David J Morgan på Flickr
Binære tal, baseret på 1s og 0’erne, afspejler den praktiske essensen af computer hardware: elektricitet er enten tændt eller slukket. Lær at skrive i binære tal, og den (ikke så hemmelige) kode til at omdanne engelsksprogede bogstaver i binære tal og tilbage igen.
hvornår er bogstavet A ikke bogstavet a? Computere bruger ikke bogstavet A. de bruger det otte tegn binære nummer 01000001 til at repræsentere A., Denne binære tal tutorial beskriver, hvad binære tal er, og hvordan man beregner dem.computere transporterer, beregner og oversætter binære tal, fordi computerhard .arekredsløb kun har to elektriske tilstande, til eller fra. Disse to stater kan repræsenteres som nul (fra) eller en (til). Alle bogstaver i alfabetet, tal og symboler konverteres til otte tegn binære tal, som du arbejder med dem i Soft .are på din computer.
hvordan du opretter og oversætter binære tal er en god måde at lære, hvordan computere behandler data på det laveste niveau i deres hard .arekredsløb.,
Jeg leverer også et gratis e .cel-regneark, der er knyttet nederst i denne artikel, for at hjælpe dig med at visualisere og beregne binære tal.
den hemmelige formel
for at repræsentere bogstavet A som 01000001, computeren (og du, at følge med) need brug for flere grundlæggende værktøjer. Et værktøj er en ASCII konvertering diagram. Uden at dykke ned i for mange tekniske detaljer, kortlægger ASCII-diagrammet et unikt tal mellem 1 og 255 til alle bogstaver i alfabetet kapitaliseret (A-Z) og små bogstaver (A -)) samt tal (0-9), mellemrum og andre specialtegn., Det unikke ASCII-nummer, der kortlægger til hvert tegn, for eksempel stort bogstav A, bruges til at beregne et unikt binært tal på otte tegn, en kombination af Ettal og nuller som 01000001.
det er dybest set en to-trins hemmelig kode. Det første skridt er at få fat i det unikke ASCII-nummer til et brev. Det andet trin er at skabe et unikt otte tegn binært tal, en kombination af Ettal og nuller til at repræsentere ASCII-nummeret.,
og selvfølgelig, at gå fra den otte tegnkombination af Ettal og nuller til bogstavet eller tegnet vender denne proces: drej først det binære tal til et tal mellem 1 og 255, og brug derefter tallet til at slå brevet op i ASCII-diagrammet.
Sådan oprettes binære tal
binære tal er otte tegn i længden, hvor hvert tegn er enten en 1 eller 0. Placeringen af hver 1 angiver værdien af den position, som bruges til at beregne den samlede værdi af det binære tal., Hver position af hver af de otte tegn repræsenterer et fast tal værdi, som vist nedenfor.
Hvis du læser disse Standard Værdi numre fra bund til top, kan du fortælle, hvordan hvert nummer, straks ovenfor er beregnet? De er fordoblet. Så binære tal starter på bunden med den første position lig med 1. Den anden position fra bunden har en værdi 2, den tredje position 4 og så videre.,
Hvis du tilføjer alle disse tal (1+2+4+8+16+32+64+128), kan du gætte, hvilket nummer du får? 255, det højeste antal, der bruges i ASCII-tabellen. Der er en perfekt kortlægning mellem alle mulige tal 1 til 255 i ASCII-tabellen og de beregnede værdier for alle mulige otte tegn binære tal.
for at beregne talværdien af et binært tal skal du tilføje værdien for hver position af alle 1 ‘ erne i det otte tegnnummer. Nummeret 01000001 konverteres for eksempel til 64 + 1 eller 65., Dem i dette binære tal er i den første og syvende position, tæller fra bunden til toppen eller læser højre mod venstre. Den første position har en tildelt værdi på 1, mens den syvende position har en tildelt værdi på 64.
Lad os Konvertere et Brev til et Binært Tal
Nu, at du kender de hemmelige formel, konverteres bogstaverne til unikke ASCII-tal til binære tal, og hvordan man kan skabe binære tal, lad os gøre hele processen trin for trin. Lad os starte med bogstavet C.,
først skal vi bruge et ASCII-diagram som dette nedenfor for at slå det unikke nummer op, der er tildelt det store bogstav C. Det unikke decimaltal, der skal bruges, er 67.
