08. 06.2018
وبلاگ دیمیتری واسیارف.
کد باینری - کجا و چگونه استفاده می شود؟
امروز از آشنایی با شما خوانندگان عزیزم بسیار خوشحالم، زیرا احساس می کنم معلمی هستم که در همان اولین درس شروع به آشنا کردن کلاس با حروف و اعداد می کند. و از آنجایی که ما در دنیای فناوری دیجیتال زندگی می کنیم، به شما خواهم گفت که کد باینری چیست، که اساس آنهاست.
بیایید با اصطلاحات شروع کنیم و بفهمیم باینری به چه معناست. برای روشن شدن موضوع، اجازه دهید به حساب معمول خود که "اعشاری" نامیده می شود، بازگردیم. یعنی از 10 رقم استفاده می کنیم که امکان کار راحت با اعداد مختلف و نگهداری سوابق مناسب را فراهم می کند.
با پیروی از این منطق، سیستم باینری تنها امکان استفاده از دو کاراکتر را فراهم می کند. در مورد ما، اینها فقط "0" (صفر) و "1" یک هستند. و در اینجا می خواهم به شما هشدار دهم که به طور فرضی ممکن است دیگران به جای آنها باشند نمادها، اما دقیقاً این مقادیر هستند که نشان دهنده عدم وجود (0، خالی) و وجود یک سیگنال (1 یا "چوب") است که به ما در درک بیشتر ساختار کد باینری کمک می کند.
چرا کد باینری مورد نیاز است؟
قبل از ظهور کامپیوتر، انواع مختلف سیستم های اتوماتیک، که اصل عملکرد آن بر اساس دریافت سیگنال است. سنسور فعال می شود، مدار بسته می شود و دستگاه خاصی روشن می شود. بدون جریان در مدار سیگنال - بدون عملیات. این دستگاه های الکترونیکی بودند که امکان دستیابی به پیشرفت در پردازش اطلاعات نشان داده شده توسط وجود یا عدم وجود ولتاژ در مدار را فراهم کردند.
پیچیدگی بیشتر آنها منجر به ظهور اولین پردازنده ها شد، که آنها نیز کار خود را انجام دادند و سیگنالی متشکل از پالس های متناوب را به روشی خاص پردازش کردند. ما اکنون به جزئیات برنامه نخواهیم پرداخت، اما موارد زیر برای ما مهم است: معلوم شد که دستگاه های الکترونیکی قادر به تشخیص یک توالی مشخص از سیگنال های دریافتی هستند. البته، می توان ترکیب شرطی را به این صورت توصیف کرد: "یک سیگنال وجود دارد". "بدون سیگنال"؛ "یک سیگنال وجود دارد"؛ "یک سیگنال وجود دارد." شما حتی می توانید نماد را ساده کنید: "وجود دارد"؛ "نه"؛ "وجود دارد"؛ "وجود دارد".
اما نشان دادن وجود سیگنال با واحد "1" و عدم وجود آن با صفر "0" بسیار ساده تر است. سپس می توانیم به جای آن از یک کد باینری ساده و مختصر استفاده کنیم: 1011.
البته، فناوری پردازنده بسیار جلوتر رفته است و اکنون تراشه‌ها می‌توانند نه تنها دنباله‌ای از سیگنال‌ها، بلکه کل برنامه‌های نوشته شده با دستورات خاص متشکل از کاراکترهای جداگانه را درک کنند.
اما برای ضبط آنها از همان کد باینری استفاده می شود که از صفر و یک مربوط به وجود یا عدم وجود سیگنال است. او وجود داشته باشد یا نباشد، مهم نیست. برای یک تراشه، هر یک از این گزینه ها یک تکه اطلاعات است که "بیت" نامیده می شود (بیت واحد رسمی اندازه گیری است).
به طور معمول، یک نماد را می توان به عنوان دنباله ای از چندین کاراکتر رمزگذاری کرد. دو سیگنال (یا عدم وجود آنها) می توانند تنها چهار گزینه را توصیف کنند: 00; 01;10; 11. این روش رمزگذاری دو بیتی نامیده می شود. اما همچنین می تواند:
- چهار بیتی (مانند مثال در پاراگراف بالای 1011) به شما امکان می دهد 2^4 = 16 ترکیب نماد بنویسید.
