Binarna koda. Vrste in dolžina binarne kode. Povratna binarna koda

Binarna koda je oblika zapisa informacij v obliki enot in ničel. Takšen račun To je pozicijsko osnova 2. Do danes je binarno kodo (preglednica predstavlja nekoliko pod vsebuje nekaj primerov evidentiranja številke), ki se uporabljajo v vseh digitalnih naprav. Njegova priljubljenost je posledica visoke zanesljivosti in enostavnosti te oblike snemanja. Binarna aritmetika je zelo preprosta, v tem zaporedju, in je preprosto izvajati v strojno opremo. Digitalni elektronski komponente (ali kot se imenujejo - logika) so zelo zanesljivi, saj delujejo le v dveh državah: logična enota (tj tok), in logika nič (brez toka). Tako so ugodni v primerjavi z analognimi komponent, ki temeljijo na prehodni.

Kako se oblikuje binarna oblika zapisa?

Poglejmo, kako se oblikuje ta ključ. En sam bit binarne kode lahko vsebuje samo dve stati: nič in ena (0 in 1). Če uporabljate dve številki, je mogoče napisati štiri vrednosti: 00, 01, 10, 11. Trikocifreni zapis vsebuje osem stanj: 000, 001 hellip-110, 111. Tako dobimo, da je dolžina binarne kode odvisna od števila števk. Ta izraz lahko zapišemo z naslednjo formulo: N = 2m, pri čemer je: m število števk in N število kombinacij.

Vrste binarnih kod

V mikroprocesorjih se ti ključi uporabljajo za snemanje različnih obdelanih informacij. Bitna globina binarne kode lahko znatno presega zmogljivost procesorja in njegov vgrajen pomnilnik. V takih primerih dolge številke zasedajo več celic spomina in se obdelajo z uporabo več navodil. V tem primeru so vsi sektorji pomnilnika, ki so dodeljeni večbajtni binarni kodi, obravnavani kot ena številka. Glede na potrebo po predložitvi te ali tiste informacije se razlikujejo naslednje vrste tipk:

• nepodpisano;
• neposredne kode znakov;
• podpisani nazaj;
• podpisano dodatno;
• siva oznaka;
• Grey-Express koda.;
• delne kode.

Vsaka od njih podrobneje razmislimo.

Nepodpisana binarna koda

Ugotovimo, kaj je ta vrsta zapisa. V vseh nepodpisanih kodah vsaka števka (binarna) predstavlja moč dveh. V tem primeru je najmanjše število, ki je lahko zapisano v tej obliki, enako nič, največja pa lahko predstavljamo z naslednjo formulo: M = 2ⁿ-1. Ti dve številki sta v celoti opredeliti ključno območje, ki je lahko izraženo v binarni kodi. Oglejmo si možnosti omenjenih prijavnice. Pri uporabi te vrste nepodpisano ključ je sestavljen iz osmih bitov, razpon možnih številk v razponu od 0 do 255. Šestnajstiški kodo bo imela razpon od 0 do 65535. osem-bitne procesorje za shranjevanje in evidentiranje teh številk, ki uporabljajo dve pomnilniški sektorje, ki se nahajajo v sosednjih naslovnikom . Delo s takšnim ključem določa posebne ukaze.

Neposredna cela števila znakov

V tej vrsti binarnih tipk se najpomembnejši bit uporablja za zapis znaka števila. Nič ustreza plusu, enemu pa ustreza znak minus. Zaradi uvajanja te številke se obseg kodiranih številk premakne na negativno stran. Izkazalo se je, da osemmestni podpisani celotni binarni ključ lahko napiše številke v razponu od -127 do +127. Šestnajst-številčna - v razponu od -32767 do +32767. Pri osmih bitnih mikroprocesorjih se za shranjevanje takih kod uporabljajo dva sosednja sektorja.

Pomanjkljivost te oblike pisanja je, da je potrebno ključe in digitalne številke ključa obdelati ločeno. Algoritmi za programe, ki delujejo s temi kodami, so zelo zapleteni. Če želite spremeniti in dodeliti podpisane številke, je treba uporabiti mehanizme maskiranja tega simbola, kar prispeva k močnemu povečanju velikosti programske opreme in zmanjšanju njegove zmogljivosti. Da bi odpravili to pomanjkljivost, je bila uvedena nova vrsta ključev - inverzna binarna koda.

Podpisana povratna tipka

Ta oblika snemanja se razlikuje od neposrednih kod samo, da je negativno število v njem pridobljeno z obračanjem vseh bitov ključa. Hkrati so digitalne in podpisane številke enake. Zahvaljujoč temu so algoritmi za delo s to vrsto kode zelo poenostavljeni. Vendar je za obratni ključ potreben poseben algoritem za prepoznavanje prve številke, ki izračuna absolutno vrednost števila. In tudi izterjavo znaka dobljene vrednosti. Še več, uporabite dve ključi v inverznih in naprej kodah števila za pisanje nič. Kljub dejstvu, da ta vrednost nima pozitivnega ali negativnega znaka.

