikazani u drugom.
Binarno uzima svaku od ovih kombinacija i dodjeljuje joj broj, npr. Ako bismo dodali drugoj sijalici, stavili bismo je dvostruko veću od pokazivača 2. Tada, ako su sve sijalice uključene, vrijednost tačke bi bila 4 2 1 = A ako bismo dodali drugoj sijalici, mi bismo to stavili na 8 poena. Kao što vidite, potrebno je mnogo sijalica da bi se napravila zaista velika soba!
Konačno, iako svakoj od ovih sijalica dajemo bodovne vrijednosti, kada ih zapišemo, ipak ih zapisujemo samo kao jedinice i nule. Jedan znači uključeno, a nula znači isključeno. Recimo da smo imali 8 sijalica i bile su ovako postavljene.
Trenutno, novi međunarodni standard Unicode, koji dodeljuje ne jedan bajt za svaki znak, već dva, tako da se može koristiti za kodiranje ne 256 karaktera, već N = 216 = = 65536 različitih karaktera. Ovo kodiranje je podržano najnovije verzije Microsoft Windows&Office platforme (od 1997).
Svako kodiranje je specificirano svojom vlastitom tablicom kodova. Kao što se vidi iz tabele. 1.3, različiti znakovi su dodijeljeni istom binarnom kodu u različitim kodovima.
Vrijednosti bodova ovih osam lampi. Stoga bismo rekli da se redosled sijalica isplati. Samo naprijed i ukucajte tekst u koder. Računar pretvara ta slova u brojeve, a zatim te brojeve pretvara u binarne! Da li ste znali da je potrebno 8 sijalica da se napiše bilo koje slovo na računaru? Dakle, za riječ sa 5 slova potrebno je 40 sijalica! Šta mislite koliko sijalica treba da napravi ovu stranicu?
Kako tekstualne informacije mogu izgledati u memoriji računara?
Svi podaci unutar računara se prenose kao niz električnih signala koji su uključeni ili isključeni. Stoga, da bi računar obradio bilo koji podatak, uključujući tekst, slike i zvuk, oni moraju biti pretvoreni u formu. Ako se podaci ne konvertuju u binarni - niz od 1 i 0 - računar ih jednostavno neće razumeti niti moći da ih obradi.
Na primjer, niz numeričkih kodova 221, 194, 204 u CP1251 kodiranju formira riječ "kompjuter", dok će u drugim kodovima to biti besmislen skup znakova.
Na sreću, u većini slučajeva korisnik ne mora da brine o kodiranju tekstualni dokumenti, jer to rade posebni programi pretvarači ugrađeni u aplikacije.
Kada se pritisne bilo koji taster na tastaturi, potrebno ga je konvertovati u binarni broj kako bi ga računar mogao obraditi i na ekranu se mogao pojaviti tipičan znak. Kod u kojem svaki broj predstavlja znak može se koristiti za pretvaranje teksta u binarni. Poziva se jedan kod koji možemo koristiti za ovo.
Ako želite da koristite akcente u evropskim jezicima ili većim pismima kao što su ćirilica i kineski mandarin, potrebno vam je više znakova. Tako je stvoren drugi kod pod nazivom. To je značilo da kompjutere mogu koristiti ljudi koji koriste različite jezike.
Određivanje numeričkog koda karaktera
1. Pokrenite uređivač teksta MS Word 2002. Unesite naredbu [Insert-Symbol...]. Na ekranu će se pojaviti dijaloški okvir. Simbol. Centralni dio dijaloškog okvira zauzima tablica znakova za određeni font (na primjer, Times New Roman).
 |
Znakovi su raspoređeni uzastopno s lijeva na desno i red po red, počevši od znaka Prostor u gornjem lijevom uglu i završava se slovom "i" u donjem desnom uglu tabele.
