Онлайн перевод текста в двоичный код

Unicode

Более современная кодировка. Данный стандарт был предложен в Соединенных штатах в 1991 году. Стоит отметить, что его разработала некоммерческая фирма, которая называлась «Консорциум Юникода». Популярность свою стандарт получил из-за его большого символьного охвата – на данный момент с помощью него можно отобразить почти все знаки и буквы, которые используются на планете. Начиная от символов Римской нотации и заканчивая китайскими иероглифами. Символ в этой кодировке использует 1-4 байта машинной памяти. Числовые значения для перевода различных знаков в двузначный формат можно посмотреть здесь.

Почему только двоичная система

Поэтому вы можете подумать: «Почему только 0 и 1? Почему бы не добавить ещё одну цифру?». Хотя отчасти это связано с традициями создания компьютеров, вместе с тем, добавление ещё одной цифры означало бы необходимость выделять ещё одно состояние тока, а не только «выключен» или «включен».

Проблема здесь в том, что если вы хотите использовать несколько уровней напряжения, вам нужен способ легко выполнять вычисления с ними, а современное аппаратное обеспечение, способное на это, не жизнеспособно как замена двоичных вычислений. Например, существует, так называемый, тройной компьютер, разработанный в 1950-х годах, но разработка на том и прекратилась. Тернарная логика более эффективна, чем двоичная, но пока ещё нет эффективной замены бинарного транзистора или, по крайней мере, нет транзистора столь же крошечных масштабов, что и двоичные.

Причина, по которой мы не можем использовать тройную логику, сводится к тому, как транзисторы соединяются в компьютере и как они используются для математических вычислений. Транзистор получает информацию на два входа, выполняет операцию и возвращает результат на один выход.

Таким образом, бинарная математика проще для компьютера, чем что-либо ещё. Двоичная логика легко преобразуется в двоичные системы, причем True и False соответствуют состояниям Вкл и Выкл.

Бинарная таблица истинности, работающая на двоичной логике, будет иметь четыре возможных выхода для каждой фундаментальной операции. Но, поскольку тройные ворота используют три входа, тройная таблица истинности имела бы 9 или более. В то время как бинарная система имеет 16 возможных операторов (2^2^2), троичная система имела бы 19683 (3^3^3). Масштабирование становится проблемой, поскольку, хотя троичность более эффективна, она также экспоненциально более сложна.

Кто знает? В будущем мы вполне возможно увидим тройничные компьютеры, поскольку бинарная логика столкнулась с проблемами миниатюризации. Пока же мир будет продолжать работать в двоичном режиме.

Шифр Вернама — это сложно

Теперь попробуем объяснить подробнее.

1. Сообщение хранится в виде битов данных. Допустим, мы шифруем текст. Компьютер не умеет работать с текстом как таковым, он этот текст хранит как набор числовых кодов (проще говоря, у компьютера все буквы пронумерованы и он помнит только эти номера).

Числа, в свою очередь, компьютер хранит в виде двоичного кода, то есть битов данных. Это пока что не относится к шифрованию, это просто то, как хранится любая текстовая информация в компьютере.

Буква	Код в ASCII	Биты данных
K	75	01001011
O	79	01001111
D	68	01000100

Если мы напишем KOD в кодировке ASCII, то для компьютера это будет последовательность из трёх чисел, а каждое число — это набор битов:

01001011 01001111 01000100

2. Берём случайные биты в качестве ключа шифрования. На входе у нас три числа по 8 бит. Чтобы их зашифровать, нам нужны 24 случайных бита. Возьмём их с потолка, они ничего не значат:

10101101 01111010 10101011

3. Накладываем коды друг на друга и применяем алгоритм шифрования. Шифр Вернама построен на принципе «исключающего ИЛИ», он же XOR. Он смотрит на каждую пару битов и пытается понять, они одинаковые или разные. Если биты одинаковые, результат проверки будет 0, если разные — 1.

Можно проверить себя так: XOR задаёт вопрос «Эти биты разные»? Если да — то 1, если нет — то 0.

