Информация, хранящаяся на компьютере в двоичной форме.

Обновлено: 21.11.2024

Большинство инженеров-программистов знают, что компьютер хранит данные в виде двоичного кода, а этот двоичный код состоит из нулей и единиц. Однако сами 0 и 1 — это просто абстрактные символы, которые представляют реальные физические состояния внутри компьютера. В этом блоге я дам обзор этих физических состояний.

Прежде чем продолжить, я хотел бы дать краткий обзор механизмов, с помощью которых компьютеры хранят данные. Компьютеры используют два основных механизма для хранения данных: память и хранилище. Память используется для временного хранения данных, которые компьютер использует во время активной обработки. Память считается «энергозависимой», поскольку она исчезает при выключении компьютера. Память — это то, что обычно называют оперативной памятью.

С другой стороны, хранилище — это то, что компьютер использует для хранения долговременных данных, таких как фотографии, музыка и документы. В отличие от памяти, хранилище «энергонезависимо» и остается после выключения компьютера. Поэтому такие вещи, как музыка и документы, не исчезают при выключении компьютера. Исторически запоминающим устройством компьютера был жесткий диск или «HDD». Однако в настоящее время в большинстве компьютеров используется твердотельный накопитель или «SSD».

Итак, у нас есть три основных механизма хранения данных: «RAM», «HDD» и «SSD», и теперь мы рассмотрим, как они хранят двоичные данные.

ОЗУ

Микросхема оперативной памяти хранит двоичные данные с помощью миллиардов крошечных конденсаторов. Каждый конденсатор похож на микроскопическое ведро, в котором находятся электроны. Когда конденсатор заряжается, его емкость заполняется электронами. Когда он не заряжен, ведро пустое. От того, заполнен ли конденсатор или нет, зависит, представляет ли он «0» или «1». Заряженное состояние считается «1», а незаряженное состояние считается «0». Поскольку каждый «0» или «1» считается «битом» данных, а в «байте» 8 бит, а типичный компьютер может иметь 8 гигабайт памяти, то может быть примерно 8X8e+9 или ( 64 миллиарда) ячеек оперативной памяти в компьютере! См. фото ниже, на котором показаны микроскопические конденсаторы оперативной памяти. Для ощущения масштаба ширина фотографии составляет примерно 1/300 ширины человеческого волоса.

Кроме того, конденсаторы оперативной памяти похожи на дырявые ведра, из которых постоянно вытекают электроны, которые они удерживают. Поэтому при включении компьютера происходит постоянное пополнение корзин, которое происходит несколько раз в секунду. Когда компьютер выключен, контейнеры опустошаются, поэтому оперативная память не сохраняется после отключения питания.

Жесткий диск

Жесткий диск хранит двоичные данные с помощью крошечных микроскопических магнитных линий, нарисованных на металлическом диске. Жесткий диск состоит из вращающегося металлического диска, называемого «пластиной», который покрыт магнитным материалом. У него есть головка чтения/записи с мощным электромагнитом на конце, который способен рисовать крошечные магнитно заряженные линии на поверхности пластины. См. фото типичного жесткого диска ниже.

Если линия имеет магнитное притяжение, она считается «0», если она магнитно отталкивает, она считается «1». См. фото ниже для цветного изображения, показывающего магнитные линии на пластине жесткого диска. Ширина фотографии составляет примерно 1/10 ширины человеческого волоса.

Распространенное заблуждение состоит в том, что бытовые магниты, расположенные рядом с жестким диском, могут вызвать потерю памяти из-за нарушения рисунка магнитных линий. Это неверно, поскольку большинство бытовых магнитов недостаточно мощны для этого. Тем не менее, очень мощные магниты, называемые «размагничивателями», производятся и используются специально для стирания данных с жестких дисков путем рандомизации или скремблирования рисунков линий.