Binarno kodiranje tekstualnih informacija
7-bitni skup znakova koji se koristi za predstavljanje znakova engleske tastature. binarni brojevni sistem koji sadrži dvije cifre, 0, i poznat je i kao osnovni bit. Način smanjenja veličine datoteka, posebno na digitalnim medijima kao što su fotografije, audio i video. podaci Jedinice informacija. U proračunu mogu postojati različite vrste podataka, uključujući cijele brojeve, znakove i logičke vrijednosti. Brojevni sistem koji ljudi najčešće koriste. Sadrži 10 jedinstvenih cifara od 0 do takođe poznatih kao decimalne ili osnovne numeričke informacije, pohranjene kao diskretne vrijednosti, obično predstavljene kao brojevi. To je skup podataka koji opisuje i daje informacije o drugim podacima. Kompatibilan sa većinom media playera. Razvijena od strane grupe stručnjaka za pokretne slike - Layer Pixel. Element slike je jedna tačka boje u digitalnoj bitmapi ili na ekranu računara. dozvolu. Količina detalja koja se može vidjeti na slici - što je veća rezolucija slike, to je više detalja prikazana. Mjeri se u tačkama po inču. stopa uzorkovanja. Koliko se uzoraka podataka primi u sekundi. Ovo se obično mjeri u hercima, na primjer audio datoteka obično koristi uzorke od 1 kHz. U kodiranju, kada su brojevi, slova ili riječi predstavljeni određenom grupom znakova, kaže se da su broj, slovo ili riječ kodirani.
Odaberite simbol i sa padajuće liste od: tip kodiranja. U tekstualnom polju Šifra znaka: njegov numerički kod će se pojaviti.
Unos znakova numeričkim kodom
1. Pokrenite standardni program Notebook. Pomoću dodatne numeričke tastature, dok držite pritisnut taster (Alt), unesite broj 0224, otpustite taster (Alt). Simbol "a" će se pojaviti u dokumentu. Ponovite proceduru za numeričke kodove od 0225 do 0233. Niz od 12 znakova "abcgdej" u Windows kodiranju (CP1251) će se pojaviti u dokumentu.
Grupa znakova se zove kod. Digitalni podaci se predstavljaju, pohranjuju i prenose kao grupa binarnih bitova. Ova grupa se još naziva i binarni kod. Binarni kod je predstavljen brojem kao i alfanumeričkim slovom. Ispod je lista pogodnosti koje nudi binarni sistem.
Klasifikacija binarnih kodova
Binarni kodovi rade analizu i dizajn digitalna kola ako koristimo binarne kodove.
- Binarni kodovi su pogodni za računarske aplikacije.
- Binarni kodovi su pogodni za digitalnu komunikaciju.
2. Pomoću dodatne numeričke tastature, dok držite pritisnut (Alt) taster, unesite broj 224, simbol "p" će se pojaviti u dokumentu. Ponovite proceduru za numeričke kodove od 225 do 233, niz od 12 znakova "rstufhtschshsch" u MS-DOS kodiranju (CP866) će se pojaviti u dokumentu.
 |
Praktični zadaci
Predpisani razlomci
Nekoliko sistema kodiranja se koristi za izražavanje decimalnih cifara od 0 do. U ovim kodovima, svaki decimalna cifra predstavljen grupom od četiri bita. U ovoj vrsti binarnih kodova, pozicione težine se ne dodeljuju. Ovo je neponderisani kod koji se koristi za izražavanje decimalni brojevi. Kodovi redundanse-3 se dobijaju na sledeći način.
Ovo je neponderisan kod, a ovo nisu aritmetički kodovi. To znači da ne postoje specifične težine dodijeljene poziciji bita. Ima vrlo posebnu osobinu: samo jedan bit će se promijeniti svaki put kada se decimalni broj poveća, kao što je prikazano na sl. Budući da se mijenja samo jedan po jedan bit, sivi kod se naziva kodom jedne udaljenosti. Sivi kod je ciklički kod. Serijski kod se ne može koristiti za aritmetičku operaciju.
1.29. Koristeći tablicu znakova (MS Word), zapišite niz decimalnih numeričkih kodova u Windows kodiranju (CP1251) za riječ "kompjuter".
1.30. Koristeći Notepad, odredite koja je riječ u Windows kodiranju (CP1251) data nizom numeričkih kodova: 225, 224, 233,242.
1.31. Koji nizovi slova u KOI8 i ISO kodovima će odgovarati riječi "kompjuter" napisanoj u CP1251 kodiranju?
Binarno kodirani decimalni kod
Senzor položaja osovine generira kodnu riječ koja predstavlja kutni položaj osovine. Grey kod se široko koristi u koderima osovine. . U ovom kodu, svaka decimalna znamenka je predstavljena 4-bitnim binarnim brojem. 
- Veoma je sličan decimalnom sistemu.
- Trebamo samo zapamtiti binarni ekvivalent decimalnih brojeva od 0 do 9.
Računar obrađuje veliku količinu informacija. Audio datoteke, slike, tekstovi - sve ovo treba reproducirati ili prikazati na ekranu. Zašto je binarno kodiranje univerzalna metoda informacije o programiranju bilo koje tehničke opreme?