- هشت بیتی (به عنوان مثال: 0101 0011؛ 0111 0001). زمانی این برنامه بیشترین علاقه را به برنامه نویسی داشت زیرا 2^8 = 256 مقدار را پوشش می داد. این امکان توصیف تمام ارقام اعشاری، الفبای لاتین و کاراکترهای خاص را فراهم کرد.
- شانزده بیتی (1100 1001 0110 1010) و بالاتر. اما رکوردهایی با چنین طولی در حال حاضر برای کارهای مدرن و پیچیده تر هستند. پردازنده های مدرن از معماری 32 و 64 بیتی استفاده می کنند.
صادقانه بگویم، من تنها هستم نسخه رسمینه، این اتفاق افتاد که ترکیبی از هشت کاراکتر بود که معیار استاندارد اطلاعات ذخیره شده به نام "بایت" شد. این می تواند حتی برای یک حرف نوشته شده در کد باینری 8 بیتی اعمال شود. پس دوستان عزیز لطفا به یاد داشته باشید (اگر کسی نمیداند):
8 بیت = 1 بایت
این طور است. اگرچه یک کاراکتر نوشته شده با مقدار 2 یا 32 بیتی را نیز می توان اسماً بایت نامید. به هر حال، به لطف کد باینری می توانیم حجم فایل های اندازه گیری شده بر حسب بایت و سرعت انتقال اطلاعات و اینترنت (بیت در ثانیه) را تخمین بزنیم.
رمزگذاری باینری در عمل
برای استاندارد کردن ضبط اطلاعات برای رایانه ها، چندین سیستم کدگذاری توسعه داده شده است که یکی از آنها، ASCII، بر اساس ضبط 8 بیتی، گسترده شده است. مقادیر موجود در آن به روش خاصی توزیع می شوند:
- 31 کاراکتر اول کاراکترهای کنترلی هستند (از 00000000 تا 00011111). خدمت برای دستورات سرویس، خروجی به چاپگر یا صفحه نمایش، سیگنال های صوتی، قالب بندی متن.
- موارد زیر از 32 تا 127 (00100000 – 01111111) الفبای لاتین و علائم کمکی و علائم نگارشی؛
- بقیه، تا 255 (10000000 - 11111111) - جایگزین، بخشی از جدول برای کارهای ویژه و نمایش الفبای ملی؛
رمزگشایی مقادیر موجود در آن در جدول نشان داده شده است.
اگر فکر می کنید که "0" و "1" در یک نظم آشفته قرار گرفته اند، عمیقاً در اشتباه هستید. با استفاده از هر عددی به عنوان مثال، یک الگو به شما نشان می دهم و نحوه خواندن اعداد نوشته شده با کد باینری را به شما آموزش می دهم. اما برای این ما برخی از قراردادها را می پذیریم:
- ما یک بایت 8 کاراکتری را از راست به چپ خواهیم خواند.
- اگر در اعداد معمولی از ارقام یک ها، ده ها، صدها استفاده کنیم، در اینجا (خواندن به ترتیب معکوس) برای هر بیت قدرت های مختلف "دو" نشان داده می شود: 256-124-64-32-16-8- 4-2 -1؛
- اکنون به کد باینری عدد نگاه می کنیم، به عنوان مثال 00011011. در جایی که سیگنال "1" در موقعیت مربوطه وجود دارد، مقادیر این بیت را می گیریم و آنها را به روش معمول جمع می کنیم. بر این اساس: 0+0+0+32+16+0+2+1 = 51. صحیح این روشبا مشاهده جدول کد می توانید تأیید کنید.
اکنون، دوستان کنجکاو من، شما نه تنها می دانید کد باینری چیست، بلکه می دانید چگونه اطلاعات رمزگذاری شده توسط آن را تبدیل کنید.
زبان قابل فهم برای تکنولوژی مدرن
البته الگوریتم خواندن کدهای باینری توسط دستگاه های پردازنده بسیار پیچیده تر است. اما می توانید از آن برای نوشتن هر چیزی که می خواهید استفاده کنید:
- اطلاعات متنی با گزینه های قالب بندی.
- اعداد و هرگونه عملیات با آنها؛
- تصاویر گرافیکی و ویدئویی؛
- صداها، از جمله آنهایی که خارج از محدوده شنوایی ما هستند.
