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I numeri binari, basati su 1 e 0, riflettono l’essenza pratica dell’hardware del computer: l’elettricità è accesa o spenta. Impara a scrivere in numeri binari e il codice (non così segreto) per trasformare le lettere in lingua inglese in numeri binari e viceversa.
Quando la lettera A non è la lettera A? Bene, i computer non usano la lettera A. Usano il numero binario di otto caratteri 01000001 per rappresentare A., Questo tutorial sui numeri binari descrive quali sono i numeri binari e come calcolarli.
I computer trasportano, calcolano e traducono i numeri binari perché i circuiti hardware del computer hanno solo due stati elettrici, on o off. Questi due stati possono essere rappresentati come zero (off) o uno (on). Tutte le lettere dell’alfabeto, numeri e simboli vengono convertiti in otto numeri binari carattere come si lavora con loro nel software sul computer.
Come creare e tradurre i numeri binari è un buon modo per imparare come i computer elaborano i dati al livello più basso, nei loro circuiti hardware.,
Inoltre, fornisco un foglio di calcolo Excel gratuito collegato in fondo a questo articolo per aiutarti a visualizzare e calcolare i numeri binari.
La Formula Segreta
Per rappresentare la lettera A come 01000001, il computer (e voi, a seguire) Â bisogno di diversi strumenti di base. Uno strumento è un grafico di conversione ASCII. Senza entrare troppo nei dettagli tecnici, il grafico ASCII mappa un numero univoco compreso tra 1 e 255 a tutte le lettere dell’alfabeto maiuscole (A-Z) e minuscole (a-z), così come i numeri (0-9), spazi e altri caratteri speciali., Il numero ASCII univoco mappato a ciascun carattere, ad esempio la lettera maiuscola A, viene utilizzato per calcolare un numero binario univoco di otto caratteri, una combinazione di uno e zero come 01000001.
È fondamentalmente un codice segreto in due passaggi. Il primo passo è quello di afferrare il numero ASCII univoco per una lettera. Il secondo passo è quello di creare un numero binario unico di otto caratteri, una combinazione di uno e zero per rappresentare il numero ASCII.,
E, naturalmente, passare dalla combinazione di otto caratteri di uno e zero alla lettera o al carattere inverte questo processo: prima trasforma il numero binario in un numero compreso tra 1 e 255 quindi usa il numero per cercare la lettera nel grafico ASCII.
Come creare numeri binari
I numeri binari sono otto caratteri di lunghezza in cui ogni carattere è un 1 o 0. Il posizionamento di ogni 1 indica il valore di quella posizione, che viene utilizzato per calcolare il valore totale del numero binario., Ogni posizione di ciascuno degli otto caratteri rappresenta un valore numerico fisso, come mostrato di seguito.
Se leggi questi numeri di valore predefiniti dal basso verso l’alto, puoi dire come viene calcolato ogni numero immediatamente sopra? Sono raddoppiati. Quindi i numeri binari iniziano in basso con la prima posizione uguale a 1. La seconda posizione dal basso ha un valore 2, la terza posizione 4 e così via.,
Se si sommano tutti questi numeri (1+2+4+8+16+32+64+128), riuscite a indovinare quale numero si otterrà? 255, il numero più alto utilizzato nella tabella ASCII. Esiste una mappatura perfetta tra tutti i numeri possibili da 1 a 255 nella tabella ASCII e i valori calcolati per tutti i possibili numeri binari a otto caratteri.
Per calcolare il valore numerico di un numero binario, sommare il valore per ogni posizione di tutti gli 1 nel numero di otto caratteri. Il numero 01000001, ad esempio, viene convertito in 64 + 1 o 65., Quelli in questo numero binario sono nella prima e nella settima posizione, contando dal basso verso l’alto o leggendo da destra a sinistra. La prima posizione ha un valore assegnato di 1 mentre la settima posizione ha un valore assegnato di 64.