Буква K	1	1	1	1
Ключ	1	1	1	1	1
XOR (Они разные?)	1	1	1	1	1

Если мы таким образом закодируем три буквы, мы получим три новых набора битов:

KOD (сообщение)	01001011	01001111	01000100
Ключ	10101101	01111010	10101011
Результат шифрования с помощью XOR	11100110	00110101	11101111

Получается, что на входе у нас было 24 бита данных и на выходе 24 бита данных. Но эти данные теперь совсем другие. Если перевести эти числа обратно в текст, мы получим:

KOD → æ5ï

Линейный (одноступенчатый) дешифратор

Данный дешифратор используется, если на его вход подаётся двоично-десятичный код только в прямой форме. Схема такого дешифратора состоит из входных элементов “И-НЕ” и выходных схем “И”.

Таблица 1

Таблица истинности десятичного дешифратора
Входы	Выходы
8	4	2	1	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1
1	1
1	1
1	1	1
1	1
1	1	1
1	1	1
1	1	1	1
1	1
1	1	1

В соответствии с принципами построения произвольной
таблицы истинности по произвольной таблице истинности получим схему
дешифртора, реализующего таблицу истинности, приведённую в таблице 1. Эта схема
приведена на рисунке 2.

Рис. 2 — Принципиальная схема двоично-десятичного дешифратора и
его
условное графическое обозначение

Как видно на этой схеме для реализации каждой строки таблицы истинности
потребовалась схема «4И». Схема «ИЛИ» не потребовалась, так как в таблице
истинности на каждом выходе присутствует только одна единица.

Точно так же можно получить схему для любого другого
дешифратора.

Функциональная схема дешифратора на 16 выходов приведена на рисунке 3.
Для преобразования сигнала
необходимо на входы V1 и V2 микросхемы подать сигналы логических
нулей.

Рис. 3 — Схема и условное графическое обозначение двоично-десятичного дешифратора К155ИД3

Пусть на входе дешифратора присутствует двоичное число 1111. В этом случае на всех пяти входах элемента DD1.15 будут сигналы логических единиц, а на выходе этого элемента будет логический нуль. На выходах всех остальных 15 элементов будут сигналы логических единиц. Если хотя бы на одном из входов V логическая единица, то единицы будут на всех 16 выходах.

На рис. 4 представлен интегральный дешифратор К155ИД3. Входы E0 и E1 являются разрешающими.
При наличии на них напряжения низкого уровня на одном из выходов
дешифратора 0-15 также имеется напряжение низкого уровня, причем номер
этого выхода является эквивалентом двоичного числа, поданного на входы 1,
2, 4, 8. Так, при подаче кодовой комбинации входных сигналов 0110 в
активном состоянии будет выход 6 (вывод 7) При этом на всех остальных выходах будет напряжение высокого
уровня. Если же на входы E0, E1 подать напряжение высокого уровня, то
такое же напряжение будет на всех выходах дешифратора. Поэтому входы E0, E1
называют разрешающими или стробирующими.

Рис. 4 — Условное графическое обозначение дешифратора К155ИД3

К преимуществу линейных дешифраторов можно отнести простоту схемы и высокое быстродействие, поскольку входные переменные одновременно поступают на все элементы И. Одновременно, без дополнительных задержек, формируется и результат на выходах этих элементов.

К недостаткам следует отнести:

число используемых логических элементов с увеличением разрядности кода возрастает;
одновременно с этим увеличивается и число входов логических элементов;
наличие в схеме разнотипных логических элементов, что экономически не выгодно.

Представление действительных чисел

Нецелые числа могут быть представлены с помощью отрицательных степеней, которые отсчитываются от других цифр с помощью точки счисления (называемой десятичной точкой в десятичной системе). Например, двоичное число 11.01 ₂ означает:

1 × 2 1	(1 × 2 = 2 )	плюс
1 × 2	(1 × 1 = 1 )	плюс
× 2 -1	(0 × 1 ⁄ 2 = )	плюс
1 × 2 −2	(1 × 1 ⁄ 4 = 0,25 )

Всего 3,25 десятичной дроби.

