/ / Binárny systém: aritmetické operácie a rozsah

Binárny systém: aritmetické operácie a rozsah

Od detstva sme naučení robiť veci bezčo je v dospelosti nevyhnutné: vykonávať akékoľvek jednoduché úkony, slušne rozprávať, čítať, počítať. Asi každý si pamätá, aké ťažké pre neho bolo počítanie v škôlke alebo na základnej škole, aké ťažké bolo zvyknúť si na správne písanie čísel. Po nejakom čase si zvykneme natoľko, že všetko je založené na systéme desatinných čísel (účet, peniaze, čas), že ani len netušíme existenciu ďalších systémov (tiež široko používaných v rôznych oblastiach činnosti, napríklad vo výrobe alebo v oblasti IT) ).

binárny systém

Jedna z týchto „neštandardných“ možnostízúčtovanie je binárny systém. Ako už z názvu vyplýva, celá sada znakov sa v ňom skladá z 0 a 1. Aj keď sa to zdá jednoduché, binárny systém sa používa v najkomplexnejších technických zariadeniach súčasnosti - počítačoch a iných automatizovaných komplexoch.

Vyvstáva otázka: Prečo ste sa rozhodli ho použiť, pretože pre človeka je oveľa pohodlnejšie zamerať sa na obvyklých 10 číslic? Faktom je, že počítač je stroj, ktorý pracuje pomocou elektriny, a jeho softvérové ​​plnenie spočíva v skutočnosti z najjednoduchších algoritmov činnosti. Binárny systém má z pohľadu počítača oproti iným množstvo výhod:

binárny doplnok

1. Existujú dva stavy stroja: je funkčný alebo nefunguje, je aktuálny alebo žiadny. Každý z týchto stavov je charakterizovaný jedným zo symbolov: 0 - „nie“, 1 - „áno“.

2. Binárny (binárny) systém umožňuje čo najviac zjednodušiť zariadenie mikroobvodov (to znamená, že stačí mať dva kanály pre rôzne typy signálov).

3. Tento systém je účinnejší proti rušeniu a rýchlejší. Je odolný voči šumu, pretože je jednoduchý a riziko zlyhania softvéru je minimalizované. Je to rýchle, pretože binárna algebra sa implementuje oveľa ľahšie ako desatinne.

4. Booleovské operácie s binárnymi číslami sa vykonávajú oveľa jednoduchšie. Všeobecne je logická algebra (boolovská) navrhnutá na pochopenie zložitých procesov premeny signálu v technických systémoch počítača.

Ak študujete v technickom odbore, takovládajú základy binárnej reprezentácie. Pre bežného človeka, neskúseného v takýchto veciach, sú aritmetické operácie s 0 a 1 potrebné pre úplnejšie pochopenie fungovania počítača, ktoré samozrejme má každý.

odčítanie v binárnej číselnej sústave

Takže s nulou a jednotkou môžete urobiť to istéaritmetické operácie ako s obyčajnými číslami. V tomto článku sa nebudeme zaoberať operáciami ako inverzia, sčítanie modulo 2 a iné (čisto špecifické).

Pozrime sa, ako prebieha sčítanie v binárnom systémečíselný systém. Napríklad sčítajme dve čísla: 1001 a 1110. Od poslednej číslice sčítame: 1+0=1, potom 0+1=1, ďalšiu akciu: 0+1=1 a nakoniec 1+1= 10. Celkovo sme dostali číslo 10111.

Nastáva odčítanie v binárnej číselnej sústavepodľa rovnakých zásad. Vezmime si ako príklad tie isté čísla, len teraz od 1110 odčítajme 1001. Začneme tiež od poslednej číslice: 0-1=1 (mínus 1 od ďalšej číslice), potom tiež podľa príkladu. Celkom 101.

Delenie a násobenie tiež nemá zásadné rozdiely v porovnaní s princípmi desatinného tvaru, ktoré poznáme.

Okrem binárnych počítačov používajú ternárne, osmičkové a hexadecimálne číselné sústavy.