Hệ nhị phân là gì

Máy tính không hiểu nhiều từ hoặc số theo cách con fan làm. Phần mềm hiện đại được cho phép người sử dụng cuối bỏ lỡ điều này, nhưng ở tầm mức thấp tốt nhất trong máy tính xách tay của bạn, đa số thứ được thể hiện bằng tín hiệu năng lượng điện nhị phân đăng ký ở một trong hai trạng thái: bật hoặc tắt. Để phát âm được tài liệu phức tạp, vật dụng tính của bạn phải mã hóa nó thành nhị phân.Bạn đã xem: Hệ nhị phân là gì

Nhị phân là một hệ thống 2 số cơ sở. Cơ sở 2 có nghĩa là chỉ gồm hai chữ số - 1 cùng 0 - khớp ứng với trạng thái bật tắt mà máy vi tính của bạn có thể hiểu. Chắc rằng bạn đã quen thuộc với các đại lý 10 - hệ thập phân. Thập phân sử dụng mười chữ số nằm trong tầm từ 0 mang đến 9, tiếp nối bọc bao bọc để tạo thành những số tất cả hai chữ số, với mỗi chữ số có mức giá trị cấp mười lần so với số cuối (1, 10, 100, v.v.). Nhị phân là tương tự, với mỗi chữ số có giá trị gấp đôi lần so với trước.

Bạn đang xem: Hệ nhị phân là gì

Đếm trong nhị phân


*

Trong nhị phân, chữ số trước tiên có quý hiếm 1 trong các thập phân. Chữ số thiết bị hai có mức giá trị 2, giá trị thứ tía 4, cực hiếm thứ bốn 8 với cứ cố gắng - nhân đôi mỗi lần. Thêm tất cả lên cho mình số thập phân. Vì thế,

1111 (ở dạng nhị phân) = 8 + 4 + 2 + 1 = 15 (ở dạng thập phân) Kế toán cho 0, điều này hỗ trợ cho cửa hàng chúng tôi 16 giá trị có thể cho tư bit nhị phân. Di chuyển đến 8 bit và bạn có 256 giá bán trị bao gồm thể. Điều này chiếm nhiều không gian hơn để thể hiện, vì chưng bốn chữ số thập phân cho bọn họ 10.000 giá trị gồm thể. Có vẻ như như họ đang trải qua tất cả những trắc trở này khi sáng tạo lại khối hệ thống đếm của bọn họ chỉ để triển khai cho nó trở nên gọn gàng hơn, nhưng laptop hiểu nhị phân giỏi hơn nhiều so với paydayloanssqa.comệc bọn chúng hiểu thập phân. Vững chắc chắn, nhị phân chiếm nhiều không gian hơn, nhưng chúng tôi bị giữ lại vì phần cứng. Và đối với một số thứ, như giải pháp xử lý logic, nhị phân tốt hơn thập phân.

Có một hệ thống cơ sở khác cũng khá được sử dụng trong lập trình: thập lục phân. Tuy nhiên các máy vi tính không chạy xe trên hệ thập lục phân, các lập trình paydayloanssqa.comên thực hiện nó để biểu thị các add nhị phân theo định dạng hoàn toàn có thể đọc được lúc paydayloanssqa.comết mã. Điều này là vì hai chữ số thập lục phân bao gồm thể thể hiện toàn bộ một byte, tám chữ số sống dạng nhị phân. Hệ thập lục phân thực hiện 0-9 như số thập phân và cả các chữ mẫu từ A mang đến F để thể hiện sáu chữ số vấp ngã sung.

Vậy tại sao máy vi tính sử dụng nhị phân?

Câu vấn đáp ngắn gọn: phần cứng và những định phương pháp vật lý. Mỗi số trong máy tính của công ty là một biểu đạt điện, và một trong những ngày đầu của máy tính, biểu đạt điện khó đo lường và kiểm soát điều hành rất chính xác. Thiệt có ý nghĩa hơn lúc chỉ tách biệt giữa một trạng thái trên một tinh thần trên - được thể hiện bằng điện tích âm - và trạng thái thoát ra khỏi - được thể hiện bằng một năng lượng điện dương. Đối với những người không chắc hẳn rằng về nguyên nhân tại sao các điện thoại cảm ứng thông minh ngoài trời được biểu lộ bằng một năng lượng điện dương, chính là vì những điện tử gồm điện tích âm - những electron hơn có nghĩa là nhiều chiếc điện hơn với một năng lượng điện âm.

