By 时代数字趋势2021-06-18
二进位是一种只用1和0来表示内容的系统,二进位数字系统最早是由哥特佛莱德·莱布尼兹(Gottfried Leibniz)在17世纪发明,后来被运用在电脑科技上,自此二进位数字系统就被广泛使用。
- 什么是二进位码?
- 二进位码的工作原理
- ASCII资讯代码
- 二进位码与资讯储存
什么是二进位码?
早期的电脑系统,打开为1,关闭为0,通过使用一连串开关代码,也就是二进位码,来控制电脑系统的作动。
至今电脑仍然使用二进位码,虽然我们看到的电脑介面不是,但在CPU或RAM依然是使用二进位码。
数位1或0在像CPU和RAM这样的硬体设备内,负责控制开启或关闭的电子讯号,而它可以储存及计算数百万个二进位数字。
一个二进位码由8个bit组成,也可以称为1个Byte。一个bit是单个1或0,组成的8位二进位数字。通过使用ASCII码,二进位数字也可以被翻译成文字字元,用于在电脑记忆体中储存数据。
二进位码的工作原理
了解电脑使用的二进位系统的原理,可以将二进位数字转换成十进位数字。每个二进位数字的位置决定了它的十进位值。对于一个8位的二进位数字而言,它的数值计算方法如下。
- 第1位:2的0次方=1
- 第2位:2的1次方=2
- 第3位:2的2次方=4
- 第4位:2的3次方=8
- 第5位:2的4次方=16
- 第6位:2的5次方=32
- 第7位:2的6次方=64
- 第8位:2的7次方=128
通过将bit为1的单个数值相加,你可以表示从0到255的任何十进位数字字。然后透过添加更多位,就可以表示更大的位数。
当电脑拥有16位元操作系统时,CPU能够计算的最大单个数字是65,535;32位元操作系统可以处理大到2,147,483,647的单个十进位数字;而具有64位元架构的现代电脑系统有能力处理大得惊人的十进位数字,最高可达9,223,372,036,854,775,807。
ASCII资讯代码
了解电脑如何使用二进位数字系统来处理十进位数字后,你肯定会很好奇电脑是如何使用这种的系统来储存及处理文字数据。
这要归功于一个叫做ASCII码的东西。
ASCII表由128个文字或特殊字元组成,每个字元都有一个相关的十进位值。所有具有ASCII功能的应用程序都可以向电脑记忆体读取或储存文字资讯。
下面是一些二进位数字转换成ASCII文字的例子:
- 11011=27,这是ASCII中的ESC键。
- 110000=48,在ASCII中表示数值0。
- 1000001=65,即ASCII中的A。
- 1111111=127,这是ASCII中的DEL键。
二进位码除了被电脑用于处理文字资讯,也被用于处理其它数据,例如,base64被用于传输和储存图像或影片等媒体。
二进位码与资讯储存
所有文件、网页、游戏,都是透过二进位数字系统来实现。
二进位码使电脑能够操作和储存所有类型的资讯,并从电脑记忆体中获取数据。一切电脑化的东西,甚至是你的汽车或手机,都利用二进位系统来控制你所使用的一切。