СДД

Твердотельный накопитель хранит двоичные данные с помощью миллиардов крошечных транзисторов. Каждый транзистор может находиться либо в заряженном, либо в незаряженном состоянии. Заряженное состояние считается «0», а незаряженное состояние — «1». В отличие от конденсаторов оперативной памяти, транзисторы SSD сохраняют свой заряд после выключения компьютера. Таким образом, данные не теряются после отключения питания. Ниже показано поперечное сечение трех транзисторов «ячейки памяти». Тот, что в центре, имеет заряженное состояние и считается «0», а тот, что справа, имеет незаряженное состояние и считается «1». Ширина фотографии составляет примерно 1/300 ширины человеческого волоса.

Подводя итог, можно сказать, что 0 и 1 в двоичном коде — это абстрактные символы, которые представляют реальные физические состояния внутри компьютера.Для оперативной памяти это электрический заряд внутри крошечных конденсаторов, для жестких дисков — это магнитный заряд крошечных линий, для твердотельных накопителей — электрический заряд внутри крошечных транзисторов.


Компьютеры используют двоичный код — цифры 0 и 1 — для хранения данных. Двоичная цифра или бит — это наименьшая единица данных в вычислениях. Он представлен 0 или 1. Двоичные числа состоят из двоичных цифр (битов), например, двоичное число 1001. Схемы процессора компьютера состоят из миллиардов транзисторов. Транзистор — это крошечный переключатель, который активируется электронными сигналами, которые он получает. Цифры 1 и 0, используемые в двоичном формате, отражают состояния включения и выключения транзистора. Компьютерные программы представляют собой наборы инструкций. Каждая инструкция переводится в машинный код — простые двоичные коды, которые активируют ЦП. Программисты пишут компьютерный код, который преобразуется транслятором в двоичные инструкции, которые может выполнять процессор. Все программное обеспечение, музыка, документы и любая другая информация, которая обрабатывается компьютером, также хранится в двоичном формате. [1]

Чтобы включить строки, целые числа, символы и цвета. Это должно включать в себя рассмотрение пространства, занимаемого данными, например соотношение между шестнадцатеричным представлением цветов и количеством доступных цветов.

Содержание

Как файл хранится на компьютере [ изменить ]

Как изображение хранится в компьютере [ изменить ]


Изображение представляет собой матрицу значений пикселей. По сути, каждое изображение можно представить в виде матрицы значений пикселей [2]

Способ представления данных в компьютере. [править]

Чтобы включить строки, целые числа, символы и цвета. Это должно включать в себя рассмотрение пространства, занимаемого данными, например соотношение между шестнадцатеричным представлением цветов и количеством доступных цветов [3] .

Юникод — это стандартизация присвоения значений определенному символу. Это необходимо, поскольку в разных языках существуют сотни разных символов, и если это будет сделано каждым сообществом, то, скорее всего, возникнут совпадения.

Этот полезный материал с благодарностью использован на вики-сайте по компьютерным наукам в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution 3.0 [4]

Энтони Хеддингс

Энтони Хеддингс
Писатель

Энтони Хеддингс – штатный облачный инженер LifeSavvy Media, технический писатель, программист и эксперт по платформе Amazon AWS. Он написал сотни статей для How-To Geek и CloudSavvy IT, которые были прочитаны миллионы раз. Подробнее.

Компьютеры понимают слова и числа не так, как люди. Современное программное обеспечение позволяет конечному пользователю игнорировать это, но на самых нижних уровнях вашего компьютера все представлено двоичным электрическим сигналом, который регистрируется в одном из двух состояний: включен или выключен. Чтобы разобраться в сложных данных, ваш компьютер должен закодировать их в двоичном формате.

Двоичная система счисления – это система счисления с основанием 2. Основание 2 означает, что есть только две цифры — 1 и 0 — которые соответствуют состояниям включения и выключения, понятным вашему компьютеру. Вы, вероятно, знакомы с основанием 10 — десятичной системой. Десятичный использует десять цифр в диапазоне от 0 до 9, а затем обертывается, чтобы сформировать двузначные числа, где каждая цифра стоит в десять раз больше, чем предыдущая (1, 10, 100 и т. д.). Двоичный код аналогичен: каждая цифра стоит в два раза больше, чем предыдущая.

