/ / Binární systém: aritmetické operace a rozsah

Binární systém: aritmetické operace a rozsah

Od dětství jsme učeni dělat věci bezcož je v dospělosti nepostradatelné: provádět jakékoli jednoduché akce, zdvořile mluvit, číst, počítat. Pravděpodobně si každý pamatuje, jak těžké pro něj bylo počítat v mateřské škole nebo na základní škole, jak těžké bylo zvyknout si na správné psaní čísel. Po nějaké době jsme si tak zvykli na to, že vše je založeno na systému desetinných čísel (účet, peníze, čas), že ani netušíme existenci jiných systémů (také široce používaných v různých oblastech činnosti, například , ve výrobě nebo v IT).

binární systém

Jedna z těchto „nestandardních“ možnostízúčtování je binární systém. Jak název napovídá, celá sada znaků v něm sestává z 0 a 1. Ačkoli se to zdá jednoduché, binární systém se používá v dnešních nejsložitějších technických zařízeních - počítačích a dalších automatizovaných komplexech.

Vyvstává otázka:Proč jste se rozhodli jej použít, protože pro člověka je mnohem pohodlnější soustředit se na obvyklých 10 číslic? Faktem je, že počítač je stroj, který pracuje pomocí elektřiny, a jeho softwarové plnění se ve skutečnosti skládá z nejjednodušších algoritmů akce. Binární systém z pohledu počítače má oproti ostatním řadu výhod:

binární sčítání

1. U stroje existují 2 stavy: funguje nebo nefunguje, je aktuální nebo žádný. Každý z těchto stavů je charakterizován jedním ze symbolů: 0 - „ne“, 1 - „ano“.

2. Binární (binární) systém umožňuje co nejvíce zjednodušit zařízení mikroobvodů (to znamená, že stačí mít dva kanály pro různé typy signálů).

3. Tento systém je odolnější vůči hluku a rychlejší.Je odolný proti šumu, protože je jednoduchý a riziko selhání softwaru je minimalizováno a rychlé, protože binární algebra je mnohem snazší implementovat než desítkově.

4. Booleovské operace s binárními čísly jsou mnohem jednodušší. Obecně je logická algebra (booleovská) navržena tak, aby porozuměla složitým procesům převodu signálu v technických systémech počítače.

Pokud studujete v technickém oboru, pakjsou obeznámeni se základy binární reprezentace. Pro obyčejného člověka, nezkušeného v takových věcech, jsou aritmetické operace s 0 a 1 nezbytné pro úplnější pochopení fungování počítače, který samozřejmě má každý.

odčítání v binárním formátu

Takže s nulou a jednou můžete udělat totéžaritmetické operace jako u běžných čísel. V tomto článku nebudeme takové operace považovat za inverzi, přidání modulo 2 a další (čistě konkrétní).

Podívejme se, jak k přidání dochází v binárním formátučíselný systém. Například přidejme dvě čísla: 1001 a 1110. Počínaje od poslední číslice přidejte: 1 + 0 = 1, poté 0 + 1 = 1, následující akce: 0 + 1 = 1 a nakonec 1 + 1 = 10 . Celkem jsme dostali číslo 10111.

V systému binárních čísel dochází k odčítánípodle stejných zásad. Vezměme si například stejná čísla, pouze nyní odečteme 1001 od 1110. Začneme také poslední číslicí: 0-1 = 1 (mínus 1 z následující číslice), pak také podle vzoru. Celkem 101.

Dělení a násobení také nemají zásadní rozdíly ve srovnání s principy známé desítkové formy.

Kromě binárních používá počítač ternární, osmičkový a hexadecimální číselný systém.