Все двоичные рациональные числа имеют завершающее двоичное число — двоичное представление имеет конечное число членов после точки счисления. Другие рациональные числа имеют двоичное представление, но вместо завершения они повторяются с конечной последовательностью цифр, повторяющейся бесконечно. Например
п2а{\ displaystyle {\ frac {p} {2 ^ {a}}}}

110310знак равно12112знак равно0,0101010101¯…2{\ displaystyle {\ frac {1_ {10}} {3_ {10}}} = {\ frac {1_ {2}} {11_ {2}}} = 0,01010101 {\ overline {01}} \ ldots \, _ {2}}

12101710знак равно11002100012знак равно0,101101001011010010110100¯…2{\ displaystyle {\ frac {12_ {10}} {17_ {10}}} = {\ frac {1100_ {2}} {10001_ {2}}} = 0.1011010010110100 {\ overline {10110100}} \ ldots \, _ {2}}

Феномен, заключающийся в том, что двоичное представление любого рационального числа либо завершается, либо повторяется, также встречается в других системах счисления, основанных на системе счисления. См., Например, объяснение в десятичном формате . Еще одно сходство заключается в существовании альтернативных представлений для любого завершающего представления, основанного на том факте, что 0,111111 … является суммой геометрического ряда 2 −1 + 2 −2 + 2 −3 + …, который равен 1.

Двоичные числа, которые не заканчиваются и не повторяются, представляют иррациональные числа . Например,

0.10100100010000100000100 … имеет шаблон, но это не повторяющийся шаблон фиксированной длины, поэтому число иррационально
1.0110101000001001111001100110011111110 … это двоичное представление , квадратный корень из 2 , еще одно иррациональное. У него нет заметного рисунка.2{\ displaystyle {\ sqrt {2}}}

Как преобразовать двоичный файл в текст

Преобразуйте двоичный код ASCII в текст:

Получить двоичный байт
Преобразовать двоичный байт в десятичный
Получить символ кода ASCII из таблицы ASCII
Продолжить со следующего байта

пример

Преобразовать двоичный код ASCII «01010000 01101100 01100001 01101110 01110100 00100000 01110100 01110010 01100101 01100101 01110011» в текст:

Решение:

Используйте таблицу ASCII, чтобы получить символ из кода ASCII.

01010000 ₂ = 2 6 +2 4 = 64 + 16 = 80 = «P»

01101100 ₂ = 2 6 +2 5 +2 3 +2 2 = 64 + 32 + 8 + 4 = 108 = «l»

01100001 ₂ = 2 6 +2 5 +2 = 64 + 32 + 1 = 97 = «а»

⁝

Для всех двоичных байтов вы должны получить текст:

«Сажать деревья»

Знаковые дополнительные двоичные коды.

От перечисленных недостатков свободны дополнительные коды. Эти коды позволяют непосредственно суммировать
положительные и отрицательные числа не анализируя знаковый разряд и при этом получать правильный результат. Все
это становится возможным благодаря тому, что дополнительные числа являются естественным кольцом чисел, а не
исскуственным образованием как прямые и обратные коды. Кроме того немаловажным является то, что вычислять
дополнение в двоичном коде чрезвычайно легко. Для этого достаточно к обратному коду добавить 1:

Диапазон чисел, которые можно записать таким кодом: -128 .. +127. Для шестнадцатиразрядного кода этот диапазон будет:
-32768 .. +32767. В восьмиразрядном процессоре для хранения такого числа используется две ячейки памяти, расположенные в
соседних адресах.

В обратных и дополнительных кодах наблюдается интересный эффект, который называется эффект распространения
знака. Он заключается в том, что при преобразовании однобайтного числа в двухбайтное достаточно всем битам
старшего байта присвоить значение знакового бита младшего байта. То есть для хранения знака числа можно
использовать сколько угодно старших бит. При этом значение кода совершенно не изменяется.

Использование для представления знака числа двух бит предоставляет интересную возможность контролировать
переполнения при выполнении арифметических операций. Рассмотрим несколько примеров.

1) Просуммируем числа 12 и 5

В этом примере видно, что в результате суммирования получается правильный результат. Это можно
проконтролировать по флагу переноса C, который совпадает со знаком результата (действует эффект распространения
знака).

2) Просуммируем два отрицательных числа -12 и -5

В этом примере флаг переноса C тоже совпадает со знаком результата, то есть переполнения не произошло и в этом
случае

3) Просуммируем положительное и отрицательное число -12 и +5

В этом примере при суммировании положительного и отрицательного числа автоматически получается правильный
знак результата. В данном случае знак результата отрицательный. Флаг переноса совпадает со знаком результата,
поэтому переполнения не было (мы можем убедиться в этом непосредственными вычислениями на бумаге или на
калькуляторе).