علاوه بر این، به دلیل سادگی "ارائه" امکان پذیر است راه های مختلفسوابق اطلاعات باینری:
مزایای کدگذاری باینری با امکانات تقریبا نامحدود برای انتقال اطلاعات در هر فاصله تکمیل می شود. این روش ارتباطی است که با فضاپیماها و ماهواره های مصنوعی استفاده می شود.
بنابراین، امروزه سیستم اعداد باینری زبانی است که برای اکثر ما قابل درک است. دستگاه های الکترونیکی. و آنچه جالبتر است این است که هیچ جایگزین دیگری در حال حاضر پیش بینی نشده است.
فکر می کنم اطلاعاتی که ارائه کردم برای شروع کار شما کاملاً کافی باشد. و سپس، اگر چنین نیازی ایجاد شود، همه می توانند عمیق تر به آن بپردازند خودآموزیاین موضوع
من خداحافظی می کنم و پس از یک استراحت کوتاه برای شما یک مقاله جدید در مورد یک موضوع جالب در وبلاگ خود آماده خواهم کرد.
بهتره خودت بگی ;)
به زودی می بینمت.
معنای اصطلاح "دودویی" این است که از دو بخش یا جزء تشکیل شده است. بنابراین، کدهای باینری کدهایی هستند که تنها از دو حالت نمادین تشکیل شده اند، مانند سیاه یا سفید، روشن یا تاریک، هادی یا عایق. کد باینری در فناوری دیجیتال روشی برای نمایش داده ها (اعداد، کلمات و غیره) به صورت ترکیبی از دو کاراکتر است که می تواند به صورت 0 و 1 تعیین شود. کاراکترها یا واحدهای BC را بیت می نامند. یکی از توجیهات استفاده از BC، سادگی و قابل اعتماد بودن ذخیره سازی اطلاعات در هر محیطی به شکل ترکیبی از دو حالت فیزیکی آن است، به عنوان مثال، به شکل تغییر یا ثبات شار نور در زمانی که خواندن از روی دیسک کد نوری
امکان های مختلفی برای رمزگذاری اطلاعات وجود دارد.
کد باینری
در فناوری دیجیتال، روشی برای نمایش داده ها (اعداد، کلمات و غیره) به صورت ترکیبی از دو کاراکتر است که می تواند به صورت 0 و 1 تعیین شود. علائم یا واحدهای DC را بیت می نامند.
یکی از توجیهات استفاده از DC، سادگی و قابل اعتماد بودن ذخیره سازی اطلاعات در هر محیطی به صورت ترکیبی از دو حالت فیزیکی آن است، به عنوان مثال، به صورت تغییر یا ثبات شار مغناطیسی در یک سلول معین از محیط ضبط مغناطیسی.
بزرگترین عددی که می توان به صورت دودویی بیان کرد به تعداد ارقام استفاده شده بستگی دارد، یعنی. بر روی تعداد بیت های ترکیبی که عدد را بیان می کند. به عنوان مثال، برای بیان مقادیر عددی از 0 تا 7، کافی است یک کد 3 رقمی یا 3 بیتی داشته باشید:
| مقدار عددی | کد باینری |
| 0 | 000 |
| 1 | 001 |
| 2 | 010 |
| 3 | 011 |
| 4 | 100 |
| 5 | 101 |
| 6 | 110 |
| 7 | 111 |
از اینجا می‌توانیم ببینیم که برای عددی بزرگتر از 7 با یک کد 3 رقمی دیگر ترکیب کدهای 0 و 1 وجود ندارد.
با حرکت از اعداد به کمیت های فیزیکی، اجازه دهید گزاره فوق را بیشتر فرموله کنیم نمای کلی: بزرگترین عددمقادیر m از هر کمیت (دما، ولتاژ، جریان و غیره) که می تواند در کد باینری بیان شود، به تعداد بیت های استفاده شده n به عنوان m=2n بستگی دارد. اگر n=3، همانطور که در مثال در نظر گرفته شده است، 8 مقدار از جمله 0 پیشرو دریافت می کنیم.
