A bináris kód magyarázata lépésről lépésre: hogyan működik a bináris?
még akkor is, ha nem vagy szakértő a programozásban vagy a számítástechnikában, valószínűleg tudod, hogy a számítógépek csak nagyon korlátozott szókincsgel rendelkeznek. Az ábécé minden számítógép a világon megérti bináris kód, hogy rejtélyes, látszólag soha véget nem érő sorozata 1 és 0. de hogyan működik a bináris kód?
a mai bejegyzésben megosztom azt, amit megtudtam arról, hogy ezek az egyszerű 1-esek és 0-k hogyan teszik a tech-tele világot.
röviden, ezek a gerincét, hogy mi történik a számítógép minden alkalommal. Ezért, miután egy alapvető megértése, hogy mi a bináris kód, és hogyan működik segít megérteni, hogyan működik a számítógép belsejében.
tehát, ha még nem ismeri a kódolást, párosítsa ezt a bejegyzést a kezdőknek szóló ingyenes kódolási Útmutatómmal, és jó vagy!
Olvass tovább!
itt van egy pár kapcsolódó cikkek lehet találni hasznos, túl:
- tanulás Számítástechnika alapjai kódolás előtt
- a legjobb weboldalak tanulni kódolás kezdőknek
- 8 dolog, amit tudni kell a tanulás előtt programozás
ingyenes e-könyv: kezdje el a kódolás tanulását
töltse le ingyenes példányát 15 gyakorlati tipptel a webfejlesztés és a kódolás gyorsabb és egyszerűbb megtanulásához.
ellenőrizze a beérkező leveleket és a promóciók / Spam mappákat, hogy megerősítse az e-mailt, és megkapja a letöltési linket.
nincs spam, nincs gond. Bármikor leiratkozhat.
kérjük, vegye figyelembe: Ez a bejegyzés affiliate linkeket tartalmaz az általam használt és ajánlott termékekhez. Ha úgy dönt, hogy ezekkel a linkekkel vásárol, kaphatok egy kis jutalékot az Ön hivatkozásáért. De kérem, csak olyan termékeket vásároljon, amelyekről úgy gondolja, hogy gyorsabban segítenek elérni céljait. Köszönjük a támogatást!
miért kell megértenem, hogyan működik a bináris kód?
de ha a bináris kódot csak a számítógépek értik, miért kellene többet megtudnia róla?
Teljesen igazad van – (valószínűleg) soha nem írsz számítógépes programokat bináris kódban. Ehelyett a fejlesztők, mint te és én más, felhasználóbarátabb programozási nyelveket használnak, hogy utasításokat adjanak a számítógépeknek.
Mindazonáltal a bináris kód valószínűleg a programozás és a számítástechnika legalapvetőbb fogalma. Ez az, ami miatt minden használt számítógép úgy működik, ahogy működik.
ajánlott: 6 legjobb online számítástechnikai tanfolyamok kezdőknek
mindent összevetve, a bináris kód lehetővé teszi számunkra, hogy kommunikáljunk a számítógépekkel és utasításokat adjunk nekik. És annak ellenére, hogy a kód írásához használt programozási nyelvek remélhetőleg messze vannak a bináris kódtól, még mindig binárisra fordítják őket, hogy a számítógépek képesek legyenek értelmezni őket és futtatni a programokat.
Ezek az 1 – esek és 0-k határozzák meg, hogy a számítógépek hogyan veszik fel a bemeneteket, tárolják és dolgozzák fel az információkat, valamint kimeneteket hoznak létre a felhasználók számára-ez te és én vagyunk.
így legalább annak megértése, hogy mi a bináris, és hogyan működik, nem csak érdekes és nagyon érdekes, hanem nagyon hasznos is.
de ne aggódj, ha a bináris kód fogalma elsőre elvontnak és nehezen felfoghatónak tűnik. A lényeg az, hogy tisztában vagy azzal, hogy egy ilyen egyszerű nyelv hogyan képes lefordítani a legösszetettebb számítógépes programokat és információs struktúrákat, amelyeket napi rendszerességgel látsz és használsz.
mi a bináris kód?
tehát hogyan működik a bináris munka? Hogyan lehet egy összetett számítógépes program csak 1-ből és 0-ból?
a dolgok egy kicsit egyszerűsítése érdekében a binárisra úgy gondolhat, mint egy módja annak, hogy megmondja a számítógépnek, hogy a kapcsolónak be kell-e kapcsolnia vagy ki kell-e kapcsolnia. Így 1 jelentése “be”, 0 jelentése”ki”.