4) Просуммируем положительное и отрицательное число +12 и -5

В данном примере знак результата положительный. Флаг переноса совпадает со знаком результата, поэтому
переполнения не было и в этом случае.

5)Просуммируем числа 100 и 31

В этом примере видно, что в результате суммирования произошло переполнение восьмибитовой переменной, т.к. в
результате операции над положительными числами получился отрицательный результат. Однако если рассмотреть флаг
переноса, то он не совпадает со знаком результата. Эта ситуации является признаком переполнения результата и
легко обнаруживается при помощи операции «исключающее ИЛИ» над старшим битом результата и флагом переноса C.
Большинство процессоров осуществляют эту операцию аппаратно и помещают результат во флаг переполнения OV.

В этом примере результате операции над отрицательными числами в результате суммирования произошло
переполнение восьмибитовой переменной, т.к. получился положительный результат. И в этом случае если рассмотреть
флаг переноса C, то он не совпадает со знаком результата. Отличие от предыдущего случая только в комбинации этих
бит. В примере 5 говорят о переполнении результата (комбинация 01), а в примере 6 об антипереполнении результата (комбинация
10).

Литература:

Другие виды двоичных кодов:

Иногда бывает удобно хранить числа в памяти процессора в десятичном
виде
http://сайт/proc/DecCod.php

Стандартные форматы чисел
с плавающей запятой для компьютеров и микроконтроллеров
http://сайт/proc/float/

Представление текстов в памяти компьютеров и микроконтроллеров
http://сайт/proc/text.php

В настоящее время и в технике и в быту широко используются как
позиционные, так и непозиционные системы счисления..php

Двоичное кодирование чисел

Сейчас в компьютерах числа представлены в закодированном виде, непонятном для обычного человека. Использование арабских цифр так, как мы себе представляем, для техники нерационально. Причиной тому является необходимость присваивать каждому числу свою неповторимый символ, что сделать порой невозможно.

Существуют две системы счисления: позиционная и непозиционная. Непозиционная система основана на использовании латинских букв и знакома нам в виде Такой способ записи достаточно сложен для понимания, поэтому от него отказались.

Позиционная система счисления используется и сегодня. Сюда входит двоичное, десятичное, восьмеричное и даже шестнадцатеричное кодирование информации.

Десятичной системой кодирования мы пользуемся в быту. Это привычные для нас которые понятны каждому человеку. Двоичное кодирование чисел отличается использованием только нуля и единицы.

Целые числа переводятся в двоичную систему кодирования путем деления их на 2. Полученные частные также поэтапно делятся на 2, пока не получится в итоге 0 или 1. Например, число 123 10 в двоичной системе может быть представлено в виде 1111011 2 . А число 20 10 будет выглядеть как 10100 2 .

Индексы 10 и 2 обозначаются, соответственно, десятичную и двоичную систему кодирования чисел. Символ двоичного кодирования используется для упрощения работы со значениями, представленными в разных системах счисления.

Методы программирования десятичных чисел основаны на “плавающей запятой”. Для того чтобы правильно перевести значение из десятичной в двоичную систему кодирования, используют формулу N = M х qp. М — это мантисса (выражение числа без какого-либо порядка), p — это порядок значения N, а q — основание системы кодирование (в нашем случае 2).

Не все числа являются положительными. Для того чтобы различить положительные и отрицательные числа, компьютер оставляет место в 1 бит для кодирования знака. Здесь ноль представляет знак плюс, а единица — минус.

Использование такой системы счисления упрощает для компьютера работу с числами. Вот почему двоичное кодирование является универсальным при вычислительных процессах.

Кодирование текстовой информации и компьютеры

Если смотреть на текст глазами компьютера, то в тексте нет предложений, абзацев, заголовков и т. д., потому что весь текст просто состоит из отдельных символов. Причем символами будут являться не только буквы, но и цифры, и любые другие специальные знаки (+, -,*,= и т. д.). Что самое интересное, даже пробелы, перенос строки и табуляция — для компьютера это тоже отдельные символы.