کد باینری یک کد چند مرحله ای است. این بدان معنی است که هنگام حرکت از یک موقعیت (مقدار) به موقعیت دیگر، چندین بیت می توانند به طور همزمان تغییر کنند. به عنوان مثال، عدد 3 در کد باینری = 011. عدد 4 در کد باینری = 100. بر این اساس، هنگام حرکت از 3 به 4، هر 3 بیت به طور همزمان حالت خود را به عکس تغییر می دهند. خواندن چنین کدی از دیسک کد منجر به این واقعیت می شود که به دلیل انحرافات (تلرانس ها) اجتناب ناپذیر در طول تولید یک دیسک کد، تغییر در اطلاعات هر یک از آهنگ ها به طور جداگانه هرگز به طور همزمان رخ نخواهد داد. این به نوبه خود منجر به این واقعیت می شود که هنگام انتقال از یک عدد به عدد دیگر، اطلاعات نادرست به طور خلاصه ارائه می شود. بنابراین، در طول انتقال فوق الذکر از عدد 3 به عدد 4، خروجی کوتاه مدت عدد 7 بسیار محتمل است، به عنوان مثال، زمانی که مهم ترین بیت در طول انتقال مقدار خود را کمی زودتر از بقیه تغییر داده است. . برای جلوگیری از این امر، از یک کد به اصطلاح یک مرحله ای استفاده می شود، به عنوان مثال به اصطلاح کد خاکستری.
کد خاکستری
کد خاکستری یک کد به اصطلاح یک مرحله ای است، یعنی. هنگام انتقال از یک عدد به عدد دیگر، تنها یکی از تمام بیت های اطلاعات همیشه تغییر می کند. یک خطا در هنگام خواندن اطلاعات از یک دیسک کد مکانیکی هنگام حرکت از یک عدد به عدد دیگر تنها منجر به این واقعیت می شود که انتقال از یک موقعیت به موقعیت دیگر فقط اندکی در زمان جابجا می شود، اما صدور یک مقدار موقعیت زاویه ای کاملاً نادرست هنگامی که حرکت از یک موقعیت به موقعیت دیگر به طور کامل حذف می شود.
یکی دیگر از مزایای Gray Code توانایی آن در بازتاب اطلاعات است. بنابراین، با معکوس کردن مهم ترین بیت، می توانید به سادگی جهت شمارش را تغییر دهید و در نتیجه جهت واقعی (فیزیکی) چرخش محور را مطابقت دهید. تغییر جهت شمارش به این روش را می توان به راحتی با کنترل ورودی به اصطلاح "مکمل" تغییر داد. بنابراین مقدار خروجی می تواند برای همان جهت فیزیکی چرخش محور افزایش یا کاهش یابد.
از آنجایی که اطلاعات بیان شده در کد خاکستری دارای ماهیت صرفاً رمزگذاری شده است که حاوی اطلاعات عددی واقعی نیست، ابتدا باید قبل از پردازش بیشتر به یک استاندارد تبدیل شود. کد باینری. این کار با استفاده از یک مبدل کد (رمزگشا Gray-Binar) انجام می شود که خوشبختانه با استفاده از مداری از عناصر منطقی انحصاری یا (XOR) هم در نرم افزار و هم در سخت افزار به راحتی پیاده سازی می شود.