| Decimal | Karakter | Decimal | Karakter | Decimal | Karakter | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 | Plads | 64 | @ | 96 | ` | |
| 33 | !, | |||||
| 39 | ‘ | 71 | G | 103 | g | |
| 40 | ( | 72 | H | 104 | h | |
| 41 | ) | 73 | I | 105 | i | |
| 42 | * | 74 | J | 106 | j | |
| 43 | + | 75 | K | 107 | k | |
| 44 | , | 76 | L | 108 | l | |
| 45 | – | 77 | M | 109 | m | |
| 46 | .,td> | 6 | 86 | V | 118 | v |
| 55 | 7 | 87 | W | 119 | w | |
| 56 | 8 | 88 | X | 120 | x | |
| 57 | 9 | 89 | Y | 121 | y | |
| 58 | : | 90 | Z | 122 | z | |
| 59 | ; | 91 | 125 | } | ||
| 62 | > | 94 | ^ | 126 | ~ | |
| 63 | ?, | 95 | _ | 127 | DEL |
for At konvertere det antal, K, 67, i et binært tal:
Huske, hvordan binære tal er læst bund til top, første position, og Standard Værdi til top position og Standard Værdi, med hver af de otte tegn positioner, der er tildelt et unikt nummer, der er værdi? Med diagrammet nedenfor, hvilken kombination af værdier ville være lig med 67?,
Du er korrekt, hvis du sagde Default Værdier 1 og 2 plus 64 ville lige 67, ASCII-nummer for bogstavet c, Så lad os ændre den første, anden og syvende position nuller til dem, tælles fra højre til venstre., Den binære tal er for bogstavet C er:
Kan du afkode binære tal? Tilføj 1 ‘ erne for at få 64+16+4 is or 84. Kig op decimal nummer 84 i ASCII-diagram for at finde brevet, der er repræsenteret nedenfor:
Hvis du har konverteret dette binært tal til bogstavet T, du er korrekte., bogstavet A som et binært tal til at repræsentere ASCII-decimal-nummer for En, der er på 65:
Hvis vi kombinerer det binære tal, som vi har kigget på indtil videre, vi kan stave KAT:
01000011 01000001 01010100
Bonus: Pseudo-Kode til at Designe et Binært Tal Converter
Med en forståelse af, hvordan bogstaver og tal er konverteret til et binært tal, og tilbage igen, lad os se på, hvordan vi kan skabe et program til at foretage disse konverteringer på fly., Ansøgningen har ingen reel værdi. Men det giver en chance for at diskutere, hvordan en proces kan konverteres til soft .are.
i stedet for faktisk kode skriver vi imidlertid en række udsagn eller pseudokode.
lad os tage ordet kat til at starte. Hvilken proces har vi brug for at konvertere disse bogstaver automatisk til binære tal? Her er et muligt sæt trin, vi kunne kode:
- Opdel ordet i individuelle bogstaver.
- for hvert bogstav skal du slå op ASCII-nummerværdien kortlagt til brevet.
- for hver ASCII-talværdi skal du konvertere til et binært tal.,
- gem den binære talværdi for hvert binært tal. Hvis det er det første binære tal, skal du oprette den oprindelige binære talværdi; hvis der findes en binær talværdi, skal du tilføje det nye binære tal til slutningen af værdien.
Forestil dig, om vi sprang over det sidste trin: hvad ville resultatet af disse trin være? Vi ville kun have det sidste binære tal, for små bogstaver T i cat. Det er vigtigt, at vi fanger hvert binært tal, når de oprettes.
andre observationer om denne pseudokodeproces? Vi skal skelne mellem store bogstaver og små bogstaver, ikke?, Ellers kan vores binære talkonvertering oversætte fra binært tal til ASCII-bogstaver som kat eller kat eller kat. Vores opslag for at matche bogstaver til ASCII-bordet kan få fat i det forkerte nummer.
bonusbonus: et sidste puslespil
kan du afkode sætningen i dette sæt binære tal? Husk, at disse er de otte tegn blokke af 1s og 0’erne.
01000011 01101111 01100100 01100101 01101001 01110011 01010000 01101111 01100101 01110100 01110010 01111001
Her er en forholdsvis nem måde at konvertere et brev til et binært tal., Grib en lommeregner, find ASCII-decimalværdien for brevet, fra diagrammet ovenfor, og se derefter på det binære taldiagram for den nærmeste værdi til decimalværdien. Træk den nærmeste talstandardværdi i det binære diagram for at få en restværdi. Kig efter den nærmeste binære standardværdi for resten. Gentag, indtil du løber tør for binære værdier.
Hvis du er klog, vil du også bemærke, summen af værdierne under en af de otte Standard Værdier er lig med en mindre værdi end: så under den binære værdi 4 er værdierne 2 og 1, som er lig med 3., Under den binære værdi af 8 er 4, 2 og 1, som er lig med 7. Dette kan også hjælpe med at konvertere bogstaver til binære tal. Hvis din resterende del er 7, for eksempel, så ved du at sætte en 1 på 4, 2 og 1 positioner for at oprette den del af dit binære nummer.
for at konvertere binære tal til bogstaver skal du bare tage et stykke papir og en pen eller blyant og tilføje de binære værdier for alle 1 ‘ erne. ,
Her er et tip til at hjælpe med at bestemme, om du har løst de binære tal ovenfor korrekt: Jeg har hovedfag i amerikansk poesi på college og elsker den gamle tagline, der bruges til publishingordpress-udgivelsessoft .are.