Подсчет в двоичном формате

В двоичном формате первая цифра равна 1 в десятичном. Вторая цифра соответствует 2, третья — 4, четвертая — 8 и так далее, каждый раз удваивая число. Сложив все это, вы получите десятичное число. Итак,

С учетом 0 это дает нам 16 возможных значений для четырех двоичных битов. Перейдите к 8 битам, и у вас будет 256 возможных значений. Это занимает гораздо больше места для представления, так как четыре десятичных знака дают нам 10 000 возможных значений. Может показаться, что мы пытаемся заново изобретать нашу систему счета только для того, чтобы сделать ее более неуклюжей, но компьютеры понимают двоичную систему гораздо лучше, чем десятичную. Конечно, двоичный файл занимает больше места, но нас сдерживает аппаратное обеспечение. А для некоторых вещей, таких как логическая обработка, двоичный код лучше, чем десятичный.

Есть еще одна базовая система, которая также используется в программировании: шестнадцатеричная.Хотя компьютеры не используют шестнадцатеричный формат, программисты используют его для представления двоичных адресов в удобочитаемом формате при написании кода. Это связано с тем, что две цифры в шестнадцатеричном формате могут представлять собой целый байт, восемь цифр в двоичном формате. В шестнадцатеричном формате используются числа от 0 до 9, как и в десятичном, а также буквы от A до F для обозначения дополнительных шести цифр.

Итак, почему компьютеры используют двоичные файлы?

Короткий ответ: оборудование и законы физики. Каждое число в вашем компьютере — это электрический сигнал, а на заре вычислительной техники электрические сигналы было гораздо сложнее измерить и очень точно контролировать. Было бы разумнее различать только состояние «включено», представленное отрицательным зарядом, и состояние «выключено», представленное положительным зарядом. Для тех, кто не знает, почему «выкл» представлен положительным зарядом, это потому, что электроны имеют отрицательный заряд — чем больше электронов, тем больше ток с отрицательным зарядом.

Итак, первые компьютеры размером с комнату использовали двоичные файлы для построения своих систем, и хотя они использовали гораздо более старое и громоздкое оборудование, мы сохранили те же основные принципы. Современные компьютеры используют так называемый транзистор для выполнения вычислений с двоичным кодом. Вот схема того, как выглядит полевой транзистор (FET):

По сути, он позволяет току течь от истока к стоку только в том случае, если в затворе есть ток. Это формирует двоичный переключатель. Производители могут делать эти транзисторы невероятно маленькими — вплоть до 5 нанометров, или размером с две нити ДНК. Именно так работают современные процессоры, и даже они могут страдать от проблем с различением между включенным и выключенным состояниями (хотя это в основном из-за их нереального молекулярного размера, подверженного странностям квантовой механики).

Но почему только основание 2?

Итак, вы можете подумать: «Почему только 0 и 1? Не могли бы вы просто добавить еще одну цифру?» Хотя отчасти это сводится к традициям построения компьютеров, добавление еще одной цифры означало бы, что нам придется различать разные уровни тока — не только «выключено» и «включено», но и такие состояния, как «немного включено». бит» и «на лоте».

Проблема здесь в том, что если вы хотите использовать несколько уровней напряжения, вам нужен способ легко выполнять вычисления с ними, а аппаратное обеспечение для этого не может заменить двоичные вычисления. Он действительно существует; это называется троичным компьютером, и он существует с 1950-х годов, но практически на этом его развитие остановилось. Тернарная логика намного эффективнее двоичной, но на данный момент ни у кого нет эффективной замены двоичному транзистору, или, по крайней мере, не было проделано никакой работы по их разработке в таких же крошечных масштабах, как двоичная.

Причина, по которой мы не можем использовать троичную логику, заключается в том, как транзисторы уложены друг на друга в компьютере — так называемые вентили — и как они используются для выполнения математических операций. Шлюзы принимают два входа, выполняют над ними операцию и возвращают один выход.