Для справки. Есть уникальный язык программирования, который в качестве своих операторов использует только пробелы, табуляции и переносы строки. Практического применения этот язык не имеет, но он есть.

Мы вводим текст в компьютер при помощи клавиатуры, символы которой мы прекрасно понимаем. Нажимая на какую-то букву, мы отправляем в оперативную память компьютера двоичное представление нажатых клавиш. Каждый отдельный символ будет представлен 8-битной кодировкой. Например буква «А» — это «11000000». Получается, что один символ — это 1 байт или 8 бит. При такой кодировке, путем нехитрых подсчетов можно посчитать, что мы можем зашифровать 256 символов. Для кодирования текстовой информации данного количества символов более чем предостаточно.

Кодирование текстовой информации в компьютерных устройствах сводится к тому, что каждому отдельному символу присваивается уникальное десятичное значение от 0 и до 255 или его эквивалент в двоичной форме от 00000000 и до 11111111. Люди могут различать символы по их внешнему виду, а компьютерное устройство только по их уникальному коду.

Рассмотрите, как происходит процесс. Мы нажимаем нужный нам символ на клавиатуре, ориентируясь на их внешний вид. В оперативную память компьютера он попадает в двоичном представлении, а когда компьютер его выводит нам на экран, то происходит процесс декодирования, чтобы мы увидели знакомый нам символ.

Об этой статье

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 31 человек(а). Количество просмотров этой статьи: 39 706.

Категории: Математика

English:Read Binary

Français:lire en binaire

Español:leer un código binario

Deutsch:Einen Binärcode lesen

Português:Ler Códigos Binários

Italiano:Leggere i Numeri In Sistema Binario

Bahasa Indonesia:Membaca Biner

Nederlands:Binaire getallen lezen

中文:看懂二进制

ไทย:อ่านเลขฐานสอง

العربية:قراءة سلاسل الأرقام الثنائية

한국어:이진수 읽는 법

日本語:2進数を計算する

Tiếng Việt:Giải mã số nhị phân

हिन्दी:बाइनरी नंबर पढ़ें (Read Binary)

Türkçe:İkili Sayılar Nasıl Okunur

Печать

ASCII

Таблица была разработана в Соединенных Штатах Америки в одна тысяча девятьсот шестьдесят третьем году. Изначально предназначалась для использования в телетайпах. Эти устройства представляли собой печатные машинки, с помощью которых передавались сообщения по электрическому каналу. Физическая модель канала была простейшей – если по нему шел ток, то это трактовали как 1, если тока не было, то 0.

Такой системой пользовались высокопоставленные политические деятели. Например, так передавались слова между руководствами двух сверхдержав – США и СССР. Изначально в этой кодировке использовалось 7 бит информации (можно было переводить 128 символов), однако потом их значение увеличили до 256 (8 бит – 1 байт). Небольшая табличка значений двоичных величин, которые помогут с переводом в АСКИ, представлена ниже.

Пирамидальные дешифраторы

Пирамидальные дешифраторы позволяют реализовать схему на базе только двухвходовых элементов логического умножения (конъюнкции). Принцип построения этих дешифраторов состоит в том, что сначала строят линейный дешифратор для двухразрядного числа X1, X2, для чего необходимы 22=4 двухвходовые схемы И. Далее, каждая полученная конъюнкция логически умножается на входную переменную X3 в прямой и инверсной форме. Полученная конъюнкция снова умножается на входную переменную X4 в прямой и инверсной форме и т.д. Наращивая таким образом структуру, можно построить пирамидальный дешифратор на произвольное число входов.

На рис. 5 приведена реализация дешифратора 3×8. Схема этого дешифратора состоит только из схем «И». Но на входы этой схемы должен подаваться только двоичный код числа как в прямом, так и в инверсном виде.

Рис. 5 — Схема пирамидального дешифратора 3×8

Для построения такого дешифратора потребуется 12 двухвходовых элементов 2И и три инвертора (на схеме не показаны). Пирамидальные дешифраторы при больших количествах входных переменных позволяют несколько упростить конструкцию устройства, т.е. уменьшить количество интегральных микросхем.

Подсчет в двоичном формате

В двоичном выражении первая цифра равноценна 1 из десятичной системы. Вторая цифра равна 2, третья – 4, четвертая – 8, и так далее – удваивается каждый раз. Добавление всех этих значений даст вам число в десятичном формате.