Po čemu se šifriranje razlikuje od enkripcije?
Ljudi često izjednačavaju pojmove "kodiranje" i "šifriranje", iako oni u stvari imaju različita značenja. Dakle, šifriranje je proces pretvaranja informacija kako bi se one sakrile. Osoba koja je promijenila tekst, ili posebno obučeni ljudi, često ga mogu dešifrirati. Kodiranje se koristi za obradu informacija i pojednostavljenje rada s njima. Obično se koristi zajednička tablica kodiranja, koja je svima poznata. Takođe je ugrađen u računar.
Ovi znakovi moraju predstavljati 26 abeceda sa velikim i malim slovima, brojevima od 0 do 9, znacima interpunkcije i drugim simbolima. Alfanumerički kodovi su kodovi koji predstavljaju brojeve i abecedne znakove. U većini slučajeva takvi kodovi predstavljaju i druge simbole, kao što su znak i razne upute, potrebne za prenošenje informacija. Alfanumerički kod mora sadržavati najmanje 10 cifara i 26 slova abecede, tj. ukupno 36 elemenata. Sljedeća tri alfanumerička koda se vrlo često koriste za predstavljanje podataka.
Kodiranje slika u binarni kod
Ovaj sistem kodiranja informacija naziva se binarni. To je oblik kodiranja koji omogućava računarima da rade. Binarni kod koristi dva stanja za kodiranje informacija. Ovo se zove "decimalna baza". Međutim, starije civilizacije, pa čak i neke moderne aplikacije koriste i koriste druge baze brojeva.
Princip binarnog kodiranja
Binarno kodiranje se zasniva na upotrebi samo dva znaka - 0 i 1 - za obradu korištenih informacija razni uređaji. Ovi znakovi su se zvali binarne cifre, na engleskom - binarna cifra ili bit. Svaki znak zauzima 1 bit računarske memorije. Zašto je binarno kodiranje univerzalna metoda obrade informacija? Poenta je da je računaru lakše obraditi manje znakova. Produktivnost računara direktno zavisi od toga: što manje funkcionalnih zadataka uređaj treba da izvrši, to je veća brzina i kvalitet rada. 
Princip binarnog kodiranja nalazi se ne samo u programiranju. Uz pomoć naizmjeničnih gluhih i zvučnih udaraca bubnja, stanovnici Polinezije prenosili su informacije jedni drugima. Sličan princip se primjenjuje kada se dugi i kratki zvukovi koriste za prenošenje poruke. "Telegrafska abeceda" je i danas u upotrebi.
Gdje se koristi binarno kodiranje?
Binarnost je sveprisutna u računarima. Svaki fajl, bilo da je muzički ili tekstualni, mora biti programiran tako da se može lako obraditi i kasnije čitati. Sistem binarnog kodiranja je koristan za rad sa simbolima i brojevima, audio datotekama, grafikom.
Binarno kodiranje brojeva
Sada su u kompjuterima brojevi predstavljeni u kodiranom obliku koji je običnom čovjeku nerazumljiv. Upotreba arapskih brojeva, kao što zamišljamo, je iracionalna za tehnologiju. Razlog tome je potreba da se svakom broju dodeli jedinstveni simbol, što je ponekad nemoguće učiniti.
Postoje dva brojevna sistema: pozicioni i nepozicioni. Nepozicioni sistem je baziran na upotrebi latiničnih slova i poznat nam je po formi.Ovaj način pisanja je prilično teško razumljiv, pa je napušten.
Pozicioni brojevni sistem se i danas koristi. Ovo uključuje binarno, decimalno, oktalno, pa čak i heksadecimalno kodiranje informacija.
U svakodnevnom životu koristimo decimalni sistem kodiranja. To su nam uobičajene stvari koje su svima jasne. Binarno kodiranje brojeva razlikuje se u korištenju samo nule i jedan.
Cijeli brojevi se pretvaraju u binarni sistem kodiranja dijeljenjem sa 2. Dobijeni količniki se također dijele sa 2 u fazama dok rezultat ne bude 0 ili 1. Na primjer, broj 123 10 u binarni sistem može se predstaviti kao 1111011 2 . A broj 20 10 će izgledati kao 10100 2 .
Indeksi 10 i 2 su označeni decimalnim i binarnim sistemima kodiranja brojeva. Binarni znak se koristi da bi se olakšao rad sa vrijednostima predstavljenim u različitim brojevnim sistemima.
