Binær Kode Forklart Trinnvis: Hvordan Fungerer Binær Arbeid?
selv om du ikke er ekspert på programmering eller Datavitenskap, vet du sikkert at datamaskiner bare har et svært begrenset ordforråd. Alfabetet hver datamaskin i verden forstår er binær kode, den kryptiske, tilsynelatende uendelige sekvensen av 1 og 0. men Hvordan fungerer binær kode?
i dagens innlegg deler jeg det jeg har lært om hvordan disse enkle 1-og 0-ene gjør at vår tech-fylte verden går rundt.
Kort sagt, de er ryggraden i det som skjer i datamaskinen hele tiden. Derfor, å ha en grunnleggende forståelse av hva binær kode er og hvordan det fungerer, hjelper deg å forstå hvordan datamaskinen fungerer på innsiden.
Så Hvis du er ny på koding, koble dette innlegget med Min Gratis Kodingsguide for Nybegynnere, og du er god til å gå!
Fortsett å lese!
Her er et par relaterte artikler du kan finne nyttig, også:
- Lære Informatikk Grunnleggende Før Koding
- de Beste Nettstedene For Å Lære Koding For Nybegynnere
- 8 Ting Å Vite Før Læring Programmering
Merk: dette innlegget inneholder affiliate linker til produkter jeg bruker og anbefaler. Hvis du velger å kjøpe ved hjelp av disse linkene, kan jeg få en liten provisjon for å henvise deg. Men vær så snill, bare kjøp produkter du tror vil hjelpe deg med å nå dine mål raskere. Takk for din støtte!
Hvorfor Skal Jeg Forstå Hvordan Binær Kode Fungerer?
men hvis binær kode er noe bare datamaskiner forstår, hvorfor skal du lære mer om det?
du har helt rett-du vil (mest sannsynlig) aldri skrive et dataprogram i binær kode. I stedet bruker utviklere som deg og jeg andre, mer brukervennlige programmeringsspråk for å gi instruksjoner til datamaskiner.likevel er binær kode trolig det mest grunnleggende konseptet som ligger til grunn for programmering og Datavitenskap. Det er det som gjør at hver datamaskin du bruker, fungerer som den gjør.
Anbefalt: 6 Beste Online Informatikk Kurs For Nybegynnere
alt i alt gjør binær kode oss i stand til å kommunisere med datamaskiner og gi dem instruksjoner. Og selv om programmeringsspråkene du bruker til å skrive kode, forhåpentligvis er langt fra binær kode, blir de fortsatt oversatt til binær for at datamaskiner skal kunne tolke dem og kjøre programmene dine.
de 1 og 0 definerer hvordan datamaskiner tar innganger, lagrer og behandler informasjon, samt produserer utganger for brukerne – det er deg og meg.dermed er det ikke bare interessant og ganske fascinerende å forstå minst grunnleggende om hva binær er og hvordan det fungerer, men også ganske nyttig.Men ikke bekymre deg hvis begrepet binær kode virker abstrakt og vanskelig å forstå først. Det som betyr noe er at du er klar over hvordan et så enkelt språk kan oversette til de mest komplekse dataprogrammer og informasjonsstrukturer som du ser og bruker på daglig basis.
Hva Er Binær Kode?
Så hvordan fungerer binær da? Hvordan kan et komplekst dataprogram bestå av bare 1 og 0?For å forenkle ting litt, kan du tenke på binær som en måte å fortelle en datamaskin om en bryter skal være på eller av. Dermed betyr 1 «på», 0 betyr «av».
men vent litt-hva slags bryter snakker vi om her?
Hvordan oversetter en bryter som enten er på eller av til hva datamaskiner kan gjøre for oss i disse dager?
For å kaste litt mer lys på dette, la oss kort tenke på hva datamaskiner gjør.enkelt sagt,
- datamaskiner tar inndata fra sine brukere,
- lagre og behandle dem som informasjon, og
- endelig gi sine brukere med utganger av ulike slag.
for eksempel når du skriver på datamaskinen, fingrene treffer tastaturet gir datamaskinen med noen innspill. Deretter vet datamaskinen din magisk hvordan du oversetter bestemte taster til de ønskede bokstavene og teksten. Endelig er utdataene fra datamaskinen teksten den viser på skjermen.
Så hva har dette å gjøre med binær kode?
Les også: Datavitenskap 101: Hva Er En Datamaskin?
Binær I Datavitenskap: Hva Gjør Datamaskiner Med 1 og 0?
De 1 og 0, eller bryterne jeg nevnte ovenfor, er hvordan datamaskinen lagrer og behandler data.Tilbake på dagen da de aller første datamaskinene ble bygget, hadde de faktiske lyspærer for å gi utganger til brukerne. Så en bruker vil se et bestemt lys slått på for å indikere en bestemt type utgang eller melding fra datamaskinen.
det samme skjer i dag når du kjører bilen din og gasslyset kommer på. Det er en utgang fra bilen din, forteller at du bør gå av motorveien og finne en bensinstasjon asap.