de várj egy percet – milyen kapcsolóról beszélünk itt?
hogyan fordítható le egy be-vagy kikapcsolt kapcsoló arra, hogy a számítógépek mit tehetnek értünk manapság?
hogy még több fényt derítsünk erre, gondoljunk röviden arra, hogy mit csinálnak a számítógépek.
egyszerűen fogalmazva:
- a számítógépek felhasználóiktól veszik a bemeneteket,
- információként tárolják és feldolgozzák őket, és
- végül különféle kimeneteket biztosítanak felhasználóiknak.
például, amikor gépel a számítógépen, az ujjaival üti a billentyűzetet, hogy a számítógép némi bemenet. Ezután a számítógép varázslatosan tudja, hogyan kell lefordítani bizonyos kulcsokat a kívánt betűkre és szövegre. Végül a számítógép kimenete a képernyőn megjelenő szöveg.
tehát mi köze van ennek a bináris kódhoz?
olvassa el még: Számítástechnika 101: Mi az a számítógép?
bináris a számítástechnikában: mit csinálnak a számítógépek az 1-esekkel és a 0-asokkal?
ezek az 1-esek és 0-k, vagy a fent említett kapcsolók, hogyan tárolja és dolgozza fel a számítógép az adatokat.
annak idején, amikor az első számítógépek épültek, tényleges izzókkal rendelkeztek, hogy kimeneteket biztosítsanak a felhasználók számára. Tehát a felhasználó látna egy bizonyos fényt bekapcsolva, hogy jelezzen egy bizonyos típusú kimenetet vagy üzenetet a számítógépről.
ugyanez történik manapság, amikor autót vezet, és a Gázlámpa kigyullad. Ez egy kimenet az autójából, azt mondja, hogy le kell szállnia az autópályáról, és azonnal keressen egy benzinkutat.
tehát egy számítógéppel ezek az 1-esek és 0-k nagyjából bármi lehetnek a modern számítógépekben. De általában számokat, betűket és más szimbólumokat képviselnek.
a lényeg itt az, hogy a kapcsoló be-vagy kikapcsolásának ez az egyszerű fogalma valami igazán összetetté válhat.
még a legkifinomultabb, modern számítógépek is mind ennek a nagyon egyszerű, kezdetleges gépi nyelvnek megfelelően működnek, az 1-esek és a 0-k két állapotot képviselnek: be vagy ki.
de ahhoz, hogy ez megtörténjen, a számítógép nyilvánvalóan sokkal többet foglalkozik, mint egyetlen kapcsoló be-vagy kikapcsolása.
olvassa el még: Hogyan kezdjük el a kódolás tanulását? 6 tipp kezdőknek
hogyan tárolják a számítógépek az információkat?
mielőtt belemerülnénk a bináris kód és a bináris számok tényleges működésébe, és hogyan lehet dekódolni egy egyszerű bináris szekvenciát, nézzük meg először az adattárolás egyik alapvető pontját.
mint fentebb említettem, a számítógépek bemeneteket vesznek fel az információk tárolására és feldolgozására. Ez az információ vagy adat minden számítógép működésének alapvető összetevője.
Most, amikor belenézel egy számítógépbe, látni fogsz egy csomó áramkört és elektromos vezetéket. Az összes információt a számítógépen belül hordozzák, a megfelelő helyre kerülnek tárolásra vagy feldolgozásra.
de hogyan tárolja vagy reprezentálja az információkat villamos energia felhasználásával?
nos, az 1-es és 0-asok, amelyekről éppen beszéltünk, a legkisebb adategységet képviselik, amit egy számítógép megért.
az egyik kapcsoló be-vagy kikapcsolása az, amire szükségünk van egy bit adat tárolásához.
ezért egy kicsit az információ alapvető, alapvető egysége. Elég két különböző lehetőséget jelölni, akár “be”, akár “ki”. Ez azt is jelentheti, hogy” igaz “vagy” hamis”, vagy egyszerűen” igen “vagy”nem”.
tudom, hogy csak két választás nem ad nekünk túl sok lehetőséget … de ez egy jó kezdet!
egy izzóval 1 bit információt tudunk tárolni. 10 izzóval 10 bitet tudnánk csinálni. Tehát, ha elegendő izzónk lenne, bármilyen mennyiségű adatot tárolhatnánk digitális formában.
olvassa el még: Miért tanulja meg a kódolást? 12 A programozás tanulásának előnyei
adatok tárolása bitekben: Egy egyszerű példa
természetesen a számítógépek manapság az egyszerű izzóktól eltérő módszereket és technológiákat használnak az adatok tárolására. Az izzók használata nemcsak túl sok helyet foglalna el, hanem az adatok tárolása is nehéz lenne: a számítógép kikapcsolása csak izzók használatával azt jelentené, hogy elveszítjük az adatokat, amikor az áram kikapcsol.