اعداد اعشاری مربوطه در محدوده 0 تا 15 تا کدهای باینری و خاکستری
| کدگذاری باینری | کد نویسی خاکستری |
||||
| کد اعشاری |
مقدار باینری | شانزده معنی | کد اعشاری | مقدار باینری | شانزده معنی |
| 0 | 0000 | 0 ساعت | 0 | 0000 | 0 ساعت |
| 1 | 0001 | 1 ساعت | 1 | 0001 | 1 ساعت |
| 2 | 0010 | 2 ساعت | 3 | 0011 | 3 ساعت |
| 3 | 0011 | 3 ساعت | 2 | 0010 | 2 ساعت |
| 4 | 0100 | 4 ساعت | 6 | 0110 | 6 ساعت |
| 5 | 0101 | 5 ساعت | 7 | 0111 | 7 ساعت |
| 6 | 0110 | 6 ساعت | 5 | 0101 | 5 ساعت |
| 7 | 0111 | 7 ساعت | 4 | 0100 | 4 ساعت |
| 8 | 1000 | 8 ساعت | 12 | 1100 | چ |
| 9 | 1001 | ساعت 9 | 13 | 1101 | Dh |
| 10 | 1010 | آه | 15 | 1111 | Fh |
| 11 | 1011 | Bh | 14 | 1110 | هه |
| 12 | 1100 | چ | 10 | 1010 | آه |
| 13 | 1101 | Dh | 11 | 1011 | Bh |
| 14 | 1110 | هه | 9 | 1001 | ساعت 9 |
| 15 | 1111 | Fh | 8 | 1000 | 8 ساعت |
تبدیل کد خاکستری به کد باینری معمولی را می توان با استفاده از آن انجام داد نمودار سادهبا اینورترها و گیت های XOR مطابق شکل زیر:
کد خاکستری-زیاد
کد معمولی یک مرحله‌ای Gray برای وضوح‌هایی مناسب است که می‌توان آنها را به صورت عددی به توان ۲ نشان داد. در مواردی که نیاز به پیاده‌سازی مجوزهای دیگر باشد، بخش میانی از کد Grey معمولی بریده شده و استفاده می‌شود. به این ترتیب کد "یک مرحله ای" باقی می ماند. با این حال، محدوده عددی از صفر شروع نمی شود، بلکه با مقدار مشخصی جابجا می شود. هنگام پردازش اطلاعات، نیمی از تفاوت بین وضوح اصلی و کاهش یافته از سیگنال تولید شده کم می شود. رزولوشن هایی مثل 360؟ برای بیان یک زاویه اغلب با این روش اجرا می شوند. بنابراین یک کد خاکستری 9 بیتی برابر با 512 مرحله، که از هر دو طرف با 76 مرحله بریده شده است، برابر با 360 درجه خواهد بود.
مجموعه کاراکترهایی که متن با آن نوشته می شود نامیده می شود الفبا.
تعداد کاراکترهای الفبای آن است قدرت.
فرمول تعیین مقدار اطلاعات: N=2b,
که در آن N قدرت الفبا (تعداد کاراکترها) است.
b – تعداد بیت ها (وزن اطلاعات نماد).
الفبای با ظرفیت 256 کاراکتر می تواند تقریباً تمام کاراکترهای لازم را در خود جای دهد. این الفبا نامیده می شود کافی
چون 256 = 2 8، سپس وزن 1 کاراکتر 8 بیت است.
واحد اندازه گیری 8 بیت نامگذاری شد 1 بایت:
1 بایت = 8 بیت.
کد باینری هر کاراکتر در متن کامپیوتر 1 بایت حافظه اشغال می کند.
اطلاعات متنی چگونه در حافظه کامپیوتر نمایش داده می شود؟
راحتی رمزگذاری کاراکتر بایت به بایت واضح است زیرا یک بایت کوچکترین بخش آدرس پذیر حافظه است و بنابراین، پردازنده می تواند هنگام پردازش متن به هر کاراکتر جداگانه دسترسی داشته باشد. از سوی دیگر، 256 کاراکتر برای نشان دادن طیف گسترده ای از اطلاعات نمادین، عدد کافی است.
حال این سوال پیش می آید که کدام کد باینری هشت بیتی را به هر کاراکتر اختصاص دهیم.
واضح است که این یک موضوع مشروط است.
تمام کاراکترهای الفبای کامپیوتر از 0 تا 255 شماره گذاری می شوند. هر عدد مربوط به یک کد باینری هشت بیتی از 00000000 تا 11111111 است. این کد به سادگی شماره سریال کاراکتر در سیستم اعداد باینری است.
جدولی که در آن به تمام کاراکترهای الفبای کامپیوتر شماره سریال اختصاص داده می شود، جدول رمزگذاری نامیده می شود.
برای انواع مختلفکامپیوترها از جداول رمزگذاری مختلفی استفاده می کنند.
جدول به استاندارد بین المللی رایانه های شخصی تبدیل شده است ASCII(آسکی بخوانید) (کد استاندارد آمریکایی برای تبادل اطلاعات).
جدول کد اسکی به دو بخش تقسیم می شود.
فقط نیمه اول جدول استاندارد بین المللی است، یعنی. نمادها با اعداد از 0 (00000000)، تا 127 (01111111).