Metode decimalnog programiranja zasnovane su na "pokretnom zarezu". Da biste ispravno pretvorili vrijednost iz decimalnog u binarni sistem kodiranja, koristite formulu N = M x qp. M je mantisa (izraz broja bez ikakvog reda), p je red vrijednosti N, a q je baza kodnog sistema (u našem slučaju 2).
Nisu svi brojevi pozitivni. Da bi razlikovao pozitivne i negativne brojeve, kompjuter ostavlja prostor za 1 bit za kodiranje znaka. Ovdje nula predstavlja znak plus, a jedan znak minus.
Korišćenje takvog sistema brojeva olakšava računaru rad sa brojevima. Zbog toga je binarno kodiranje univerzalno u računarskim procesima.
Binarno kodiranje tekstualnih informacija
Svaki znak abecede je kodiran vlastitim skupom nula i jedinica. Tekst se sastoji od različitih znakova: slova (velika i mala), aritmetičkih znakova i raznih drugih vrijednosti. Kodiranje tekstualnih informacija zahtijeva korištenje 8 uzastopnih binarnih vrijednosti od 00000000 do 11111111. Na ovaj način se može konvertirati 256 različitih znakova.
Kako bi se izbjegla zabuna u kodiranju teksta, za svaki znak se koriste posebne tablice vrijednosti. Sadrže latinično pismo, aritmetičke znakove i posebne znakove (na primjer, €, ¥ i druge). Znakovi praznine 128-255 kodiraju nacionalnu azbuku zemlje.
Za kodiranje 1 znaka potrebno je 8 bitova memorije. Radi pojednostavljenja proračuna, 8 bitova jednako je 1 bajtu, tako da se ukupan prostor na disku za tekstualne informacije mjeri u bajtovima.
Većina personalnih računara opremljena je standardnom ASCII (American Standard Code for Information Interchange) tablicom kodiranja. Koriste se i druge tabele u kojima je sistem kodiranja tekstualnih informacija drugačiji. Na primjer, prvo poznato kodiranje znakova zove se KOI-8 (8-bitni kod za razmjenu informacija) i radi na računarima koji koriste UNIX. Takođe je široko rasprostranjena tablica kodova CP1251, koja je kreirana za operativni sistem Windows.
Binarno kodiranje zvukova
Još jedan razlog zašto je binarno kodiranje tako svestran metod za programiranje informacija je njegova jednostavnost upotrebe pri radu sa audio datotekama. Svaka muzika je zvučni talas različite amplitude i frekvencije. Jačina zvuka i njegova visina zavise od ovih parametara.
Da bi programirao zvučni talas, računar ga uslovno deli na nekoliko delova, ili "uzoraka". Broj takvih uzoraka može biti velik, tako da postoji 65536 različitih kombinacija nula i jedinica. U skladu s tim, moderni računari su opremljeni 16-bitnim zvučnim karticama, što znači korištenje 16 binarnih cifara za kodiranje jednog uzorka zvučnog talasa.
Za reprodukciju audio datoteke, računar obrađuje programirane sekvence binarnog koda i kombinuje ih u jedan kontinuirani talas. 
Grafičko kodiranje
Grafičke informacije mogu biti predstavljene u obliku crteža, dijagrama, slika ili slajdova u PowerPointu. Svaka slika se sastoji od malih tačaka - piksela, koji se mogu obojiti u različite boje. Boja svakog piksela je kodirana i pohranjena, a kao rezultat dobivamo punopravnu sliku.
Ako je slika crno-bijela, kod svakog piksela može biti ili jedan ili nula. Ako se koriste 4 boje, tada se kod svake od njih sastoji od dvije znamenke: 00, 01, 10 ili 11. Po ovom principu razlikuje se kvalitet obrade bilo koje slike. Povećanje ili smanjenje svjetline također utiče na broj boja koje se koriste. U najboljem slučaju, kompjuter razlikuje oko 16.777.216 nijansi.
Zaključak
Postoje različite metode programiranja informacija, među kojima je binarno kodiranje najefikasnije. Sa samo dva znaka - 1 i 0 - računar može lako pročitati većinu datoteka. Istovremeno, brzina obrade je mnogo veća nego što bi se koristila, npr. decimalni sistem programiranje. Jednostavnost ove metode čini je nezamjenjivom za svaku tehniku. Zbog toga je binarno kodiranje univerzalno među svojim kolegama.