így az izzók helyett a számítógépek adatbiteket tárolnak, például elektronokat kondenzátorokban tartva. A számítógép ezt a technológiát használja a DRAM memóriájában.
szóval, hány izzók férne be a DRAM pontosan?
tegyük fel, hogy a számítógépe például 4 GB-os DRAM-mal rendelkezik. Egy GB körülbelül egymilliárd bájt. Vagy pontosabban: 1 GB 230 bájt. És 1 byte = 8 Bit.
Ez azt jelenti, hogy a 4 GB-os DRAM 230 x 4 x 8 = 34 359 738 368 bitet tartalmaz. Ez 34 milliárd izzó – és itt csak a DRAM-ról beszélünk, nem az 1 TB-os merevlemezről!
tehát teljesen nyilvánvaló, hogy a modern számítógépek sokkal többet tehetnek, mint eldönteni, hogy egyetlen lámpát kapcsolnak-e be vagy sem. Így annak ellenére, hogy a bináris kód csak 1-ből és 0-ból áll, manapság a legbonyolultabb számítógépes programokat képviseli.
bináris 101: Hogyan működik a bináris kód?
mit jelent az, hogy 34 milliárd bit van az információk tárolására és ábrázolására?
annak megértéséhez, hogy ezek a bitek mit tehetnek értünk, nézzük meg közelebbről a bináris számrendszert. Csak 0 – t és 1-et használ a további számértékek ábrázolására-és más típusú adatokra is.
először tegyünk egy gyors frissítést arról, hogy a “normál” számok, amelyekhez hozzászoktunk…
azok a számok, amelyeket az iskolában tanultunk, 0-tól 9-ig, alkotják a decimális számrendszert. A 10 számjegy bármely kombinációját használhatja egy számérték képviseletére. Sőt, tudod, hogyan kell csinálni kiegészítések, kivonások, és más alapvető kalkulus segítségével ezeket a számokat viszonylag gyorsan.
a decimális rendszerben egy bizonyos szám minden számjegye az 1-es, a 10-es, a 100-as stb.
tehát a “216” számmal például van egy 6 az 1-eket, egy 1 A 10-eket, és végül egy 2 a 100-asok ábrázolására:
a decimális rendszer 10-es hatványokat használ, hogy megkülönböztesse a számjegyek e három “szintjét”:
- 1-esek: az 1-esek azt jelentik, hogy a numerikus érték hányszor tartalmazza a 100-at
- 10-esek: a 10-esek 101-et jelentenek
- 100-asok: a 100-asok 102
tehát itt látja a mintát? 10 a 0, 1, 2, és így tovább. Mi egyszerűen folyamatosan növeli a hatáskörét 10, mint a szám egyre nagyobb. Ezért a decimális rendszert alap-tíz számrendszernek is nevezik.
kedves nyelvtársaim számára: a decimális szó a “tíz” Latin decem szóból származik, míg a “bináris” a Latin BI szóból származik, ami előtagként “kettőt” jelent.
hogyan lehet” dekódolni ” egy bináris számot?
a bináris rendszerben 10-es hatvány helyett 2-es hatványt használunk.
tehát, hasonlóan a fenti tizedes példához, gondoljunk arra, hogy mit jelentenek a szám különböző pozíciói.
feltételezve, hogy több számjegyű bináris számunk van, újra kezdhetjük a jobb oldalról:
- az első számjegy 20-at jelent, tehát ezek az 1-esek
- második számjegy: 21, ezek a 2-esek
- harmadik számjegy: 22, ezek a 4-esek
- negyedik számjegy: 23, ezek a 8-asok
- ötödik számjegy: 24, ezek a 16-osok
- ötödik számjegy:>
- hatodik számjegy: 25, ezek a 32-esek
- hetedik számjegy: 26, ezek a 64-esek
- nyolcadik számjegy: 27, ezek a 128-asok
- kilencedik számjegy: 28, ezek a 256-osok
- stb.
a decimális rendszertől eltérően itt binárisan mindegyik számjegy egyszerűen megmondja, hogy a számjegy “be” vagy “ki”.
Ha “1” – et lát, az azt jelenti, hogy az adott számjegy értéke szerepel a képviselni kívánt számértékben.
bináris számok dekódolva: egy egyszerű példa
tehát hogyan ábrázolnánk az imént látott számot decimális jelöléssel, 216, binárisan?
adjunk neki egy esélyt!