ساختار جدول کدگذاری اسکی
شماره سریال |
کد |
نماد |
0 - 31 |
00000000 - 00011111 |
نمادهایی با اعداد از 0 تا 31 معمولاً نمادهای کنترل نامیده می شوند. |
32 - 127 |
00100000 - 01111111 |
قسمت استاندارد جدول (انگلیسی). این شامل حروف کوچک و بزرگ الفبای لاتین، اعداد اعشاری، علائم نگارشی، انواع پرانتز، علامت های تجاری و سایر علائم است. |
128 - 255 |
10000000 - 11111111 |
قسمت جایگزین جدول (روسی). |
نیمه اول جدول کد اسکی
 |
توجه شما را به این نکته جلب می کنم که در جدول رمزگذاری حروف (بزرگ و کوچک) در ترتیب حروف الفبا، و اعداد به ترتیب صعودی مرتب شده اند. این رعایت نظم واژگانی در چینش نمادها را اصل رمزگذاری ترتیبی الفبا می گویند.
برای حروف الفبای روسی، اصل کدگذاری متوالی نیز رعایت می شود.
نیمه دوم جدول کد اسکی
متأسفانه در حال حاضر پنج مورد وجود دارد رمزگذاری های مختلفسیریلیک (KOI8-R، Windows. MS-DOS، Macintosh و ISO). به همین دلیل، اغلب با انتقال متن روسی از یک رایانه به رایانه دیگر، از یک رایانه، مشکلاتی ایجاد می شود سیستم نرم افزاریبه دیگری
از نظر زمانی، یکی از اولین استانداردها برای رمزگذاری حروف روسی در رایانه، KOI8 ("کد تبادل اطلاعات، 8 بیت") بود. این رمزگذاری در دهه 70 در رایانه های سری رایانه های ES مورد استفاده قرار گرفت و از اواسط دهه 80 در اولین نسخه های روسی شده استفاده شد. سیستم عاملیونیکس.
از اوایل دهه 90، زمان تسلط سیستم عامل MS DOS، رمزگذاری CP866 باقی می ماند ("CP" به معنای "صفحه کد"، "صفحه کد" است).
کامپیوترهای اپل که سیستم عامل را اجرا می کنند سیستم های مکسیستم عامل، از رمزگذاری مک خود استفاده کنید.
علاوه بر این، سازمان بین المللی استاندارد (ISO) کدگذاری دیگری به نام ISO 8859-5 را به عنوان استاندارد برای زبان روسی تایید کرده است.
رایج ترین رمزگذاری مورد استفاده در حال حاضر است ویندوز مایکروسافت، به اختصار CP1251.
از اواخر دهه 90، مشکل استانداردسازی رمزگذاری کاراکترها با معرفی یک استاندارد بین المللی جدید به نام حل شد. یونیکد. این یک رمزگذاری 16 بیتی است، یعنی. برای هر کاراکتر 2 بایت حافظه اختصاص می دهد. البته این مقدار حافظه اشغال شده را 2 برابر افزایش می دهد. اما چنین جدول کدی امکان گنجاندن حداکثر 65536 کاراکتر را فراهم می کند. مشخصات کامل استاندارد یونیکد شامل تمام الفبای موجود، منقرض شده و مصنوعی جهان و همچنین بسیاری از نمادهای ریاضی، موسیقی، شیمیایی و غیره است.
بیایید سعی کنیم با استفاده از جدول ASCII تصور کنیم که کلمات در حافظه کامپیوتر چگونه به نظر می رسند.
نمایش داخلی کلمات در حافظه کامپیوتر
گاهی اوقات اتفاق می افتد که متنی متشکل از حروف الفبای روسی دریافت شده از رایانه دیگری قابل خواندن نیست - نوعی "آبراکادابرا" روی صفحه نمایشگر قابل مشاهده است. این به این دلیل اتفاق می افتد که رایانه ها از رمزگذاری کاراکترهای مختلف برای زبان روسی استفاده می کنند.
این درس به موضوع «رمزگذاری اطلاعات می پردازد. کدگذاری باینری واحدهای اندازه گیری اطلاعات." در طی آن، کاربران می توانند درک درستی از کدگذاری اطلاعات، نحوه درک کامپیوترها از اطلاعات، واحدهای اندازه گیری و کدگذاری باینری به دست آورند.
موضوع:اطلاعات پیرامون ما
درس: کدگذاری اطلاعات. کدگذاری باینری واحدهای اطلاعات
این درس سوالات زیر را پوشش خواهد داد:
1. کدگذاری به عنوان تغییر شکل ارائه اطلاعات.