Учет 0 даёт нам 16 возможных значений для четырех двоичных битов. Переместитесь на 8 бит, и вы получите 256 возможных значений. Это занимает намного больше места для представления, поскольку четыре цифры в десятичной форме дают нам 10000 возможных значений. Конечно, бинарный код занимает больше места, но компьютеры понимают двоичные файлы намного лучше, чем десятичную систему. И для некоторых вещей, таких как логическая обработка, двоичный код лучше десятичного.

Следует сказать, что существует ещё одна базовая система, которая используется в программировании: шестнадцатеричная. Хотя компьютеры не работают в шестнадцатеричном формате, программисты используют её для представления двоичных адресов в удобочитаемом формате при написании кода. Это связано с тем, что две цифры шестнадцатеричного числа могут представлять собой целый байт, то есть заменяют восемь цифр в двоичном формате. Шестнадцатеричная система использует цифры 0-9, а также буквы от A до F, чтобы получить дополнительные шесть цифр.

Единичная система — счисление

Единичная система счисления имеет один знак.

В единичной системе счисления, использующей только один знак, число определяется положением последнего знака. Практические системы счисления используют более одного знака, но и в них сохраняется идея, что число определяется знаками и их положением. Десятичная система счисления является позиционной системой, в которой используются 10 знаков.

При выборе единичной системы счисления в одноканальном Е арианте N и метода уравновешивания процедура измерения реализуется алгоритмом равномерно-ступенчатого приближения, который включает две операции — сравнения и воспроизведения рав-1 омерно-ступенчатой известной по значению величины. При этом ьеобходимы только одно устройство сравнения и одна регулируемая мера, что обеспечивает минимальную аппаратную сложность.

Унитарный код представляет собой единичную систему счисления.

Увеличенное время измерения при единичной системе счисления заставляет обратиться к использованию цифровых систем счисления.

Такой код представляет собой цифровой сигнал в единичной системе счисления. В автоматических информационных устройствах для передачи информации обычно используются двоичный разрядно-цифровой сигнал и более совершенные в информационном смысле коды на его основе.

Единичный ( унитарный) код основан на единичной системе счисления. В цифровых измерительных устройствах его также называют число-импульсным или последовательным кодом. Для регистрации или индикации числа импульсов этот код преобразуют в десятичный с помощью пересчетных схем.

Единичный ( унитарный) код основан на единичной системе счисления. В цифровых измерительных устройствах его также называют число — импульсным или последовательным кодом. Для регистрации или индикации числа импульсов этот код преобразуют в десятичный с помощью пересчетных схем.

При записи программы на магнитной ленте в импульсной форме, как правило, используется единичная система счисления.

На рис. 273, б показан последовательный код в виде импульсов тока, представляющий число 902 в единичной системе счисления. Такой код носит название число-импульсный код или единичный код; он более громоздок, чем двоичный, однако находит применение в тех случаях, когда измеряемая величина простыми средствами преобразуется в этот код.

На рис. 6.2, б показан последовательный код в виде импульсон тока, представляющий число 902 в единичной системе счисления, Такой код носит название число-импульсного кода или единичногс кода. Он более громоздок, чем двоичный, однако находит применение в тех случаях, когда измеряемая величина простыми средствами преобразуется в этот код.

На рис. 6.2, б показан последовательный код в виде импульсов тока, представляющий число 902 в единичной системе счисления. Такой код носит название число-импульсного кода или единичного кода. Он более громоздок, чем двоичный, однако находит применение в тех случаях, когда измеряемая величина простыми средствами преобразуется в этот код.

На рис, 8 — 2, б показан последовательный код в виде импульсов тока, представляющий число 902 в единичной системе счисления. Такой код носит название число-импульсного или единичного кода. Он более громоздок, чем двоичный, однако находит применение в тех случаях, когда измеряемая величина простыми средствами преобразуется в этот код.

Структуры, реализующие основные методы прямых измерений.

Первый метод сопоставления ( рис. 1.7 а) предполагает использование многоканальной нерегулируемой меры ( МНМ), основанной, например, на единичной системе счисления с jVH равномерными ступенями, NU каналами и Л и одной операции сравнения.