Это подводит нас к длинному ответу: двоичная математика намного проще для компьютера, чем что-либо еще. Булева логика легко сопоставляется с бинарными системами, где True и False представлены как on и off. Гейты в вашем компьютере работают по логической логике: они принимают два входа и выполняют над ними операцию, такую ​​как И, ИЛИ, XOR и так далее. Два входа просты в управлении. Если бы вы изобразили ответы для каждого возможного входа, у вас была бы так называемая таблица истинности:

Двоичная таблица истинности, работающая на основе булевой логики, будет иметь четыре возможных выхода для каждой основной операции. Но поскольку троичные вентили принимают три входа, троичная таблица истинности будет иметь 9 или более. В то время как двоичная система имеет 16 возможных операторов (2 ^ 2 ^ 2), троичная система будет иметь 19 683 (3 ^ 3 ^ 3). Масштабирование становится проблемой, потому что, хотя троичный код более эффективен, он также экспоненциально сложнее.

Кто знает? В будущем мы можем начать видеть, как троичные компьютеры становятся чем-то особенным, поскольку мы раздвигаем границы двоичного кода до молекулярного уровня. Однако на данный момент мир будет продолжать работать на двоичном коде.

  • › Что такое вычисления на GPU и для чего они нужны?
  • › Является ли SSD Wear проблемой для PlayStation 5?
  • › HTG объясняет: как на самом деле работает ЦП?
  • › Что такое процессор и для чего он нужен?
  • › Как использовать команду cut в Linux
  • › Что означает «Запись компакт-диска»?
  • › Сколько оперативной памяти требуется вашему ПК?
  • › Что означает ИК и как вы его используете?

Двоичная система счисления является основой для хранения, передачи и обработки данных в компьютерных системах и цифровых электронных устройствах. Эта система использует основание 2, а не основание 10, с которым мы знакомы для счета в повседневной жизни. К концу этой простой для понимания статьи вы поймете, почему двоичные файлы используются в компьютерах и электронике.

Что такое десятичная дробь и почему мы ее используем?

Десятичная система счисления с основанием 10 или десятичная система счисления — это то, с чем мы знакомы в повседневной жизни. Он использует 10 символов или цифр. Итак, вы считаете 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. . . но нет цифры для следующего числа, целое значение мы интерпретируем как «десять». Таким образом, десять представлены двумя цифрами: цифрой 1, за которой следует 0 или «10», что на самом деле означает «один десяток и ни одной единицы». Точно так же сотня представлена ​​тремя цифрами: 1, 0 и 0; то есть сто, без десятков и без единиц".

В основном числа представлены серией цифр в единицах, десятках, сотнях, тысячах и т. д. Например, 134 означает сто, три десятка и четыре единицы. Вероятно, десятичная система возникла потому, что у нас на руках 10 пальцев, которыми можно было считать.

Что такое двоичный код и как он работает?

Двоичная система, используемая компьютерами, основана на двух числительных: 0 и 1. Таким образом, вы считаете 0, 1, но нет числительного для 2. Таким образом, 2 представлено 10 или "один 2 и ни одной единицы". Точно так же, как в десятичной системе есть разряд единиц, десятков, сотен, тысяч, в двоичной системе есть разряд единиц, двоек, четверок, восьмерок, шестнадцати и т. д. в двоичной системе. Таким образом, двоичные и десятичные эквиваленты следующие:

  • 00000000 = 0
  • 00000001 = 1
  • 00000010 = 2
  • 00000011 = 3
  • 00000100 = 4
  • 00000101 = 5
  • 00000110 = 6
  • 00000111 = 7 (и так далее)

Счет в двоичном и десятичном формате

Счет в двоичном формате от 0 до 11111 = 31 десятичный

Печатная плата (PCB) с цифровыми интегральными схемами (ИС или "микросхемами")

Почему компьютеры используют двоичные файлы?