Så med en datamaskin kan disse 1-og 0-ene være stort sett alt i moderne datamaskiner. Men generelt representerer de tall, bokstaver og andre symboler.bunnlinjen her er at dette enkle konseptet med en bryter SOM ER PÅ ELLER AV, kan oversette til noe veldig komplekst.
selv de mest sofistikerte, moderne datamaskiner fungerer alle i henhold til dette veldig grunnleggende, rudimentære maskinspråket med 1 og 0 representerer to tilstander: ENTEN PÅ eller AV.
men for å få dette til å skje, håndterer datamaskinen åpenbart mye mer enn bare en enkelt bryter som slås på eller av.
Les også: Hvordan Begynner Du Å Lære Koding? 6 Tips for Nybegynnere
Hvordan Lagrer Datamaskiner Informasjon?
Før vi dykker inn i hvordan binær kode og binære tall faktisk fungerer og hvordan du kan dekode en enkel binær sekvens, la oss vurdere et grunnleggende punkt om datalagring først.som jeg nevnte ovenfor, tar datamaskiner innganger for å lagre og behandle informasjon. Denne informasjonen eller dataene er den grunnleggende ingrediensen for enhver datamaskin å jobbe.
Nå, når du ser inne i en datamaskin, vil du se en haug med kretser og elektriske ledninger. De bærer all informasjon inne i en datamaskin, og får den til rett sted for å bli lagret eller behandlet.
men hvordan lagrer eller representerer du informasjon ved hjelp av strøm?
nå representerer 1-og 0-ene vi bare diskuterte, den minste dataenheten som en datamaskin forstår.
En bryter som enten er på eller av, er det vi trenger for å lagre en bit data.
derfor er litt den grunnleggende, grunnleggende informasjonsenheten. Det er nok å indikere to forskjellige alternativer, enten «på » eller»av». Det kan også bety «sant» eller «falskt», eller bare» ja «eller»nei».
jeg vet, å ha bare to valg gir oss ikke for mange alternativer virkelig… Men det er en god start!
med en lyspære kan vi lagre 1 bit informasjon. Med 10 lyspærer kunne vi gjøre 10 biter. Så, hvis vi hadde nok lyspærer, kunne vi lagre så mye data vi ønsket i en digital form.
Les også: Hvorfor Lære Koding? 12 Fordeler ved Å Lære Programmering
Lagring Av Data i Biter: Et Enkelt Eksempel
selvfølgelig bruker datamaskiner andre metoder og teknologier enn enkle lyspærer for å lagre data i disse dager. Bruk av lyspærer ville ikke bare ta opp for mye plass, men det ville også være vanskelig å lagre dataene: å slå av en datamaskin med bare lyspærer ville bety at vi ville miste dataene når strømmen går av.i Stedet for lyspærer lagrer datamaskiner biter av data Ved å holde elektroner i kondensatorer, For eksempel. Datamaskinen bruker denne teknologien i DRAM-minnet.
Så, hvor mange lyspærer ville passe inn I DIN DRAM nøyaktig?
La oss anta at datamaskinen din har EN 4GB DRAM, for eksempel. EN GB er omtrent en milliard byte. Eller for å være mer nøyaktig, er 1 GB 230 byte. Og 1 byte = 8 biter.
Det betyr AT 4 GB DRAM har 230 x 4 x 8 = 34,359,738,368 bits. Det er 34 milliarder lyspærer – og vi snakker bare om DRAM her, ikke din 1tb harddisk!
så det er ganske åpenbart at moderne datamaskiner kan gjøre mye mer enn å bestemme om du skal slå på et enkelt lys eller ikke. Således, selv om binær kode består av bare 1 og 0, kan den representere det mest komplekse av dataprogrammer i disse dager.
Binær 101: Hvordan Fungerer Binær Kode?
nå, hva betyr det å ha 34 milliarder biter å lagre og representere informasjon?
for å forstå hva disse bitene kan gjøre for oss, la oss ta en nærmere titt på det binære tallsystemet. Den bruker bare 0 og 1 til å representere ytterligere tallverdier-og andre typer data også.Først, la Oss gjøre en rask oppdatering på hvordan de «normale» tallene vi er vant til…
tallene du og jeg lærte på skolen, alt fra 0 til 9, utgjør desimalnummersystemet. Du kan bruke en hvilken som helst kombinasjon av disse 10 sifrene til å representere en tallverdi. Videre vet du hvordan du gjør tillegg, subtraksjoner og annen grunnleggende kalkulator ved hjelp av disse tallene relativt raskt.