Vì vậy, các máy tính có kích thước phòng ban đầu đã áp dụng hệ nhị phân để xây dựng hệ thống của chúng và tuy nhiên chúng áp dụng phần cứng cũ hơn, kềnh càng hơn nhiều, công ty chúng tôi vẫn không thay đổi tắc cơ bản. Những máy tính tân tiến sử dụng cái được call là bóng bán dẫn nhằm thực hiện tính toán với hệ nhị phân. Dưới đấy là sơ thiết bị của bóng buôn bán dẫn hiệu ứng trường (FET) trông như vậy nào:


*

Nhưng nguyên nhân chỉ tất cả cơ sở 2?

Vì vậy, chúng ta có thể nghĩ, lý do chỉ gồm 0 với 1? chúng ta không thể thêm 1 chữ số nữa sao? vào khi một trong những trong đó truyền thống về phương thức máy tính được chế tạo, nhằm thêm một chữ số khác có nghĩa là chúng ta phải minh bạch giữa các cấp độ không giống nhau hiện trên - không chỉ có là thoát khỏi đường với trên , tuy nhiên, cũng như các bang như bên trên một chút

Vấn đề ở đây là nếu bạn muốn sử dụng những cấp năng lượng điện áp, bạn phải một cách thuận tiện thực hiện các phép tính với chúng và phần cứng ko thể thay thế sửa chữa cho năng lượng điện toán nhị phân. Nó thực sự tồn tại; nó được hotline là laptop thời gian, và nó đã mở ra từ trong thời gian 1950, nhưng chính là nơi mà lại sự cải tiến và phát triển của nó dừng lại khá nhiều. Ngắn gọn xúc tích ternary tác dụng hơn nhị phân, nhưng cho tới nay, không người nào có sự vậy thế tác dụng cho bóng cung cấp dẫn nhị phân, hoặc ít nhất, không tồn tại công paydayloanssqa.comệc như thế nào được thực hiện để trở nên tân tiến chúng ở cùng một quy mô nhỏ tuổi như nhị phân.

Lý do bọn họ không thể sử dụng súc tích ternary bắt đầu từ cách những bóng buôn bán dẫn được xếp ông xã lên nhau trong một laptop - thứ điện thoại tư vấn là Cổng Gate.-và giải pháp chúng được áp dụng để triển khai toán học. Gates có hai đầu vào, tiến hành một thao tác làm việc trên bọn chúng và trả về một đầu ra.


*

Điều này đưa bọn họ đến câu vấn đáp dài: toán học tập nhị phân là cách dễ dàng hơn cho máy tính hơn bất kỳ thứ gì khác. Boolean lô ghích ánh xạ dễ dàng đến các hệ thống nhị phân, với True với false được thể hiện bằng phương pháp bật và tắt. Gates trong máy vi tính của bạn chuyển động dựa trên xúc tích boolean: chúng lấy hai nguồn vào và triển khai một thao tác trên bọn chúng như AND, OR, XOR, v.v. Hai đầu vào dễ cai quản lý. Nếu bạn đã vẽ biểu đồ các câu trả lời cho từng đầu vào bao gồm thể, các bạn sẽ có dòng được điện thoại tư vấn là bảng chân lý:


*

Một bảng đạo lý nhị phân vận động trên súc tích boolean sẽ có được bốn áp sạc ra có thể cho mỗi hoạt hộp động cơ bản. Nhưng bởi vì các cổng ternary có ba đầu vào, một bảng chân lý sẽ sở hữu được 9 hoặc các hơn. Trong những lúc một khối hệ thống nhị phân gồm 16 toán tử hoàn toàn có thể (2 ^ 2 ^ 2), thì một hệ thống ternary sẽ sở hữu 19.683 (3 ^ 3 ^ 3). Mở rộng quy mô phát triển thành một vấn đề cũng chính vì trong khi ternary công dụng hơn, nó cũng phức tạp hơn theo cấp số nhân.

Xem thêm: Cách Chế Biến Món Lươn Ngon Xuất Sắc Từ Lươn Mà Các Mẹ Không Thể Bỏ Qua

Ai biết? vào tương lai, bạn cũng có thể bắt đầu thấy các máy tính xách tay ternary trở thành một thứ, khi chúng ta đẩy các giới hạn của nhị phân xuống tới mức phân tử. Mặc dù nhiên, hiện tại tại, nhân loại sẽ thường xuyên chạy trên hệ nhị phân.

Tín dụng hình ảnh: spainter_vfx / Shutterstock, Wikipedia, Wikipedia, Wikipedia, Wikipedia