Convertiamo una lettera in un numero binario
Ora che conosci la formula segreta per convertire le lettere in numeri ASCII univoci in numeri binari e come creare numeri binari, facciamo l’intero processo passo dopo passo. Iniziamo con la lettera C.,
Per prima cosa, dobbiamo usare un grafico ASCII come questo qui sotto per cercare il numero univoco assegnato alla lettera maiuscola C. Il numero decimale univoco da usare è 67.
| Decimale | Carattere | Decimale | Carattere | Decimale | Carattere | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 | Spazio | 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 |
Per convertire il numero di C, 67, in un numero binario:
Ricorda come i numeri binari sono leggere dal basso in alto, la prima posizione e il Valore di Default di posizione superiore e il Valore di Default, con ciascuna delle otto posizioni di carattere assegnato un numero univoco valore? Con la tabella sottostante, quale combinazione di valori sarebbe uguale a 67?,
sei corretto, se hai detto che i Valori di Default 1 plus 2 plus 64 sarebbe pari a 67, ASCII numero per la lettera maiuscola C. proviamo a cambiare la prima, la seconda e la settima posizione zeri a quelli, contati da destra a sinistra., Il numero binario è per la lettera C maiuscola è:
È possibile decodificare questo numero binario? Sommare i 1s per ottenere 64+16+4 o 84. Cerca il numero decimale 84 nel grafico ASCII per trovare la lettera rappresentata di seguito:
Se hai convertito questo numero binario nella lettera maiuscola hai ragione., la lettera A come un numero binario per rappresentare il numero decimale ASCII per Una, che è di 65 anni:
Se si uniscono il binario di numeri che abbiamo visto finora, possiamo incantesimo CAT:
01000011 01000001 01010100
Bonus: Pseudo-Codice per la Progettazione di un Numero Binario Converter
Con una comprensione di come le lettere e i numeri vengono convertiti in numeri binari, e indietro, vediamo come si potrebbe creare un’applicazione software per fare queste conversioni al volo., L’applicazione non ha alcun valore reale. Ma fornisce la possibilità di discutere come un processo può essere convertito in software.
Invece del codice effettivo, tuttavia, scriveremo una serie di istruzioni o pseudo-codice.
Prendiamo la parola gatto per iniziare. Di quale processo abbiamo bisogno per convertire automaticamente queste lettere in numeri binari? Ecco una possibile serie di passaggi che potremmo codificare:
- Suddividere la parola in singole lettere.
- Per ogni lettera, cercare il valore del numero ASCII mappato alla lettera.
- Per ogni valore di numero ASCII, convertire in un numero binario.,
- Per ogni numero binario, salvare il valore del numero binario. Se è il primo numero binario, creare il valore del numero binario iniziale; se esiste un valore del numero binario, aggiungere il nuovo numero binario alla fine del valore.
Immagina se saltassimo l’ultimo passaggio: quale sarebbe il risultato di questi passaggi? Avremmo solo l’ultimo numero binario, per la lettera minuscola t in cat. È importante catturare ogni numero binario man mano che vengono creati.
Altre osservazioni su questo processo pseudo-codice? Dobbiamo distinguere tra lettere maiuscole e minuscole, no?, Altrimenti, la nostra conversione di numeri binari potrebbe tradursi da numeri binari a lettere ASCII come CAT o cAT o Cat. La nostra ricerca per abbinare le lettere alla tabella ASCII potrebbe prendere il numero sbagliato.
Bonus Bonus: Un puzzle finale
Puoi decodificare la frase in questo insieme di numeri binari? Ricorda, questi sono otto blocchi di caratteri di 1s e 0s.
01000011 01101111 01100100 01100101 01101001 01110011 01010000 01101111 01100101 01110100 01110010 01111001
Ecco un modo abbastanza semplice per convertire qualsiasi lettera in un numero binario., Prendi una calcolatrice, trova il valore decimale ASCII per la lettera, dal grafico sopra, quindi guarda il grafico dei numeri binari per il valore più vicino al valore decimale. Sottrarre il valore predefinito del numero più vicino nel grafico binario per ottenere un valore rimanente. Cerca il valore predefinito binario più vicino per il resto. Ripeti finché non esaurisci i valori binari.
Se sei intelligente, noterai anche la somma dei valori sotto uno qualsiasi degli otto valori predefiniti uguale a uno in meno del valore: quindi sotto il valore binario 4 sono i valori 2 e 1 che equivalgono a 3., Sotto il valore binario di 8 ci sono 4, 2 e 1 che equivalgono a 7. Questo può anche aiutare a convertire le lettere in numeri binari. Se il tuo resto è 7, ad esempio, allora sai di mettere un 1 nelle posizioni 4, 2 e 1 per creare quella parte del tuo numero binario.
Per convertire i numeri binari in lettere, basta prendere un pezzo di carta e una penna o una matita e sommare i valori binari di tutti gli 1. Quindi cercare il numero totale come decimale ASCII nel grafico sopra.,
Ecco un suggerimento per aiutare a determinare se hai risolto correttamente i numeri binari sopra: mi sono laureato in poesia americana al college e amo il vecchio slogan usato per il software di pubblicazione WordPress.