i desimalsystemet representerer hvert siffer i et bestemt tall 1-tallet, 10-tallet, 100-tallet og så videre, fra høyre side.
så, med tallet «216», har vi for eksempel en 6 som representerer 1-tallet, en 1 som representerer 10-tallet, og til slutt en 2 for å representere 100-tallet:
desimalsystemet bruker krefter på 10 for å skille mellom disse tre «nivåene» av sifre:
- 1: 1-tallet representerer hvor mange ganger den numeriske verdien inkluderer 100
- 10: 10-tallet står for 101
- 100-tallet: 100-tallet representerer 102
så du ser mønsteret her? 10 til kraften til 0, 1, 2 og så videre. Vi fortsetter bare å øke kreftene til 10 ettersom tallet vårt blir større. Derfor kalles desimalsystemet også base-ti tallsystemet.ordet desimal kommer fra det latinske ordet decem for «ti», mens» binær «er avledet fra det latinske ordet bi, som betyr» to » som prefiks.
hvordan «dekode» et binært tall?
i binærsystemet, i stedet for å bruke krefter på 10, bruker vi krefter på 2.
Så, på samme måte som desimaleksemplet ovenfor, la oss tenke på hva de forskjellige posisjonene i et tall betyr.
Forutsatt at vi har et binært tall med flere sifre, kan vi starte fra høyre side igjen:
- Første siffer står for 20, så disse er 1s
- Andre siffer: 21, disse er 2s
- Tredje siffer: 22, disse er 4s
- Fjerde siffer: 23, disse er 8s
- Femte siffer: 24, disse er 16s
- sjette siffer: 25, dette er 32s
- syvende siffer: 26, dette er 64s
- Åttende siffer: 27, disse er 128s
- Niende siffer: 28, disse er 256s
- etc.
I Motsetning til i desimalsystemet, her i binær hver av disse sifrene bare forteller oss om sifferet er » på «eller»av».
når du ser en «1», betyr det at verdien av det sifferet er inkludert i den numeriske verdien som vi ønsker å representere.
Binary numbers decoded: et enkelt eksempel
Så hvordan ville vi representere tallet vi nettopp så i desimalnotasjon, 216, i binær?
La oss gi det en sjanse!
- Først, la Oss begynne med å se på kreftene til 2 i listen ovenfor. Vi må finne den største verdien som er mindre enn verdien av 216.
- vi ser at det er 128-tallet, så vi trenger 8 binære sifre i dette tilfellet, fra 20 til 27. Du kan se disse 8 stedene i bildet nedenfor.
- siden 128 er «inkludert»i vårt nummer, la oss angi dette med en» 1 » på 128s plass i bildet nedenfor.
- La Oss da gjøre en enkel subtraksjon: 216-128 = 88.
- Igjen, la oss gjenta det første trinnet og finne den største verdien som er mindre enn denne gjenværende 88. Vi ser at det er 64-tallet, så vi legger en » 1 » i sifferet for 26.
- nå, la oss trekke igjen: 88 – 64 = 24.
- Så, gå tilbake til det første trinnet ser vi at neste siffer vi må bruke en » 1 » for, er 16 sted, eller 24.
- Vi fortsetter å gjenta disse trinnene for å finne ut hvilke binære sifre som får en verdi på enten » 1 «eller»0».
Til Slutt ender vi med følgende binære sekvens: 11011000. Som sådan betyr det egentlig ikke noe for deg og meg, siden vi ikke er vant til det binære systemet.
la oss beregne verdiene for kreftene til to for hvert siffer og legge dem sammen:
Så ender vi med det riktige tallet som vi ønsket å vise i binær.
Stor suksess!
Klart trenger Vi noen flere sifre enn vi gjorde med desimalsystemet, men verdien av tallet er nøyaktig det samme. Og det er alt som betyr noe!
Å Tenke og beregne i binære tall er selvsagt litt vanskelig, siden vi er vant til et talesystem basert på kreftene til 10.Men alt i alt, selv om den grunnleggende ideen om å ha bare to stater som representerer to verdier, enten «på» eller «av», er det binære systemet like godt som desimalsystemet for å vise tall.
men hvordan fungerer binær for andre typer informasjon, som tekst, bilder eller lyd?
Vel, som det viser seg, kan alle disse typer informasjon også representeres i binær kode også!
Tekst i binær
med binær kan vi bruke enkle tall til å representere de forskjellige bokstavene i alfabetet. Så, » A «kan være «1», » B «kan være «2», og så videre.
På den måten kan vi representere et hvilket som helst ord eller avsnitt med tekst som en sekvens av disse tallene. En datamaskin kan deretter lagre disse tallene som informasjon ved hjelp av» på «eller» av » signaler.