Podpisana je bila dodatna koda binarne številke

Ta vrsta zapisa nima naštetih pomanjkljivosti prejšnjih ključev. Takšne kode omogočajo neposredno zbiranje pozitivnih in negativnih številk. V tem primeru se analiza izpusta znaka ne izvede. Vse to je postalo mogoče zaradi dejstva, da dodatne številke predstavljajo naravni obroč simbolov, namesto umetnih subjektov, kot so neposredni in povratni ključi. Poleg tega je pomemben dejavnik, da je zelo enostavno izračunati dodatke v binarnih kodah. Če želite to narediti, dodajte enega v zadnji ključ. Če uporabljate to vrsto znakovne kode, ki je sestavljena iz osmih številk, bo obseg možnih številk od -128 do +127. Šestnajst znakovnih ključev bo obsegal od -32768 do +32767. V osem-bitnih procesorjih sta dva sosednja sektorja uporabljena tudi za shranjevanje teh številk.

Binarna dodatna koda je zanimiva zaradi opaženega učinka, ki se imenuje pojav širjenja znaka. Poglejmo, kaj to pomeni. Posledica je, da v postopku pretvorbo enobajtna vrednost v vsaki od nekaj dvobajtno dovolj visoka bajtov pripis vrednosti prijava bitov nizko bajt. Izkazalo se je, da shranite mejnik simbol številke lahko uporabite bite velikega reda. V tem primeru se vrednost ključa sploh ne spremeni.

Siva koda

Ta oblika zapisa je v resnici ključ v enem koraku. To pomeni, da se med prehodom iz ene vrednosti v drugo spremeni samo en košček informacij. pri branju podatkov je napaka vodi v prehodu iz enega položaja v drugega z rahlim času izravnali. Vendar pa je popolni nepravilni rezultat kotnega položaja v takem postopku popolnoma izključen. Prednost te kode je njena zmožnost ogledovanja informacij. Na primer, z obračanjem bitov velikega reda lahko preprosto spremenite smer štetja. To je posledica kontrolnega vnosa Complement. V tem primeru se izhodna vrednost lahko poveča ali zmanjša z eno smerjo vrtenja fizične osi. Ker se informacije, zapisane v ključu Grey kodirana izključno značaj, ki ne nosi dejanske številčne podatke, preden je potrebno nadaljnje delo, da se pretvori že v rednem binarni zapis. To se naredi s pomočjo posebnega pretvornika - sivo-binarnega dekoderja. Ta naprava se enostavno izvaja na elementarnih logičnih elementih strojne in programske opreme.

Grey-Express koda

Standardni enostopenjski ključ Gray je primeren za rešitve, ki so predstavljene v obliki številk, dvigne na moč dva. V primerih, ko je potrebno izvajati druge rešitve, se ta oblika snemanja izklopi in uporabi le srednji del. Zato ključ ostane en ključ. Vendar pa v tej kodi začetek numeričnega območja ni nič. Premakne se z določeno vrednostjo. V procesu obdelave podatkov iz ustvarjenih impulzov se odšteje polovica razlike med začetno in zmanjšano resolucijo.

Predstavitev delnega števila v binarnem ključu s fiksno vejico

V procesu dela je potrebno delovati ne samo v celih številih, ampak tudi v delnih. Take številke se lahko zapišejo z neposrednimi, inverznimi in dodatnimi kodami. Načelo izdelave omenjenih tipk je enako kot pri vseh ključih. Do sedaj smo mislili, da bi morala biti binarna vejica desno od nižjega reda. Ampak to ni tako. Lahko se nahaja na levi in ​​najbolj pomembni bit (v tem primeru je spremenljivka lahko zapišemo samo decimalne številke), in srednja spremenljivka (mešane vrednosti se lahko zabeležijo).

Plavajoča točka binarna predstavitev s plavajočo vejico

Ta obrazec se uporablja za snemanje veliko število, ali nasprotno - zelo majhna. Primer je medzvezdna razdalja ali velikost atomov in elektronov. Pri izračunu takih vrednosti bi morali uporabiti binarno kodo z zelo veliko širino bitov. Vendar pa ni treba upoštevati kozmične razdalje v milimetrih. Zato je oblika snemanja s fiksno vejico v tem primeru neučinkovita. Za prikaz takšnih kod se uporablja algebrska oblika. To pomeni, da je številka napisana kot mantisa, pomnožena z deset, do moči, ki odraža želeni vrstni red številke. Morali bi vedeti, da mantisa ne sme biti več kot ena in po zarezi nič ne sme biti zabeleženo.

Zanimivo je

Menijo, da je binarni račun v začetku 18. stoletja izumil nemški matematik Gottfried Leibniz. Vendar, kot so znanstveniki pred kratkim odkrili, že prej to staroselce Polinezijski otok Mangarevu je uporabil to vrsto aritmetike. Kljub temu, da je kolonizacija skoraj popolnoma uničil prvotni sistem številčenja, raziskovalci obnovljena kompleksno binarno in desetkratne vrst računov. Poleg tega, kognitivni znanstvenik Nunez trdi, da je binarno kodo kodiranje se uporablja v starem Kitajskem že v 9. stoletju pred našim štetjem. e. Drugi starodavne civilizacije, kot so Maya tudi kompleksno kombinacijo decimalko in binarne sisteme za sledenje časa reže in astronomske dogodke.