- először nézzük meg a fenti listában szereplő 2 hatványait. Meg kell találnunk a legnagyobb értéket, amely kisebb, mint a 216.
- látjuk, hogy ez a 128-as, ezért ebben az esetben 8 bináris számjegyre van szükségünk, 20-tól 27-ig. Ezeket a 8 foltot az alábbi képen láthatja.
- mivel a 128 “szerepel” a számunkban, jelezzük ezt egy “1” – vel a 128-as helyen az alábbi képen.
- ezután tegyünk egy egyszerű kivonást: 216 – 128 = 88.
- ismét ismételjük meg az első lépést, és keressük meg a legnagyobb értéket, amely kisebb, mint ez a maradék 88. Látjuk, hogy ez a 64-es, ezért egy “1” – et helyezünk a 26-os számjegybe.
- most vonjuk le újra: 88 – 64 = 24.
- tehát, visszatérve az első lépéshez, azt látjuk, hogy a következő számjegy, amelyre “1” – et kell használnunk, a 16-os hely, vagy 24.
- egyszerűen ismételjük ezeket a lépéseket, hogy megtudjuk, melyik bináris számjegy kap “1” vagy “0”értéket.
végül a következő bináris sorrendet kapjuk: 11011000.
mint ilyen, ez nem igazán jelent semmit neked és nekem, mivel nem vagyunk hozzászokva a bináris rendszerhez.
számítsuk ki az egyes számjegyek két hatványának értékeit, és adjuk össze őket:
tehát a helyes számot kapjuk, amely a következő binárisan akartuk megjeleníteni.
nagy siker!
nyilvánvaló, hogy szükségünk van még néhány számjegyre, mint a decimális rendszerrel, de a szám értéke pontosan ugyanaz. És csak ez számít!
a bináris számokkal való gondolkodás és számítás természetesen kissé trükkös, mivel megszoktuk a 10-es hatványokon alapuló számrendszert.
de mindent összevetve, annak ellenére, hogy az alapvető gondolat, hogy csak két állapot két értéket képvisel, akár “be”, akár “ki”, a bináris rendszer ugyanolyan jó, mint a tizedes rendszer a számok megjelenítésére.
de hogyan működik a bináris más típusú információ, például szöveg, képek vagy hang?
nos, mint kiderült, az összes ilyen típusú információ bináris kódban is ábrázolható!
szöveg binárisan
binárisan egyszerű számokat használhatunk az ábécé különböző betűinek ábrázolására. Tehát ” A “lehet” 1″,” B “lehet” 2 ” stb.
így bármilyen szót vagy bekezdést ábrázolhatunk ezeknek a számoknak a sorozataként. A számítógép ezután ezeket a számokat információként tárolhatja a “be” vagy “ki” jelek segítségével.
tehát amikor szöveget olvas a telefonján vagy a számítógépén, amit a képernyőn lát, az ilyen bináris kódon alapul.
képek és grafikák bináris
az ábécé számokban való ábrázolásához hasonlóan ugyanezt tehetjük a képek és más grafikus adathordozók esetében is.
a képernyőn megjelenő kép pixelekből áll. A kép minden pixelének van egy numerikus értéke, amely meghatározza a megjelenítendő színt.
figyelembe véve, hogy egyetlen kép több millió pixelből készülhet, itt hatalmas mennyiségű információról beszélünk!
olvassa el még: 10 ok, amiért el kell indítania egy Online kódolási tanfolyamot
hol lehet online megtanulni a számítástechnika alapjait?
remélem még mindig velem vagy!
a bináris kód működésének megértése nagyszerű kezdet a számítástechnika alapjainak elsajátításához!
ha meg akarja tanulni a kódolást, a számítógép belsejében zajló események ismerete sokkal hatékonyabbá teszi a programozás tanulását. Könnyebb lesz megérteni, hogy a programok mit csinálnak, amikor egy bizonyos utasítássorozatot kódol a számítógép végrehajtására.
Ha többet szeretne megtudni a számítástechnika alapjairól az interneten, összegyűjtöttem néhány hasznos tanfolyamot, amelyet magam vettem (és amit szégyentelenül ajánlok!). Ha csak most kezdik el a számítástechnika vagy a tanulás, hogyan kell kódolni általában, ezek a tanfolyamok tökéletes az induláshoz!