Så når du leser tekst på telefonen eller datamaskinen, er det du ser på skjermen basert på binær kode som dette.
Bilder og grafikk i binær
på samme måte som å representere alfabetet i tall, kan vi også gjøre det samme for bilder og andre grafiske medier.
et bilde som vises på skjermen består av piksler. Hver piksel i et bilde har en numerisk verdi som bestemmer fargen den skal vise.
Vurderer et enkelt bilde kan gjøres av millioner av piksler, vi snakker om en enorm mengde informasjon her!
Les også: 10 Grunner Til At Du Bør Starte En Online Koding Kurs
Hvor Å Lære Informatikk Grunnleggende Online?
jeg håper du fortsatt er med meg!Forstå hvordan binær kode fungerer er en god start i å lære Grunnleggende Informatikk!
hvis du vil lære å kode, å vite hva som skjer inne i en datamaskin gjør læring programmering mye mer effektiv. Du finner det lettere å forstå hva programmene dine gjør når du koder en bestemt serie instruksjoner for at datamaskinen skal utføre.
For å lære mer om Grunnleggende Datavitenskap på nettet, har jeg samlet noen nyttige kurs jeg har tatt meg selv (og som jeg skamløst anbefaler!). Hvis Du bare starter Med Datavitenskap eller lærer å kode generelt, er alle disse kursene perfekte for å komme i gang!
1: Computer Basics (Treehouse)
perfekt introduksjon til informatikk.
på bare under en time vil du lære En mengde Grunnleggende Datavitenskap, inkludert en oppfriskning på binær kode. Du vil ta en titt på de underliggende begrepene hvordan datamaskiner fungerer og hva som skjer bak kulissene når du kjører dataprogrammer.Du lærer grunnleggende om databehandling, hvordan minne fungerer, hva binær betyr I CS, og hvordan dataprogramvare fungerer.
hvis Du ikke er kjent med Treehouse ennå, bare prøve sin gratis 7-dagers prøveversjon!
2: CS101 Bootcamp (Udemy)
CS101 Bootcamp er en annen kort, men kraftig NYBEGYNNER-NIVÅ KURS På Udemy For Å Lære Informatikk grunnleggende.Du trenger ingen teknisk erfaring Med Datavitenskap for å ta dette kurset, så det er perfekt for absolutte nybegynnere. Så lenge du har brukt en smarttelefon eller en datamaskin tidligere, vil det være tilstrekkelig for dette korte 2-timers kurset.
på slutten, vil du forstå det grunnleggende databaser, mobile apps, og det grunnleggende programmering. Videre vil du selv skrive du egen grunnleggende programmer og programmer.
3: Datavitenskap 101 (Udemy)
Datavitenskap 101 på udemy er en mer grundig, omfattende cs Grunnleggende Kurs For Nybegynnere.
Dette er definitivt min # 1 anbefaling For Datavitenskap grunnleggende for nybegynnere.Hvis du ønsker å mestre CS – teori – som er sterkt anbefalt for enhver programmerer-er dette kurset det perfekte valget. Når du er ferdig, vil du bli kjent med hvordan binær kode fungerer og være komfortabel med å analysere og bruke algoritmer av ulike slag.
en annen av mine favoritter.kurset fokuserer på å lære grunnleggende informatikk for nybegynnere og samtidig introduserer deg til mange praktiske prosjekter ved Hjelp Av Python.
Noen av problemsettene kan virke litt vanskelig hvis du er nybegynner.
men hvis du står fast kan du sjekke ut forumet for litt hjelp fra medstudenter.
Avsluttende Tanker: Binær Kode Forklart
jeg håper du fortsatt er med meg!jeg vet at dette emnet er noe abstrakt, og det kan være vanskelig å tenke på en situasjon der du trenger å vite hvordan binær fungerer.
når du skriver kode og programmer for datamaskinen din, har du ikke å gjøre med disse binære tallene direkte, egentlig. Du vil imidlertid håndtere hva alle disse 1-og 0-ene kan gjøre for deg. Du skriver og leser tekst, lager og ser bilder, og ser videoer og andre medier på datamaskinen.derfor, å vite hvordan binær kode fungerer og hva det binære systemet egentlig betyr, kan hjelpe deg å forstå hvordan datamaskiner fungerer på innsiden.
de er den grunnleggende byggesteinen i alt datamaskinen din gjør:
- få innspill,
- lagre informasjon,
- behandle informasjon og
- produsere utganger.
Så, uansett hvor komplisert eller sofistikert et dataprogram eller system er, kommer alt ned bare 1 og 0.
Her er et par relaterte artikler du kan finne nyttig også:
- 10 Koding Myter Du Bør Ignorere
- Hvordan Få Pengene Dine Er Verdt Med Online Koding Kurs