Системы счисления

Лекция 4

Компьютер – это электромеханическое устройство, состоящее из электрических переключателей, управляемых электрическим током. В зависимости от положения эти переключателей, компьютер производит вычисления и выполняет различные необходимые действия. Поскольку компьютер реагирует на импульсы электрического тока, то цепи компьютера могут обрабатывать два состояния: наличие или отсутствие тока (соответственно 0 или 1).

Компьютер для работы с данными и хранения использует электронные переключатели – триггеры, которые также могут находиться в двух состояниях: замкнутом и разомкнутом. Компьютеры воспринимают и обрабатывают данные в формате с двумя состояниями (бинарном формате). Единица представляется замкнутым состоянием переключателя или наличием электрического тока, 0 – соответственно разомкнутым переключателем или отсутствием тока. Единица и нуль описывают два возможных состояния электронных компонентов в компьютере и называются двоичными цифрами, или битами.

Американский стандарт обмена информацией (American Standard code for information interchange – ASCII) является наиболее распространенным кодом для представления буквенно-цифровых данных в компьютере. В нем используются двоичные числа для представления символов, которые пользователь печатает на клавиатуре. Когда компьютер пересылает информацию через сеть, то электрические, оптические и радиосигналы передают соответствующие значения: 1 или 0. Каждому символу соответствует уникальная восьмибитовая комбинация для представления данных.

Биты – это двоичные цифры, каждая из которых имеет значение 0 или 1. В компьютере им соответствуют положения переключателей (включен/выключен) или наличие/отсутствие электрического сигнала, сетевого импульса или радиоволны.

· двоичный нуль может быть представлен электрическим напряжением 0В.

· двоичная единица может быть представлена электрическим напряжением +5В.

Компьютеры используют группы двоичных цифр, которые состоят из 8 битов. Такая группа из восьми битов называется байтом. В компьютере один байт является минимальной адресуемой ячейкой запоминающего устройства. Ячейка запоминающего устройства содержит значение или один символ данных.

Общее число комбинаций из восьми переключателей равно 256 бит (). Поэтому значения байта лежат в диапазоне от 0 до 255. Следовательно, байт – это один из самых важных элементов для понимания принципов работы компьютеров и архитактуры компьютерных сетей.

Битом называется наименьший блок данных в компьютере. Бит принимает значение 1 или 0 является цифрой двоичного формата данных, который используется компьютером для хранения, передачи и обработки данных.

Байтом называется единица измерения, которая используется для описания размеров файлов данных на жестком диске компьютера или другом носителе информации; для описания количества данных, преданных через сеть.

Поскольку в основе аппаратной логики компьютеров применяются переключатели, бинарные цифры и бинарные числа являются для него «родным языком». Люди используют десятичную систему в повседневной жизни, и им тяжело запомнить длинные последовательности нулей и единиц, которые используют компьютер. Следовательно, компьютерные бинарные числа необходимо переводить в десятичные.

Иногда двоичные числа требуется перевести в шестнадцатеричные. Они используются для записи большого количества двоичных цифр с помощью нескольких шестнадцатеричных, что позволяет их запомнить.