1: Computer Basics (Treehouse)
ha siet, a számítógép alapjai A Team Treehouse-ban tökéletes bevezetés a számítástechnikába.
alig egy óra alatt megtanulsz egy csomó számítástechnikai alapot, beleértve a bináris kód frissítését. Vessen egy pillantást a számítógépek működésének alapfogalmaira, és arra, hogy mi történik a színfalak mögött a számítógépes programok futtatásakor.
megtanulod az adatfeldolgozás alapjait, hogyan működik a memória, mit jelent a bináris cs, és hogyan működik a számítógépes szoftver.
Ha még nem ismeri a Treehouse-t, egyszerűen próbálja ki az ingyenes 7 napos próbaverziót!
2: CS101 Bootcamp (Udemy)
CS101 Bootcamp egy másik rövid, de erős kezdő-szintű tanfolyam az Udemy-N A Számítástechnika alapjainak elsajátításához.
nem kell semmilyen technikai tapasztalat a számítástechnika, hogy ezt a tanfolyamot, így tökéletes abszolút kezdőknek. Mindaddig, amíg korábban okostelefont vagy számítógépet használt, ez elegendő lesz ehhez a rövid 2 órás tanfolyamhoz.
a végén meg fogja érteni az adatbázisok, a mobilalkalmazások és a szoftverprogramozás alapjait. Sőt, akkor is írni akkor nagyon saját alapvető szoftverek és alkalmazások.
3: Computer Science 101 (Udemy)
Computer Science 101 az Udemy is alaposabb, átfogó CS alapok tanfolyam kezdőknek.
Ez határozottan az én #1 ajánlásom a számítástechnika alapjaira kezdőknek.
Ha CS elméletet szeretne elsajátítani – ami minden programozó számára erősen ajánlott -, ez a kurzus tökéletes választás. Ha kész, akkor ismeri, hogyan működik a bináris kód, és kényelmes elemzése és használata algoritmusok különböző.
4: Számítástechnika E-50 (Harvard College)
számítástechnika a Harvard College E-50 a kedvenc ingyenes CS alapok tanfolyamom kezdőknek.
a professzor csodálatos munkát végez, mindent elmagyarázva, így soha nem fogod érezni, hogy lemaradtál. A Harvard előadótermeibe kerül, ahol teljes hosszúságú előadási videókat élvezhet, és megoldhatja azokat a gyakorlati készleteket, amelyek segítenek alkalmazni a tanultakat.
5: Computer Science E-75 (Harvard College)
Computer Science E-75 ugyanazon professzor egy másik kiváló kezdő szintű tanfolyam a tanulás Számítástechnika alapjait.
ennek megírásakor a legfrissebb tartalom néhány éves (2012-től). A témák alapjai azonban továbbra is pontosak.
vessen egy pillantást például a legelső előadásra a HTTP forgalom működéséről. Ez tele van hasznos, hasznos információkat bárki, aki szörfözik az Interneten.
6: Bevezetés a számítástechnika (Udacity)
Bevezetés a számítástechnika Udacity is egy másik kedvencem.
a kurzus középpontjában a tanulás Számítástechnika alapjait kezdőknek, és ugyanakkor bemutatja, hogy rengeteg gyakorlati projektek segítségével Python.
néhány problémakészlet kissé nehéznek tűnhet, ha kezdő vagy.
Ha azonban elakad, akkor nézze meg a fórumot, hogy segítséget nyújtson diáktársaitól.
végső gondolatok: Bináris kód magyarázata
remélem, még mindig velem vagy!
tudom, hogy ez a téma kissé elvont, és nehéz lehet elképzelni egy olyan helyzetet, amikor tudnia kell, hogyan működik a bináris.
amikor kódot és programokat írsz a számítógépedre, valójában nem közvetlenül ezekkel a bináris számokkal foglalkozol. Azonban, akkor foglalkozik, amit ezek az 1-es és 0 – s tehet az Ön számára. Szöveget ír és olvas, képeket hoz létre és lát, videókat és más adathordozókat néz a számítógépén.
ezért annak ismerete, hogy a bináris kód hogyan működik, és mit jelent a bináris rendszer valójában, segíthet megérteni, hogyan működnek a számítógépek belül.
ezek az alapvető építőelemei mindennek, amit a számítógép csinál:
- bemenet megszerzése,
- információ tárolása,
- információ feldolgozása és
- kimenetek előállítása.
tehát nem számít, mennyire összetett vagy kifinomult egy számítógépes program vagy rendszer, minden csak 1 és 0-ra esik le.
itt van néhány kapcsolódó cikk, amelyek hasznosak lehetnek:
- 10 kódolási mítoszok, amelyeket figyelmen kívül kell hagynia
- Hogyan juthat el pénzéhez Online kódolási tanfolyamokkal