Lese og skrive binære tall

Vaeceslav Cernat/EyeEm/Getty Images

Når du lærer de fleste typer dataprogramering , berører du emnet binære tall. Det binære tallsystemet spiller en viktig rolle i hvordan informasjon lagres på datamaskiner fordi datamaskiner bare forstår tall - nærmere bestemt base 2-tall. Det binære tallsystemet er et base 2-system som bare bruker tallene 0 og 1 for å representere 'av' og 'på' i en datamaskins elektriske system. De to binære sifrene 0 og 1 brukes i kombinasjon for å kommunisere tekst og datamaskin prosessor bruksanvisning.

Selv om konseptet med binære tall er enkelt når det først er forklart, er det ikke klart å lese og skrive binært i begynnelsen. For å forstå binære tall, som bruker et base 2-system, se først på det mer kjente systemet med base 10-tall.

Skrive i base 10

Ta det tresifrede nummeret 345, for eksempel. Tallet lengst til høyre, 5, representerer 1s-kolonnen, og det er 5 enere. Det neste tallet fra høyre, 4, representerer 10s-kolonnen. Tolk tallet 4 i 10s-kolonnen som 40. Den tredje kolonnen, som inneholder 3, representerer 100s-kolonnen. Mange vet base 10 gjennom utdanning og år med eksponering for tall.

Base 2-systemet

Binær fungerer på lignende måte. Hver kolonne representerer en verdi. Når en kolonne er fylt, gå til neste kolonne. I et base 10-system må hver kolonne nå 10 før du går til neste kolonne. Enhver kolonne kan ha en verdi fra 0 til 9, men når tellingen går utover det, legg til en kolonne. I base 2 eller binær kan hver kolonne inneholde bare 0 eller 1 før du går til neste kolonne.

I base 2 , representerer hver kolonne en verdi som er dobbelt så stor som den forrige verdien. Verdiene for posisjoner, som starter til høyre, er 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 og så videre.

Tallet én er representert som 1 i både basis ti og binær, så la oss gå videre til tallet to. I basis ti er det representert med en 2. I binær kan det imidlertid bare være en 0 eller en 1 før du går videre til neste kolonne. Som et resultat blir tallet 2 skrevet som 10 i binær. Det krever en 1 i 2s-kolonnen og 0 i 1s-kolonnen.

Ta en titt på nummer tre. I grunntall 10 er det åpenbart skrevet som 3. I grunntall 2 er det skrevet som 11, noe som indikerer en 1 i 2s-kolonnen og en 1 i 1s-kolonnen. Dette blir 2+1 = 3.

Binære tallkolonneverdier

Når du vet hvordan binær fungerer, er det bare å lese det et spørsmål om å gjøre noe enkeltmatte. For eksempel:

1001 : Siden vi vet verdien hver av disse sporene representerer, så vet vi at dette tallet representerer 8 + 0 + 0 + 1. I grunntall 10 vil dette være tallet 9.

11011 : Regn ut hva dette er i base 10 ved å legge til verdien av hver posisjon. I dette tilfellet blir dette 16 + 8 + 0 + 2 + 1. Dette er tallet 27 i grunntallet 10.

Tall på jobb i en datamaskin

Så, hva betyr alt dette for datamaskinen? Datamaskinen tolker kombinasjoner av binære tall som tekst eller instruksjoner. For eksempel er hver liten og stor bokstav i alfabetet tildelt en annen binær kode. Hver er også tildelt en desimalrepresentasjon av den koden, kalt en ASCII-kode . For eksempel er den lille 'a' tildelt det binære tallet 01100001. Det er også representert av ASCII-koden 097. Hvis du regner ut det binære tallet, vil du se at det er lik 97 i grunntallet 10.