2. کامپیوتر چگونه اطلاعات را تشخیص می دهد؟
3. چگونه اطلاعات را اندازه گیری کنیم؟
4. واحدهای اندازه گیری اطلاعات.
در دنیای کدها
چرا مردم اطلاعات را رمزگذاری می کنند؟
1. آن را از دیگران پنهان کنید (رمزنگاری آینه ای لئوناردو داوینچی، رمزگذاری نظامی).
2. اطلاعات را به طور خلاصه بنویسید (خلاصه، مخفف، علائم راه).
3. برای پردازش و انتقال آسان تر (کد مورس، ترجمه به سیگنال های الکتریکی - کدهای ماشین).
کد نویسی نمایش اطلاعات با استفاده از برخی کدها است.
کد سیستمی از نمادها برای ارائه اطلاعات است.
روش های رمزگذاری اطلاعات
1. گرافیک (نگاه کنید به شکل 1) (با استفاده از نقشه ها و علائم).
برنج. 1. سیستم پرچم سیگنال (منبع)
2. عددی (با استفاده از اعداد).
به عنوان مثال: 11001111 11100101.
3. نمادین (با استفاده از علائم حروف الفبا).
به عنوان مثال: NKMBM CHGYOU.
رمزگشایی - این اقدامی برای بازیابی شکل اصلی ارائه اطلاعات است. برای رمزگشایی، باید کد و قوانین رمزگذاری را بدانید.
وسیله رمزگذاری و رمزگشایی جدول مطابقت کد است. به عنوان مثال، مطابقت در سیستم های اعداد مختلف 24 - XXIV است، مطابقت الفبا با هر علامت (شکل 2).
برنج. 2. مثال رمز (منبع)
نمونه هایی از رمزگذاری اطلاعات
نمونه ای از کدگذاری اطلاعات، کد مورس است (شکل 3 را ببینید).
برنج. 3. کد مورس ()
کد مورس فقط از 2 علامت استفاده می کند - یک نقطه و یک خط تیره (صدای کوتاه و بلند).
نمونه دیگری از رمزگذاری اطلاعات، الفبای پرچم است (شکل 4 را ببینید).
برنج. 4. الفبای پرچم ()
مثال دیگر الفبای پرچم ها است (شکل 5 را ببینید).
برنج. 5. ABC پرچم ها ()
یک مثال معروف از کدگذاری الفبای موسیقی است (شکل 6 را ببینید).
برنج. 6. الفبای موسیقی ()
مشکل زیر را در نظر بگیرید:
با استفاده از جدول الفبای پرچم (نگاه کنید به شکل 7)، حل مشکل زیر ضروری است:
برنج. 7
همسر ارشد لوم امتحان را به کاپیتان ورونگل می دهد. به او کمک کنید متن زیر را بخواند (شکل 8 را ببینید):
به طور عمده دو سیگنال در اطراف ما وجود دارد، به عنوان مثال:
چراغ راهنمایی: قرمز - سبز؛
سوال: بله - خیر؛
لامپ: روشن - خاموش؛
ممکن است - ممکن نیست.
خوب - بد؛
حقیقت دروغ است؛
جلو - عقب.
بله - خیر؛
همه اینها سیگنال هایی هستند که میزان اطلاعات را در 1 بیت نشان می دهند.
1 بیت - این مقدار اطلاعاتی است که به ما امکان می دهد از بین دو گزینه ممکن یک گزینه را انتخاب کنیم.
کامپیوتر یک ماشین الکتریکی است که بر روی مدارهای الکترونیکی کار می کند. برای اینکه کامپیوتر اطلاعات ورودی را تشخیص دهد و درک کند، باید به زبان کامپیوتر (ماشین) ترجمه شود.
الگوریتمی که برای اجراکننده در نظر گرفته شده است باید به زبانی قابل فهم برای کامپیوتر نوشته شود، یعنی کدگذاری شده باشد.
اینها سیگنال های الکتریکی هستند: جریان در حال عبور است یا جریان عبور نمی کند.
زبان باینری ماشین - دنباله ای از "0" و "1". هر عدد باینری می تواند دارای مقدار 0 یا 1 باشد.