"Один переключатель может быть включен или выключен, что позволяет хранить 1 бит информации. Переключатели можно сгруппировать вместе для хранения больших чисел. Это основная причина, по которой в цифровых системах используется двоичный код."

Как двоичный код используется в цифровых компьютерах и электронных устройствах?

Числа можно закодировать в двоичном формате и сохранить с помощью переключателей. Цифровая технология, которая использует эту систему, может быть компьютером, калькулятором, декодером цифрового телевидения, сотовым телефоном, охранной сигнализацией, часами и т. д. Значения хранятся в двоичном формате в памяти, которая в основном представляет собой набор электронных переключателей включения/выключения.< /p>

Представьте, что у вас есть блок из 8 клавишных переключателей, как на изображении ниже. Каждый переключатель может представлять 1 или 0 в зависимости от того, включен он или выключен. Итак, вы думаете о числе и включаете или выключаете переключатели, чтобы «сохранить» двоичное значение этого числа. Если бы кто-то еще посмотрел на переключатели, он мог бы «прочитать» номер.

8-битная «память», сделанная из группы клавишных переключателей

Концептуальная идея того, как состояние банка из восьми переключателей позволяет «хранить» 2 в степени 8 = 256 возможных чисел

Как компьютер реализует переключатели

Как же компьютер хранит двоичные числа? Очевидно, что группы кулисных переключателей были бы смехотворно непрактичными (хотя подобная техника использовалась в ранних компьютерах при программировании). В компьютере переключатели реализованы с использованием микроминиатюрных транзисторов.

Наименьшая конфигурация памяти — битовая, которую можно реализовать с помощью одного переключателя. Если 8 переключателей сложить вместе, вы получите байт. Цифровое оборудование может включать и выключать переключатели (т. е. записывать данные в байт), а также считывать состояние переключателей. В концептуальном изображении кулисных переключателей, которое мы видели выше, есть 8 переключателей и 2 8 = 256 перестановок или механизмов в зависимости от того, включен переключатель или выключен. Если значение on соответствует 1, а значение off соответствует 0 для каждого переключателя, группа переключателей может представлять любое из следующих значений.

  • 00000000 0 десятичное число
  • 00000001 1 десятичный
  • 00000010 2 десятичных числа
  • 00000011 3 десятичных числа
  • 00000100 4 десятичных числа
  • .
  • 11111110 254 десятичных числа
  • 11111111 255 десятичных знаков

8 лучших альтернатив Adobe Reader, которые должен использовать каждый

8 лучших альтернатив Microsoft Word, которые должен использовать каждый

8 лучших альтернатив Google Chrome, которые вы должны использовать

В электронном устройстве или компьютере из-за микроминиатюризации миллиарды переключателей могут быть встроены в интегральные схемы (ИС), что потенциально позволяет хранить и обрабатывать огромные объемы информации.

Двоичные и десятичные эквиваленты

Представление нецелочисленных значений в компьютерных системах

Целые числа можно хранить и обрабатывать непосредственно как их двоичные эквиваленты в компьютерных системах; однако это не относится к другим данным. Машина, такая как компьютер, цифровая камера, сканер и т. д., не может напрямую хранить десятичные, нечисловые (текст, изображения, видео) или аналоговые данные измерений из реального мира. Этот тип данных может быть:

  • Имя или адрес человека
  • Температура, измеренная в помещении.
  • Изображение с цифровой камеры или сканера.
  • Аудио
  • Видео
  • Десятичное число

Представление данных в формате с плавающей запятой

Десятичные числа представлены в компьютерных системах с использованием системы, известной как плавающая запятая. Десятичное число может быть представлено приблизительно с определенной степенью точности целочисленным мантиссом, умноженным на основание и возведенным в степень целочисленного показателя степени.

