Двоичная система исчисления. Бит. Байт

Итак, в вычислительной технике применяется двоичная система счисления.

Вся информация представляется в виде определенной последовательности нулей и единиц (0 – нет сигнала, 1 – есть сигнал): 010001110011001110111.

Т.е. наименьшая единица информации принимает значение либо 0, либо 1. Наименьшая единица информации называется – бит.

Разумеется, с помощью одного бита невозможно представить цифры десятичной системы исчисления или буквы алфавита, поэтому для представления символов используется несколько бит.

8 бит это 1 байт.

Одного байта уже достаточно для представления основных чисел и букв. В байт можно записать 256 различных комбинаций нулей и единиц - это позволяет закодировать 256 разных символов. Коды символов задаются здесь с помощью кодировочной таблицы – кодировки (для каждого кода указывается соответствующий символ).

Одна из самых старых компьютерных кодировок American Standard Code for Information Interchange – ASCII (аски). В ней первые 128 приходятся на символы латинского алфавита, а последующие - на умляуты и символы для создания псевдографических изображений. Например символу "A" соответствует число 65. Именно символы, занимающие позиции 128-255, в эпоху MSDOS заменялись на символы кириллицы. Так возникли вариации стандартной кодировки ASCII, получившие названия KOI8-R.

В настоящее время проблема множества несовместимых кодировок практически решена путем использования двухбайтовой кодировки. При такой кодировке можно закодировать 65 535 символов. Постепенно происходит переход к стандартной двухбайтовой кодировке UTF-8 (Unicode), в которую изначально включены все символы не только латиницы и кириллицы, но и множества других алфавитов (в настоящее время занято 29000 возможных комбинаций).

кстати, минимальный объём информации может быть закодирован одним из двух знаков и такой объём называется одним битом. Таким образом, объём информации, циркулирующий в информационных системах, принято измерять в битах. Это очень маленький объём и поэтому на практике применяются производные единицы:

Байт – 8 бит;

Килобайт – 1024 байт;

Мегабайт – 1024 килобайт;

Гигабайт – 1024 мегабайт;

Терабайт – 1024 гигабайт.

Множитель 1024 равен 2¹⁰ и отражает тот факт, что компьютеры построены на элементах, перерабатывающих информацию в двоичном коде.

С информацией можно производить различные действия: создавать новую информацию, хранить её, копировать, шифровать, передавать, преобразовывать из одного вида в другой.

Важнейшими характеристиками информации являются её актуальность и достоверность. Актуальность, например, нарушается, когда вам сообщают сведения с такой задержкой по времени, что информация становится бесполезной для принятия решения на её основе.

Как перевести десятичное число в двоичное?

Делением на два, остаток, записанный с конца, и есть двоичное число.

20 = 10100

Как перевести двоичное число в десятичное?

Надо сложить двойки в степенях, соответствующих позициям, где в двоичном стоят единицы.

Например: Возьмем число 20. В двоичной системе оно имеет следующий вид: 10100. Итак (начнем слева направо, считая от 4 до 0; число в нулевой степени всегда равно единице (вспоминаем школьную программу по математике)):

10100 = 1*2⁴ + 0*2³ + 1*2² + 0*2¹ + 0*2⁰ = 20

16+0+4+0+0 = 20

Так как в двоичной системе счисления основанием является число 2, то все единицы информации кратны двум в степени n (2 n):

1 б = 8 бит = 23 бит
1 Кб = 210 б = 1024 б
1 Мб = 220 б = 1024 Кб
1 Гб = 230 б = 1024 Мб
1 Тб = 240 б = 1024 Гб

Реклама: «При покупке у нас 1 Mб памяти 24 Кб вы получаете бесплатно»

Важно иметь представление, сколько информации может вместить килобайт, мегабайт или гигабайт. При двоичном кодировании текста каждая буква, знак препинания, пробел занимают 1 байт. На странице книги среднего формата примерно 50 строк, в каждой строке около 60 символов, таким образом, полностью заполненная страница имеет объём 50 x 60 = 3000 байт 3 Килобайта. Вся книга среднего формата занимает? 0,5 Мегабайт. Один номер четырёхстраничной газеты — 150 Килобайт. Если человек говорит по 8 часов в день без перерыва, то за 70 лет он наговорит около 10 Гигабайт информации. Один чёрно-белый кадр (при 32 градациях яркости каждой точки) содержит примерно 300 Кб информации, цветной кадр содержит уже около 1 Мб информации. Телевизионный фильм продолжительностью 1,5 часа с частотой 25 кадров в секунду — 135 Гб.

Дата добавления: 2014-01-06