Двоичен код. Видове и дължина от двоичен код. Обратните двоичен код

Двоичен код е форма на носител на запис, под формата на единици и нули. Такава система за изчисляване на позиционно база 2. Към днешна дата, двоичен код (таблица представя малко по-долу съдържа някои примери за записване на цифрите), използвани във всички цифрови устройства. Неговата популярност се дължи на висока степен на надеждност и простота на този формуляр за участие. Binary аритметика е много проста, съответно, и е лесно да се приложат в хардуера. Цифровите електронни компоненти (или както те се наричат - логика) са много надеждни, тъй като те работят само в две държави: логическа единица (т.е. тока) и логиката нула (без ток). По този начин, те са в благоприятно съотношение с аналогови компоненти, които се основават на преходни процеси.

Как е двоична форма на писане?

Нека да видим как се формира такъв ключ. Един цифров двоичен код може да съдържа само две състояния: нула и единица (0 и 1). При използване на два бита става възможно да се запише четири стойности: 00, 01, 10, 11. Записът трицифрен съдържа осем държави: 000, 001 ... 110, 111. Резултатът е, че дължината на двоичен код е в зависимост от броя на електричество. Тази експресия могат да бъдат написани като се използва следната формула: N = 2m, където: m - е броят на битовете, и N - броят на комбинации.

Видове двоични кодове

Микропроцесорите са ключовете, използвани за записване на разнообразна информация, за да бъде обработена. Bit двоичен код могат значително да надвишава капацитета на процесора и вградената памет. В такива случаи, броят на дълга се простира на няколко клетки на паметта и обработват само с няколко команди. В този случай, всички сектори на паметта, които са разпределени в съответствие с двоичен код, мулти-байт, се считат за един номер. В зависимост от нуждите на този или тази информация, за следните видове ключове:

• неподписан;
• директни кодове tselyeznakovye;
• забележителност обратно;
• допълнителен знак;
• Грей код;
• Код на Грей-Express.
• фракционни кодове.

Нека разгледаме по-подробно всеки един от тях.

Неподписани двоичен код

Нека да видим какво представлява такъв запис форма. положително цяло Кодовете на всеки бит (двоичен) цифра представлява степента две. По този начин най-малък брой, които могат да бъдат написани в тази форма, е нула и максимално може да бъде представен чрез следната формула: М = 2 ^п -1. Тези две числа са напълно определят ключовото гама, която може да се изрази в двоичен код. Нека да разгледаме възможността за посочените формулярите за участие. При използване на този тип неподписан ключ се състои от осем бита, обхватът на възможните номера варира от 0 до 255. Шестнадесетично код ще има обхват от 0 до 65535. процесори осем-битови за съхраняване и отчитане на тези номера с помощта на два сектора с памет, които са разположени в съседни адресати , Работа с такъв ключ осигурява специални команди.

Директни цели кодове характер

В тази форма на двоични ключове MSB се използва за записване на регистрационния номер. Нулева съответства на плюс, а единица - минус. В резултат на този диапазон освобождаване кодирани номера изместен в отрицателна посока. Оказва се, че осем-битова целочислени двоичен ключ номер може да бъде написана в диапазона от -127 до 127. Шестнадесетично - в диапазона от -32 767 до 32 767. микропроцесора на осем бита за съхраняване тези кодове се използват два съседни сектори.

Недостатък на тази форма на запис е, че символични и числови ключови бита трябва да се обработват отделно. Алгоритми програми, които работят с тези кодове, за да получите много сложни. За да промените избора и да подпише бита, необходими за изпълнение на механизми, които да маскират характер, което допринася за рязкото увеличение на размера на софтуер и намаляване на нейната ефективност. За да се елиминира този недостатък е въведена нов тип ключ - обратен двоичен код.

Влезте клавиша за връщане

Тази форма на писане е различен от пряк кода само в тази отрицателно число, че е получена чрез обръщане всички бита на ключа. В този цифрови и битове на знака са идентични. Благодарение на това, работата на алгоритми с този тип код са значително опростени. Въпреки това, най-важното обратна изисква специален алгоритъм за разпознаване на първа цифра символ, изчисляване на абсолютната стойност на число. А реконструкция знака на получената стойност. Освен това, в номера на обратната и напред код за записване на два ключа се използва нула. Въпреки факта, че тази стойност не разполага с положителен или отрицателен знак.