Обработка и хранение аналоговых данных

Уровень напряжения от датчика температуры представляет собой аналоговый сигнал и должен быть преобразован в двоичное число с помощью устройства, называемого аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Эти устройства могут иметь различное разрешение, и для 16-битного преобразователя уровень сигнала представлен числом от 0 до 2 · 16 = 65535. АЦП также используются в сканерах изображений, цифровых камерах, в электронном оборудовании, используемом для записи звука и видео и в основном любое цифровое устройство, которое принимает входные данные от датчика. АЦП преобразует реальный аналоговый сигнал в данные, которые можно сохранить в памяти. Изображения, созданные в пакете чертежей САПР, также разбиваются на отдельные пиксели, и для уровней интенсивности красного, зеленого и синего каждого пикселя используется байт данных.
В чем разница между аналоговым и цифровым форматом? объясняет это более подробно.

Аналоговые и цифровые сигналы

Цифровые сигналы в электронных схемах бывают либо высокими, либо низкими, что соответствует "1" или "0"

Кодирование текстовых данных в формате ASCII

Шестнадцатеричные, двоичные и десятичные значения таблицы ASCII

Таблица, показывающая символы ASCII с их шестнадцатеричными, двоичными и десятичными значениями. Шестнадцатеричный или «шестнадцатеричный» — это удобный способ представления байта или слова данных. Два символа могут представлять 1 байт данных.

Таблица кодов ASCII. ASCII присваивает число от 0 до 127 буквам, цифрам, не буквенно-цифровым символам и управляющим кодам

Что такое машинный код и язык ассемблера?

В памяти хранятся не только значения или данные, но и инструкции, сообщающие микропроцессору, что делать. Эти инструкции называются машинным кодом. Когда программа написана на языке высокого уровня, таком как BASIC, Java или «C», другая программа, называемая компилятором, разбивает программу на набор основных инструкций, называемых машинным кодом. Каждый номер машинного кода имеет уникальную функцию, которая понимается микропроцессором. На этом низком уровне инструкции представляют собой основные арифметические функции, такие как сложение, вычитание и умножение, включающие содержимое ячеек памяти и регистров (ячейка, над которой могут выполняться арифметические операции). Программист также может писать код на языке ассемблера. Это язык низкого уровня, содержащий инструкции, известные как мнемоники, которые используются для перемещения данных между регистрами и памятью и выполнения арифметических операций.

Как преобразовать десятичное число в двоичное и двоичное в десятичное

Вы можете преобразовать десятичное число в двоичное, используя метод остатка. Подробности смотрите в моем руководстве:

Джордж Буль и булева алгебра

Булевая алгебра, разработанная британским математиком Джорджем Булем в 19 веке, представляет собой раздел математики, который имеет дело с переменными, которые могут иметь только одно из двух состояний: истина или ложь< /эм>.В 1930-х работа Буля была обнаружена математиком и инженером Клодом Шенноном, который понял, что ее можно использовать для упрощения конструкции телефонных коммутационных схем. В этих схемах изначально использовались реле, которые могли быть либо включены, либо выключены, а желаемое состояние выхода системы, в зависимости от комбинации состояний входов, могло быть описано булевым алгебраическим выражением. Затем можно использовать правила булевой алгебры для упрощения выражения, что приведет к уменьшению количества реле, необходимых для реализации схемы переключения. В конце концов, булева алгебра была применена к проектированию цифровых электронных схем, как мы увидим ниже.

Цифровые логические элементы: И, ИЛИ и НЕ

Цифровое состояние, т. е. высокое/низкое или 1/0, может храниться в однобитной ячейке памяти, но что, если эти данные необходимо обработать? Самым основным обрабатывающим элементом в цифровой электронной схеме или компьютере является затвор. Гейт принимает один или несколько цифровых сигналов и генерирует выходной сигнал. Есть три типа вентилей: И, ИЛИ и НЕ (ИНВЕРТ). В своей простейшей форме небольшие группы вентилей доступны на одной ИС. Однако сложную комбинационную логическую функцию можно реализовать с помощью программируемой логической матрицы (PLA), а более сложные устройства, такие как микропроцессоры, состоят из миллионов логических элементов и ячеек памяти.