هر رقم از یک کد باینری ماشین مقداری از اطلاعات برابر با 1 بیت را حمل می کند.
عدد باینری که نشان دهنده کوچکترین واحد اطلاعات است نامیده می شود ب آن را . یک بیت می تواند مقدار 0 یا 1 را بگیرد. وجود سیگنال مغناطیسی یا الکترونیکی در رایانه به معنای 1، عدم وجود 0 است.
یک رشته 8 بیتی نامیده می شود ب IT . کامپیوتر این رشته را به عنوان یک کاراکتر جداگانه (عدد، حرف) پردازش می کند.
بیایید به یک مثال نگاه کنیم. کلمه ALICE شامل 5 حرف است که هر کدام در زبان کامپیوتر با یک بایت نمایش داده می شود (شکل 10 را ببینید). بنابراین، آلیس را می توان به عنوان 5 بایت اندازه گیری کرد.
برنج. 10. کد باینری (منبع)
علاوه بر بیت ها و بایت ها، واحدهای اطلاعات دیگری نیز وجود دارد.
مراجع
1. Bosova L.L. علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات و ارتباطات: کتاب درسی کلاس پنجم. - M.: BINOM. آزمایشگاه دانش، 1391.
2. Bosova L.L. علوم کامپیوتر: کتاب کار کلاس پنجم. - M.: BINOM. آزمایشگاه دانش، 1389.
3. Bosova L.L., Bosova A.Yu. دروس علوم کامپیوتر در کلاس های 5-6: کتابچه راهنمای روش. - M.: BINOM. آزمایشگاه دانش، 1389.
2. جشنواره "درس باز" ().
مشق شب
1. §1.6، 1.7 (Bosova L.L. Informatics and ICT: Textbook for class 5).
2. صفحه 28، وظایف 1، 4; ص 30، وظایف 1، 4، 5، 6 (Bosova L.L. Informatics and ICT: Textbook for class 5).
من تصمیم گرفتم ابزاری بسازم مانند تبدیل متن به کد باینری و بالعکس، چنین خدماتی وجود دارد، اما آنها معمولا با الفبای لاتین کار می کنند، اما من مترجم با رمزگذاری یونیکد در قالب UTF-8 کار می کند، که کاراکترهای سیریلیک را در دو بایت رمزگذاری می کند در حال حاضرقابلیت های مترجم محدود به رمزگذاری های دو بایتی است، یعنی. ترجمه حروف چینی امکان پذیر نیست، اما من قصد دارم این سوء تفاهم آزار دهنده را اصلاح کنم.
برای تبدیل متن به نمایش باینریمتن را در پنجره سمت چپ وارد کنید و روی TEXT->BIN در پنجره سمت راست کلیک کنید، نمایش باینری آن ظاهر می شود.
برای تبدیل کد باینری به متنکد را در پنجره سمت راست وارد کنید و BIN->TEXT را فشار دهید، نمایش نمادین آن در پنجره سمت چپ ظاهر می شود.
در صورت ترجمه کد باینری به متنیا بالعکس درست نشد - صحت داده های خود را بررسی کنید!
به روز رسانی!
در حال حاضر موجود است تبدیل معکوسمتنی مانند:
V ظاهر معمولی. برای انجام این کار، باید کادر را علامت بزنید: «0 را با فاصله، و 1 را با جای‌بان █ جایگزین کنید». سپس متن را در کادر سمت راست قرار دهید: «متن در نمایش باینری» و روی دکمه زیر آن «BIN->TEXT» کلیک کنید.
بررسی کنیدهنگام کپی کردن چنین متن هایی باید مراقب باشید زیرا ... شما می توانید به راحتی فضاهای ابتدا یا انتها را از دست بدهید. به عنوان مثال، خط در بالا به نظر می رسد:
██ █ █ ███████ █ ██ ██ █ █ ███ ██ █ █ ██ █ ██ █ █ ██ █ ███ █ ██ █ █ ██ █ █ ███ ██ █ █ ███ ██ █ ██
و در زمینه قرمز:
██ █ █ ███████ █ ██ ██ █ █ ███ ██ █ █ ██ █ ██ █ █ ██ █ ███ █ ██ █ █ ██ █ █ ███ ██ █ █ ███ ██ █ ██
آیا می بینید که در پایان چند فاصله می توانید از دست بدهید؟