Подписано двоични числа допълнителен код

Този тип запис не е в списъка недостатъци на предишните ключове. Тези кодове позволяват директен сумиране на двете положителни и отрицателни числа. По този начин тя не се държи знак малко анализ. Всичко това стана възможно благодарение на факта, че допълнителните числа са естествен символ пръстен, а не изкуствено образувание, като например напред и назад бутони. Освен това,-важният фактор е, че изчисляването на добавки, за да се генерира двоични кодове е изключително лесно. Това е достатъчно, за да обърне ключ добави едно. При използване на този тип характер код, състоящ се от осем бита, обхватът на възможните номера варира от -128 до 127. Шестнадесетичен ключ ще има кръг от -32 768 до 32 767. Процесорите осем-битови за съхраняване на такива номера да използват и два съседни сектори.

Двоичен код допълнителна интересно се наблюдава ефект, което явление се нарича разширение знак. Нека да видим какво означава това. Ефектът е, че в процеса на превръщане на стойност един байт в всеки бит от два байта достатъчно висока байт възлага стойности се регистрират бита на ниско байт. Оказва се, че за съхранение на подписан брой знаци можете да използвате бита от висок ред. Когато този ключ стойност не се променя напълно.

код на Грей

Тази форма на писане, е по същество ключов една стъпка. Това означава, че при прехода от една към друга стойност се променя само един бит информация. Грешката при четене на данни води до преминаване от едно състояние в друго, с лек време компенсира. Въпреки това, получаване на напълно неточни резултати, когато ъгловото положение на такъв процес е напълно елиминиран. Предимството на този код е способността му да отразява информацията. Например, обръщане бита от висок ред, можете просто да промените посоката на справки. Това се дължи на контрол на входа на комплемента. Когато тази стойност може да бъде изведена като се повдига и спуска ръба на една физическа ос на въртене. Тъй като информацията, записана в ключа Грей е кодиран изключително характер, който не поема действителните цифри, преди да е необходима допълнителна работа, за да го превърне по-рано в обикновен двоичен формат. Това се прави с помощта на специален датчик - декодер Грей Binar. Това устройство е лесно реализирана на елементарни логически елементи двете хардуер и софтуер.

Код на Грей-Express

Грей Standard една стъпка от ключово значение за решения, които са представени под формата на числа, повдигнати на степен на две. В случаите, когато това е необходимо за изпълнение на други решения, на такава форма на запис нарязани и се използва само средната част. В резултат на това клавиша за едноетапно се съхранява. Въпреки това, в този числен обхвата, започват код не е нула. Тя се пренасочва към определена стойност. По време на обработката на данни на пулса, генерирани чрез консумирането на половината от разликата между началната и намалена способност.

Подаване на дробно число в двоичен ключ фиксирана точка

В този процес, ние трябва да се работи не само цели числа, но и накъсана. Тези цифри могат да бъдат записани от преки, обратен и допълнителни кодове. изграждането на споменатия основен принцип е същата като тази на цялото. Досега смятахме, че двоичен точка трябва да бъде правото на LSB. Но това не е така. Тя може да се намира от лявата страна и най-маловажният бит (в този случай, променливата може да се запише само дробни числа), а средната променлива (смесени стойности могат да бъдат записани).

Представителство на двоична плаваща запетая

Тази форма се използва за записване на голям брой, или обратно - е много малък. Като пример, разстояния или размери междузвездни атоми и електрони. При изчисляване на тези стойности би трябвало да прилага двоичен код с много голям разряд. Въпреки това, ние не трябва да се вземе предвид космически разстоянието до най-близкия милиметър. Следователно, под формата на фиксирана точка в този случай е неефективно. За да се покаже тези кодове, използвани алгебрични форма. Това означава, че броят е написано като мантиса, умножена по десет на степен показване на номера на желаната цел. Моля, имайте предвид, че мантисата не трябва да е по-голям от една страна, и след десетичната запетая, не трябва да бъде написана на нула.

това е интересно

Смята се, че двоичен смятане е изобретен в началото на 18 век математик Готфрид Лайбниц в Германия. Въпреки това, тъй като учени наскоро са открили, много преди това местните жители на полинезийски остров Mangareva да използват този вид аритметика. Въпреки факта, че колонизацията почти напълно унищожена оригиналната система за номериране, изследователите възстановени комплекса двоичен и десетичен видове сметки. В допълнение, когнитивен учен Нунес твърди, че двоичен код кодиране е била използвана в древен Китай още през 9-ти век преди новата ера. д. Други древни цивилизации като маите също използват комплекс десетичната комбинация и бинарни системи за проследяване на времеви интервали и астрономически събития.