  • Для вентиля И выходной сигнал является истинным или высоким, только если оба входных сигнала истинны.
  • Для вентиля ИЛИ выход имеет высокий уровень, если один или оба входа верны.
  • Для вентиля НЕ или инвертора выходное состояние противоположно входному.

Булевы алгебраические выражения могут использоваться для выражения того, каким должен быть выходной сигнал схемы в зависимости от комбинации входных сигналов. Основными операциями в булевой алгебре являются и, или и не. В процессе проектирования требуемое значение вывода для всех различных перестановок входных состояний может быть занесено в таблицу таблицы истинности. Значение «1» в таблице истинности означает, что ввод/вывод истинен. или высокий. Значение «0» означает, что вход/выход ложный или низкий. После создания таблицы истинности можно записать логическое выражение для вывода, упростить и реализовать с помощью набора логических вентилей.

Типичное логическое выражение с тремя независимыми переменными A, B и C и одной зависимой переменной D будет выглядеть так:

Это читается как "Y = (A и B) или C"

Логические вентили, И, ИЛИ, НЕ и их таблицы истинности

Таблица истинности для простой цифровой схемы. Y = A.B + C

Этот контент является точным и достоверным, насколько известно автору, и не заменяет формальную и индивидуальную консультацию квалифицированного специалиста.

Вопросы и ответы

Вопрос: почему мы не можем использовать -1 в цифровой электронике?

Ответ: -1 или другие отрицательные числа обычно реализуются с использованием дополнения до двух. Итак, чтобы представить -1 в форме дополнения до двух, инвертируйте биты и добавьте 1:

Инвертирование битов дает

Помните, что это всего лишь обычный способ представления отрицательного числа в цифровой системе, так что арифметические действия могут быть выполнены правильно.

Поэтому сложение -1 и 1 дает -1 + 1 = 0

или в двоичном формате 111 + 001 = 1000.

Поскольку используются только три бита, четвертый бит будет "невидим" цифровой системой, и результат в этом примере будет интерпретирован как 000 или ноль.

Вопрос. Какая характеристика транзистора полезна для цифрового счета и манипуляций и почему?

Ответ: Транзистор может вести себя как управляемый переключатель и являться частью элементарного элемента схемы, называемого триггером. Триггер может хранить один бит информации, и в дополнение к другим элементам схемы может быть реализовано устройство более высокого уровня, называемое двоичным счетчиком.

Вопрос. Какие напряжения используются для 1 и 0 в цифровой схеме?

Ответ: Это зависит от технологии. Иногда для логического 0 используется напряжение, близкое к нулю, а для логической 1 используется более высокое напряжение. Однако в случае некоторых стандартов последовательной передачи данных отрицательное напряжение представляет логическую 1, а положительное напряжение представляет логический 0. Несколько уровней напряжения используемые цифровыми интегральными схемами (чипами), например Логика 5 В использует более низкие напряжения, чем это для логической 1, а логика 3 В использует еще более низкие напряжения.Для передачи данных RS232 могут использоваться напряжения, близкие к +1 20 В.

Вопрос. Каково применение двоичной системы кодирования?

Ответ: Двоичное кодирование — это система передачи двоичных данных по ссылке, предназначенная для обработки текстовых данных. например электронная почта.

Вопрос: что такое 16 в восьмеричной системе счисления?

Ответ. Если вы имеете в виду, что 16 — восьмеричное число, и хотите преобразовать его в десятичное, ответ будет таким: 16 = 1 x 8 + 6 = 14 в десятичном формате.

Если вы имеете в виду, как мне представить десятичное число 16 в восьмеричной системе счисления (основание 8), ответ будет 20 (2 в разряде "восьмерки").

Вопрос. Что такое высокий и низкий уровень в цифровой схеме?

Ответ: "1" и "0" по соглашению обозначают "высокий" и "низкий" уровень в цифровой цепи.

© Юджин Бреннан, 2012

Комментарии

Нима, 15 июня 2018 г.:

Статья очень помогла мне в учебе. Вы сделали это очень хорошо. Большое спасибо за информацию

Читайте также: