Cum se criptează un număr în cod binar. Traducerea textului în cod digital. Ce este ASCII

Sensul termenului „binar” este că acesta constă din două părți sau componente. Astfel, codurile binare sunt coduri care constau doar din două stări simbolice, precum negru sau alb, lumină sau întuneric, conductor sau izolator. Un cod binar în tehnologia digitală este o modalitate de reprezentare a datelor (numere, cuvinte și altele) ca o combinație de două caractere, care pot fi desemnate ca 0 și 1. Caracterele sau unitățile BC se numesc biți. Una dintre justificările pentru utilizarea BC este simplitatea și fiabilitatea stocării informațiilor pe orice mediu sub forma unei combinații a doar două dintre stările sale fizice, de exemplu, sub forma unei schimbări sau constante a fluxului de lumină atunci când citirea de pe un disc cu cod optic.
Există diferite posibilități de codificare a informațiilor.

Cod binar

În tehnologia digitală, o metodă de reprezentare a datelor (numere, cuvinte și altele) ca o combinație de două caractere, care pot fi desemnate ca 0 și 1. Semnele sau unitățile DC se numesc biți.

Una dintre justificările pentru utilizarea DC este simplitatea și fiabilitatea stocării informațiilor pe orice mediu sub forma unei combinații a doar două dintre stările sale fizice, de exemplu, sub forma unei schimbări sau constante a fluxului magnetic în o celulă dată a mediului de înregistrare magnetică.

Cel mai mare număr care poate fi exprimat în binar depinde de numărul de cifre utilizate, adică. asupra numărului de biți din combinația care exprimă numărul. De exemplu, pentru a exprima valorile numerice de la 0 la 7, este suficient să aveți un cod de 3 cifre sau 3 biți:

valoare numerica	cod binar
0	000
1	001
2	010
3	011
4	100
5	101
6	110
7	111

Din aceasta putem observa că pentru un număr mai mare de 7 cu un cod de 3 cifre nu mai există combinații de coduri de 0 și 1.

Trecând de la numere la mărimi fizice, să formulăm afirmația de mai sus într-o formă mai generală: cel mai mare număr de valori m din orice mărime (temperatura, tensiune, curent etc.), care poate fi exprimat în cod binar, depinde asupra numărului de biți n folosiți ca m= 2n. Dacă n=3, ca în exemplul luat în considerare, atunci obținem 8 valori, inclusiv primul 0.
Codul binar este un cod în mai mulți pași. Aceasta înseamnă că la trecerea de la o poziție (valoare) la alta, mai mulți biți se pot schimba simultan. De exemplu, numărul 3 în codul binar = 011. Numărul 4 în codul binar = 100. În consecință, atunci când treceți de la 3 la 4, toți cei 3 biți își schimbă starea în opus simultan. Citirea unui astfel de cod de pe un disc de cod ar duce la faptul că, din cauza abaterilor inevitabile (toleranțe) în timpul producerii unui disc de cod, o modificare a informațiilor de la fiecare piesă separat nu va avea loc niciodată simultan. Acest lucru, la rândul său, ar duce la faptul că atunci când se trece de la un număr la altul, informații incorecte ar fi furnizate pe scurt. Deci, în timpul tranziției menționate mai sus de la numărul 3 la numărul 4, o ieșire pe termen scurt a numărului 7 este foarte probabilă atunci când, de exemplu, cel mai semnificativ bit din timpul tranziției și-a schimbat valoarea puțin mai devreme decât restul . Pentru a evita acest lucru, se folosește un așa-numit cod într-un singur pas, de exemplu așa-numitul Cod Gri.

Cod gri

Codul gri este un așa-numit cod într-un singur pas, adică. Când treceți de la un număr la altul, doar unul dintre toate biții de informații se schimbă întotdeauna. O eroare la citirea informațiilor de pe un disc de cod mecanic la trecerea de la un număr la altul va duce doar la faptul că trecerea de la o poziție la alta va fi doar ușor deplasată în timp, dar emiterea unei valori de poziție unghiulară complet incorectă atunci când trecerea dintr-o poziție în alta este complet eliminată.
Un alt avantaj al Grey Code este capacitatea sa de a oglindi informații. Deci, inversând bitul cel mai semnificativ, puteți schimba pur și simplu direcția de numărare și, astfel, puteți potrivi direcția reală (fizică) de rotație a axei. Schimbarea direcției de numărare în acest mod poate fi schimbată cu ușurință prin controlul așa-numitei intrări „Complement”. Valoarea de ieșire poate fi astfel crescătoare sau descrescătoare pentru aceeași direcție fizică de rotație a axei.
Deoarece informațiile exprimate în codul gri sunt codificate în mod pur și nu poartă informații numerice reale, trebuie mai întâi convertite într-un cod binar standard înainte de procesare ulterioară. Acest lucru se realizează folosind un convertor de cod (decodor Gray-Binar), care, din fericire, este ușor de implementat folosind un circuit de elemente logice exclusive sau (XOR), atât în software, cât și în hardware.

Numerele zecimale corespunzătoare în intervalul de la 0 la 15 la coduri binare și gri

Codare binară			Codare gri
Cod zecimal	Valoare binară	Şaisprezece sens	Cod zecimal	Valoare binară	Şaisprezece sens
0	0000	0h	0	0000	0h
1	0001	1h	1	0001	1h
2	0010	2h	3	0011	3h
3	0011	3h	2	0010	2h
4	0100	4h	6	0110	6h
5	0101	5h	7	0111	7h
6	0110	6h	5	0101	5h
7	0111	7h	4	0100	4h
8	1000	8h	12	1100	Ch
9	1001	9h	13	1101	Dh
10	1010	Ah	15	1111	Fh
11	1011	Bh	14	1110	Eh
12	1100	Ch	10	1010	Ah
13	1101	Dh	11	1011	Bh
14	1110	Eh	9	1001	9h
15	1111	Fh	8	1000	8h

Convertirea codului Gray în codul binar obișnuit se poate face folosind un circuit simplu cu invertoare și porți exclusive, așa cum se arată mai jos:

Cod Gri-Exces

Codul Gray obișnuit într-un singur pas este potrivit pentru rezoluțiile care pot fi reprezentate ca un număr ridicat la puterea lui 2. În cazurile în care este necesară implementarea altor permisiuni, secțiunea din mijloc este tăiată din codul Gray obișnuit și utilizată. În acest fel, codul rămâne „un singur pas”. Cu toate acestea, intervalul numeric nu începe de la zero, ci este deplasat cu o anumită valoare. La procesarea informațiilor, jumătate din diferența dintre rezoluția originală și cea redusă este scăzută din semnalul generat. Rezoluții precum 360? pentru a exprima un unghi sunt adesea implementate prin această metodă. Deci un cod Gray de 9 biți egal cu 512 pași, tăiat pe ambele părți cu 76 de pași, va fi egal cu 360°.

Un traducător binar este un instrument de traducere a codului binar în text pentru citire sau imprimare. Puteți traduce binarul în engleză folosind două metode; ASCII și Unicode.

Sistem de numere binar

Sistemul de decodor binar se bazează pe numărul 2 (radix). Este format din doar două numere ca sistem numeric de bază 2: 0 și 1.

Deși sistemul binar a fost folosit în diferite scopuri în Egiptul antic, China și India, a devenit limbajul electronicii și al computerelor în lumea modernă. Este cel mai eficient sistem de detectare a stărilor de oprire (0) și pornire (1) ale unui semnal electric. Este, de asemenea, baza codului binar în text care este utilizat pe computere pentru a compila date. Chiar și textul digital pe care îl citiți acum este format din numere binare. Dar puteți citi acest text deoarece am decriptat fișierul de traducere a codului binar folosind cuvântul cod binar.

Ce este ASCII?

ASCII este un standard de codificare a caracterelor pentru comunicațiile electronice, prescurtare pentru American Standard Code for Information Interchange. În computere, echipamente de telecomunicații și alte dispozitive, codurile ASCII reprezintă text. Deși sunt acceptate multe caractere suplimentare, majoritatea schemelor moderne de codificare a caracterelor se bazează pe ASCII.

ASCII este denumirea tradițională pentru sistemul de codare; Internet Assigned Numbers Authority (IANA) preferă denumirea actualizată US-ASCII, care clarifică faptul că sistemul a fost dezvoltat în Statele Unite și se bazează pe caracterele tipografice utilizate predominant. ASCII este unul dintre punctele importante ale IEEE.

Binar la ASCII

Bazat inițial pe alfabetul englez, ASCII codifică 128 de caractere întregi de șapte biți specificate. Puteți imprima 95 de caractere codificate, inclusiv numere de la 0 la 9, litere mici de la a la z, litere mari de la A la Z și caractere de punctuație. În plus, 33 de coduri de control fără tipărire produse de aparatele Teletype au fost incluse în specificația originală ASCII; cele mai multe dintre ele sunt acum învechite, deși unele sunt încă utilizate pe scară largă, cum ar fi returnările de cărucior, fluxurile de rând și codurile de file.

De exemplu, numărul binar 1101001 = hexazecimal 69 (i este a noua literă) = numărul zecimal 105 ar reprezenta I minuscul în ASCII.

Folosind ASCII

După cum am menționat mai sus, folosind ASCII puteți traduce textul computerului în text uman. Mai simplu spus, este un traducător binar în engleză. Toate computerele primesc mesaje în binar, serii 0 și 1. Cu toate acestea, la fel cum engleza și spaniola pot folosi același alfabet, dar au cuvinte complet diferite pentru multe cuvinte similare, computerele au și propria lor versiune lingvistică. ASCII este folosit ca metodă care permite tuturor computerelor să facă schimb de documente și fișiere în aceeași limbă.

ASCII este important pentru că atunci când computerele au fost dezvoltate, li s-a oferit un limbaj comun.

În 1963, ASCII a fost folosit pentru prima dată comercial ca un cod de teleimprimator pe șapte biți pentru rețeaua TWX (Teletype Writer eXchange) de la American Telephone & Telegraph. TWX a folosit inițial ITA2 pe cinci biți, care a fost folosit și de sistemul de teleimprimante Telex concurent. Bob Boehmer a introdus caracteristici precum secvența de evadare. Potrivit lui Boehmer, colegul său britanic Hugh MacGregor Ross a ajutat la popularizarea lucrării – „atât de mult încât codul care a devenit ASCII a fost numit pentru prima dată Codul Boehmer-Ross în Europa”. Datorită muncii sale extinse pe ASCII, Boehmer a fost numit „părintele ASCII”.

Până în decembrie 2007, când UTF-8 era superior, ASCII era cea mai comună codificare de caractere de pe World Wide Web; UTF-8 este compatibil cu ASCII.

UTF-8 (Unicode)

UTF-8 este o codificare de caractere care poate fi la fel de compactă ca ASCII, dar poate conține și orice caractere Unicode (cu o dimensiune a fișierului crescută). UTF este un format de conversie Unicode. „8” înseamnă reprezentarea unui caracter folosind blocuri de 8 biți. Numărul de blocuri pe care trebuie să le reprezinte un caracter variază de la 1 la 4. Una dintre caracteristicile cu adevărat frumoase ale UTF-8 este că este compatibil cu șirurile terminate cu nul. Când este codificat, niciun caracter nu va avea un octet nul(0).

Unicode și setul universal de caractere (UCS) ISO/IEC 10646 au o gamă mult mai largă de caractere, iar diferitele lor forme de codare au început să înlocuiască rapid ISO/IEC 8859 și ASCII în multe situații. Deși ASCII este limitat la 128 de caractere, Unicode și UCS acceptă mai multe caractere prin separarea conceptelor unice de identificare (folosind numere naturale numite puncte de cod) și codare (până la formatele binare UTF-8, UTF-16 și UTF-32 biți). .

Diferența dintre ASCII și UTF-8

ASCII a fost inclus ca primele 128 de caractere în setul de caractere Unicode (1991), astfel încât caracterele ASCII pe 7 biți din ambele seturi au aceleași coduri numerice. Acest lucru permite UTF-8 să fie compatibil cu ASCII pe 7 biți, deoarece un fișier UTF-8 cu doar caractere ASCII este identic cu un fișier ASCII cu aceeași secvență de caractere. Mai important, compatibilitatea directă este asigurată, deoarece software-ul care recunoaște doar caracterele ASCII pe 7 biți ca fiind speciale și nu modifică octeții cu cel mai mare set de biți (așa cum se face adesea pentru a suporta extensii ASCII pe 8 biți, cum ar fi ISO-8859 -1) , va păstra datele UTF-8 neschimbate.

Aplicații de traducere a codurilor binar

Cea mai comună aplicație pentru acest sistem de numere poate fi văzută în tehnologia computerelor. La urma urmei, baza tuturor limbajului și programării computerului este sistemul de numere din două cifre utilizat în codificarea digitală.

Acesta este ceea ce constituie procesul de codificare digitală, luarea datelor și apoi reprezentarea lor cu biți limitati de informații. Informația limitată este formată din zerourile și cele ale sistemului binar. Imaginile de pe ecranul computerului sunt un exemplu în acest sens. Un șir binar este folosit pentru a codifica aceste imagini pentru fiecare pixel.

Dacă ecranul folosește cod de 16 biți, fiecărui pixel i se vor da instrucțiuni ce culoare să afișeze în funcție de biții 0 și 1. Rezultă peste 65.000 de culori reprezentate de 2^16. În plus, veți găsi și utilizarea a sistemelor de numere binare din ramura matematicii cunoscută sub numele de algebră booleană.

Valorile logicii și adevărului aparțin acestei zone a matematicii. În această aplicație, afirmațiilor li se atribuie 0 sau 1, în funcție de faptul că sunt adevărate sau false. Puteți încerca conversia binar în text, zecimal în binar, binar în zecimal dacă sunteți în căutarea unui instrument care vă ajută în această aplicație.

Avantajul sistemului de numere binar

Sistemul de numere binare este util pentru o serie de lucruri. De exemplu, computerul rotește comutatoarele pentru a adăuga numere. Puteți încuraja adăugarea unui computer adăugând numere binare în sistem. În prezent, există două motive principale pentru utilizarea acestui sistem de numere computerizat. În primul rând, poate asigura fiabilitatea intervalului de siguranță. Secundar și cel mai important, ajută la minimizarea circuitelor necesare. Acest lucru reduce spațiul necesar, consumul de energie și costurile.

Puteți codifica sau traduce mesaje binare scrise în numere binare. De exemplu,

(01101001) (01101100011011110111011001100101) (011110010110111101110101) este mesajul decodat. Când copiați și lipiți aceste numere în traducătorul nostru binar, veți obține următorul text în engleză:

Te iubesc

Inseamna

(01101001) (01101100011011110111011001100101) (011110010110111101110101) = Te iubesc

Mese

binar	hexazecimal

Se numește setul de caractere cu care este scris textul alfabet.

Numărul de caractere din alfabet este acesta putere.

Formula pentru determinarea cantității de informații: N=2b,

unde N este puterea alfabetului (numărul de caractere),

b – numărul de biți (greutatea informației simbolului).

Alfabetul cu o capacitate de 256 de caractere poate găzdui aproape toate caracterele necesare. Acest alfabet se numește suficient.

Deoarece 256 = 2 8, atunci greutatea unui caracter este de 8 biți.

Unitatea de măsură 8 biți a primit numele 1 octet:

1 octet = 8 biți.

Codul binar al fiecărui caracter din textul computerului ocupă 1 octet de memorie.

Cum sunt reprezentate informațiile text în memoria computerului?

Comoditatea codificării caracterelor octet cu octet este evidentă deoarece un octet este cea mai mică parte adresabilă a memoriei și, prin urmare, procesorul poate accesa fiecare caracter separat atunci când procesează text. Pe de altă parte, 256 de caractere reprezintă un număr destul de suficient pentru a reprezenta o mare varietate de informații simbolice.

Acum se pune întrebarea, ce cod binar de opt biți să aloce fiecărui caracter.

Este clar că aceasta este o chestiune condiționată; puteți veni cu multe metode de codificare.

Toate caracterele alfabetului computerului sunt numerotate de la 0 la 255. Fiecare număr corespunde unui cod binar de opt biți de la 00000000 la 11111111. Acest cod este pur și simplu numărul de serie al caracterului din sistemul de numere binar.

Un tabel în care tuturor caracterelor alfabetului computerului li se atribuie numere de serie se numește tabel de codificare.

Diferite tipuri de computere folosesc tabele de codificare diferite.

Tabelul a devenit standardul internațional pentru computere ASCII(citiți aski) (Codul standard american pentru schimbul de informații).

Tabelul de coduri ASCII este împărțit în două părți.

Doar prima jumătate a tabelului este standardul internațional, adică. simboluri cu numere din 0 (00000000), până la 127 (01111111).

Structura tabelului de codificare ASCII

Număr de serie	Cod	Simbol
0 - 31	00000000 - 00011111	Simbolurile cu numere de la 0 la 31 sunt de obicei numite simboluri de control. Funcția lor este de a controla procesul de afișare a textului pe ecran sau de tipărire, emiterea unui semnal sonor, marcarea textului etc.
32 - 127	00100000 - 01111111	Parte standard a tabelului (engleză). Aceasta include litere mici și mari ale alfabetului latin, numere zecimale, semne de punctuație, tot felul de paranteze, simboluri comerciale și alte simboluri. Caracterul 32 este un spațiu, adică. poziție goală în text. Toate celelalte sunt reflectate de anumite semne.
128 - 255	10000000 - 11111111	Parte alternativă a tabelului (rusă). A doua jumătate a tabelului de coduri ASCII, numită pagina de coduri (128 de coduri, începând de la 10000000 și terminând cu 11111111), poate avea opțiuni diferite, fiecare opțiune având propriul număr. Pagina de coduri este folosită în primul rând pentru a găzdui alfabetele naționale, altele decât latină. În codificările naționale rusești, caracterele din alfabetul rus sunt plasate în această parte a tabelului.

Prima jumătate a tabelului de coduri ASCII

Vă rugăm să rețineți că în tabelul de codificare, literele (majuscule și mici) sunt aranjate în ordine alfabetică, iar numerele sunt ordonate crescător. Această respectare a ordinii lexicografice în aranjarea simbolurilor se numește principiul codificării secvențiale a alfabetului.

Pentru literele alfabetului rus, se respectă și principiul codificării secvențiale.

A doua jumătate a tabelului de coduri ASCII

Din păcate, în prezent există cinci codificări chirilice diferite (KOI8-R, Windows. MS-DOS, Macintosh și ISO). Din această cauză, apar adesea probleme cu transferul textului rusesc de la un computer la altul, de la un sistem software la altul.

Din punct de vedere cronologic, unul dintre primele standarde pentru codificarea literelor rusești pe computere a fost KOI8 („Cod de schimb de informații, 8 biți”). Această codificare a fost folosită încă din anii 70 pe computerele din seria de calculatoare ES, iar de la mijlocul anilor 80 a început să fie folosită în primele versiuni rusificate ale sistemului de operare UNIX.

De la începutul anilor 90, vremea dominației sistemului de operare MS DOS, codificarea CP866 rămâne („CP” înseamnă „Pagină de coduri”, „pagină de coduri”).

Computerele Apple care rulează sistemul de operare Mac OS folosesc propria lor codificare Mac.

În plus, Organizația Internațională de Standardizare (ISO) a aprobat o altă codificare numită ISO 8859-5 ca standard pentru limba rusă.

Cea mai comună codificare utilizată în prezent este Microsoft Windows, prescurtat CP1251.

De la sfârșitul anilor 90, problema standardizării codificării caracterelor a fost rezolvată prin introducerea unui nou standard internațional numit Unicode. Aceasta este o codificare pe 16 biți, adică alocă 2 octeți de memorie pentru fiecare caracter. Desigur, acest lucru crește de 2 ori cantitatea de memorie ocupată. Dar un astfel de tabel de coduri permite includerea a până la 65536 de caractere. Specificația completă a standardului Unicode include toate alfabetele existente, dispărute și create artificial din lume, precum și multe simboluri matematice, muzicale, chimice și alte simboluri.

Să încercăm să folosim un tabel ASCII pentru a ne imagina cum vor arăta cuvintele în memoria computerului.

Reprezentarea internă a cuvintelor în memoria computerului

Uneori se întâmplă ca un text format din litere ale alfabetului rus primit de la un alt computer să nu poată fi citit - un fel de „abracadabra” este vizibil pe ecranul monitorului. Acest lucru se întâmplă deoarece computerele folosesc diferite codificări de caractere pentru limba rusă.

08. 06.2018

Blogul lui Dmitri Vassiyarov.

Cod binar - unde și cum este folosit?

Astăzi sunt deosebit de bucuroasă să vă cunosc, dragii mei cititori, pentru că mă simt ca un profesor care, chiar de la prima lecție, începe să prezinte clasa literelor și cifrelor. Și din moment ce trăim într-o lume a tehnologiei digitale, vă voi spune ce este codul binar, care este baza lor.

Să începem cu terminologia și să aflăm ce înseamnă binar. Pentru clarificare, să revenim la calculul nostru obișnuit, care se numește „zecimal”. Adică folosim 10 cifre, care fac posibilă operarea convenabilă cu diverse numere și păstrarea înregistrărilor corespunzătoare.

Urmând această logică, sistemul binar prevede utilizarea a doar două caractere. În cazul nostru, acestea sunt doar „0” (zero) și „1” unul. Și aici vreau să vă avertizez că ipotetic ar putea exista și alte simboluri în locul lor, dar tocmai aceste valori, care indică absența (0, gol) și prezența unui semnal (1 sau „stick”), vor ajuta înțelegem în continuare structura codului binar.

De ce este necesar codul binar?

Înainte de apariția computerelor, erau utilizate diverse sisteme automate, al căror principiu de funcționare se baza pe recepția unui semnal. Senzorul este declanșat, circuitul este închis și un anumit dispozitiv este pornit. Fără curent în circuitul de semnal - fără funcționare. Dispozitivele electronice au făcut posibilă realizarea de progrese în procesarea informațiilor reprezentate de prezența sau absența tensiunii într-un circuit.

Complicarea lor ulterioară a dus la apariția primelor procesoare, care și-au făcut și treaba, procesând un semnal format din impulsuri alternate într-un anumit fel. Nu vom aprofunda în detaliile programului acum, dar următoarele sunt importante pentru noi: dispozitivele electronice s-au dovedit a fi capabile să distingă o anumită secvență de semnale de intrare. Desigur, este posibil să descriem combinația condiționată astfel: „există un semnal”; "nici un semnal"; „există un semnal”; „Există un semnal”. Puteți chiar simplifica notația: „există”; "Nu"; "Există"; "Există".

Dar este mult mai ușor să notăm prezența unui semnal cu o unitate „1”, iar absența acestuia cu un zero „0”. Apoi putem folosi în schimb un cod binar simplu și concis: 1011.

Desigur, tehnologia procesorului a făcut un pas mult înainte și acum cipurile sunt capabile să perceapă nu doar o secvență de semnale, ci programe întregi scrise cu comenzi specifice constând din caractere individuale.

Dar pentru a le înregistra, se folosește același cod binar, format din zerouri și unu, corespunzătoare prezenței sau absenței unui semnal. Dacă el există sau nu, nu contează. Pentru un cip, oricare dintre aceste opțiuni este o singură informație, care se numește „bit” (bit este unitatea oficială de măsură).

În mod convențional, un simbol poate fi codificat ca o secvență de mai multe caractere. Două semnale (sau absența lor) pot descrie doar patru opțiuni: 00; 01;10; 11. Această metodă de codificare se numește pe doi biți. Dar poate fi și:

Patru biți (ca în exemplul din paragraful de mai sus 1011) vă permite să scrieți 2^4 = 16 combinații de simboluri;
Opt biți (de exemplu: 0101 0011; 0111 0001). La un moment dat a fost de cel mai mare interes pentru programare, deoarece acoperea 2^8 = 256 de valori. Acest lucru a făcut posibilă descrierea tuturor cifrelor zecimale, a alfabetului latin și a caracterelor speciale;
Șaisprezece biți (1100 1001 0110 1010) și mai mare. Dar înregistrările cu o asemenea lungime sunt deja pentru sarcini moderne, mai complexe. Procesoarele moderne folosesc arhitectura pe 32 și 64 de biți;

Sincer, nu există o versiune oficială unică, dar s-a întâmplat că combinația de opt caractere a devenit măsura standard a informațiilor stocate numită „octet”. Acest lucru ar putea fi aplicat chiar și unei litere scrise în cod binar de 8 biți. Deci, dragii mei prieteni, vă rog să vă amintiți (dacă cineva nu știa):

8 biți = 1 octet.

Asa este. Deși un caracter scris cu o valoare de 2 sau 32 de biți poate fi numit și octet. Apropo, datorită codului binar putem estima volumul fișierelor măsurat în octeți și viteza de transmitere a informațiilor și pe Internet (biți pe secundă).

Codificarea binară în acțiune

Pentru a standardiza înregistrarea informațiilor pentru computere, au fost dezvoltate mai multe sisteme de codare, dintre care unul, ASCII, bazat pe înregistrarea pe 8 biți, a devenit larg răspândit. Valorile din acesta sunt distribuite într-un mod special:

primele 31 de caractere sunt caractere de control (de la 00000000 la 00011111). Servește pentru comenzi de service, ieșire către o imprimantă sau un ecran, semnale sonore, formatare text;
următoarele de la 32 la 127 (00100000 – 01111111) alfabet latin și simboluri auxiliare și semne de punctuație;
restul, până la al 255-lea (10000000 – 11111111) – alternativă, parte a tabelului pentru sarcini speciale și afișarea alfabetelor naționale;

Decodificarea valorilor din acesta este prezentată în tabel.

Dacă credeți că „0” și „1” sunt situate într-o ordine haotică, atunci vă înșelați profund. Folosind orice număr ca exemplu, vă voi arăta un model și vă voi învăța cum să citiți numerele scrise în cod binar. Dar pentru aceasta vom accepta câteva convenții:

Vom citi un octet de 8 caractere de la dreapta la stânga;
Dacă în numerele obișnuite folosim cifrele unu, zeci, sute, atunci aici (citind în ordine inversă) pentru fiecare bit sunt reprezentate diferite puteri ale „două”: 256-124-64-32-16-8- 4-2 -1;
Acum ne uităm la codul binar al numărului, de exemplu 00011011. Acolo unde există un semnal „1” în poziția corespunzătoare, luăm valorile acestui bit și le însumăm în modul obișnuit. În consecință: 0+0+0+32+16+0+2+1 = 51. Puteți verifica corectitudinea acestei metode uitându-vă la tabelul de coduri.

Acum, prietenii mei iscoditori, nu numai că știți ce este codul binar, ci și cum să convertiți informațiile criptate de acesta.

Limbă înțeleasă de tehnologia modernă

Desigur, algoritmul de citire a codului binar de către dispozitivele procesoare este mult mai complicat. Dar îl puteți folosi pentru a scrie orice doriți:

Informații text cu opțiuni de formatare;
Numerele și orice operațiuni cu acestea;
Imagini grafice și video;
Sunete, inclusiv cele dincolo de raza noastră de auz;

În plus, datorită simplității „prezentării”, sunt posibile diferite moduri de înregistrare a informațiilor binare:

Prin modificarea câmpului magnetic cu ;

Avantajele codificării binare sunt completate de posibilități aproape nelimitate de transmitere a informațiilor la orice distanță. Aceasta este metoda de comunicare folosită cu nave spațiale și sateliți artificiali.

Deci, astăzi sistemul de numere binare este un limbaj care este înțeles de majoritatea dispozitivelor electronice pe care le folosim. Și ceea ce este cel mai interesant este că deocamdată nu este prevăzută nicio altă alternativă.

Cred că informațiile pe care le-am prezentat vă vor fi suficiente pentru a începe. Și apoi, dacă va apărea o astfel de nevoie, toată lumea va putea aprofunda într-un studiu independent al acestui subiect.

Îmi voi lua rămas bun și după o scurtă pauză îți voi pregăti un nou articol pe blogul meu pe un subiect interesant.

E mai bine daca imi spui singur ;)

Pe curând.

Această lecție va acoperi subiectul „Codificarea informațiilor. Codare binară. Unitățile de măsură ale informațiilor.” În timpul acestuia, utilizatorii vor putea înțelege codificarea informațiilor, modul în care computerele percep informațiile, unitățile de măsură și codarea binară.

Subiect:Informații din jurul nostru

Lecția: Codarea informațiilor. Codare binară. Unități de informații

Această lecție va acoperi următoarele întrebări:

1. Codificarea ca schimbare a formei de prezentare a informațiilor.

2. Cum recunoaște un computer informațiile?

3. Cum se măsoară informația?

4. Unităţi de măsură ale informaţiei.

În lumea codurilor

De ce codifică oamenii informațiile?

1. Ascundeți-l de alții (criptografia în oglindă a lui Leonardo da Vinci, criptare militară).

2. Notează informațiile pe scurt (scurtizare, abreviere, indicatoare rutiere).

3. Pentru procesare și transmitere mai ușoară (cod Morse, traducere în semnale electrice - coduri mașină).

Codificare este reprezentarea informațiilor folosind un anumit cod.

Cod este un sistem de simboluri pentru prezentarea informațiilor.

Metode de codificare a informațiilor

1. Grafic (vezi Fig. 1) (folosind desene și semne).

Orez. 1. Sistem de semnalizare (Sursă)

2. Numeric (folosind numere).

De exemplu: 11001111 11100101.

3. Simbolic (folosind simboluri alfabetice).

De exemplu: NKMBM CHGYOU.

Decodare este o acțiune de restabilire a formei inițiale de prezentare a informațiilor. Pentru a decoda, trebuie să cunoașteți codul și regulile de codificare.

Mijlocul de codificare și decodare este tabelul de corespondență de cod. De exemplu, corespondența în diferite sisteme numerice este 24 - XXIV, corespondența alfabetului cu orice simbol (Fig. 2).

Orez. 2. Exemplu de cifrare (Sursa)

Exemple de codificare a informațiilor

Un exemplu de codificare a informațiilor este codul Morse (vezi Figura 3).

Orez. 3. Cod Morse ()

Codul Morse folosește doar 2 simboluri - un punct și o liniuță (sunet scurt și lung).

Un alt exemplu de codificare a informațiilor este alfabetul steag (vezi Fig. 4).

Orez. 4. Alfabetul steagului ()

Un alt exemplu este alfabetul steagurilor (vezi Fig. 5).

Orez. 5. ABC-ul steagurilor ()

Un exemplu binecunoscut de codificare este alfabetul muzical (vezi Fig. 6).

Orez. 6. Alfabetul muzical ()

Luați în considerare următoarea problemă:

Folosind tabelul alfabetului steagurilor (vezi Fig. 7), este necesar să se rezolve următoarea problemă:

Orez. 7

Senior Lom îi trece examenul căpitanului Vrungel. Ajutați-l să citească următorul text (vezi Figura 8):

Există în principal două semnale în jurul nostru, de exemplu:

Semafor: rosu - verde;

Întrebare: da - nu;

Lampa: aprins - stins;

Este posibil - nu este posibil;

Rău Bun;

Adevărul este o minciună;

Înainte şi înapoi;

Da nu;

Toate acestea sunt semnale care indică cantitatea de informații pe 1 bit.

1 bit - aceasta este cantitatea de informații care ne permite să alegem o opțiune din două posibile.

Calculator este o mașină electrică care funcționează pe circuite electronice. Pentru ca computerul să recunoască și să înțeleagă informațiile introduse, acestea trebuie traduse în limbajul computerului (mașină).

Algoritmul destinat interpretului trebuie să fie scris, adică codificat, într-un limbaj înțeles de computer.

Acestea sunt semnale electrice: curentul trece sau curentul nu trece.

Limbajul binar al mașinii - o secvență de „0” și „1”. Fiecare număr binar poate avea valoarea 0 sau 1.

Fiecare cifră a unui cod binar de mașină poartă o cantitate de informații egală cu 1 bit.

Se numește numărul binar care reprezintă cea mai mică unitate de informație b aceasta . Un bit poate lua valoarea fie 0, fie 1. Prezența unui semnal magnetic sau electronic într-un computer înseamnă 1, absența lui 0.

Se numește un șir de 8 biți b ACEASTA . Computerul procesează acest șir ca un caracter separat (număr, literă).

Să ne uităm la un exemplu. Cuvântul ALICE este format din 5 litere, fiecare dintre acestea fiind reprezentată în limbajul computerului printr-un octet (vezi Fig. 10). Prin urmare, Alice poate fi măsurată ca 5 octeți.