أجهزة الكمبيوتر وما هو الرمز الثنائي؟

قبل أن تتمكن أجهزة الكمبيوتر من القيام بأي شيء أكثر تعقيدًا من الإضافة ، كان عليها أولاً أن تكون قادرة على فهم ومعالجة العنصرين الأساسيين لأي برنامج كمبيوتر: 1 و 0.

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الثنائية الأصلية معالجة هاتين الحالتين فقط لأنها اقتصرت على قناتين منفصلتين أو "أسلاك منطقية" يمكن من خلالها معالجة البيانات وتخزينها.

كانت أجهزة الكمبيوتر الأقدم تتكون فقط من "0s" و "1s" ، أو "بت" كما يشار إليها عادة اليوم.

ومع ذلك ، سرعان ما أصبحت أجهزة الكمبيوتر الثنائية الأصلية هذه قديمة. بمجرد أن بدأت أجهزة الكمبيوتر قادرة على قراءة ومعالجة أكثر من مجرد "0s" و "1s" ، أصبح نظام الشفرة الثنائية قديمًا.

اليوم ، أصبحت أجهزة الكمبيوتر قادرة على تخزين ومعالجة وتخزين البيانات بشكل أكثر كفاءة من أي وقت مضى.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر نظامًا مختلفًا وأكثر تقدمًا يُعرف باسم الكود الثنائي. الكود الثنائي هو طريقة لتمثيل البيانات باستخدام حالتين أو قيمتين مختلفتين فقط: 1s و 0s.

يستخدم هذا النظام في أجهزة الكمبيوتر لمعالجة البيانات وتخزينها بشكل أكثر كفاءة من النظام الثنائي.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر نظام الأرقام الثنائية لتخزين البيانات ومعالجتها. نظام الأرقام العشري هو امتداد بسيط لنظام الأرقام الثنائية ، ويستخدم للمهام اليومية مثل إخبار الوقت وحساب التغيير.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر سلسلة من 1 و 0 لمعالجة البيانات وتخزينها. يُعرف هذا باسم الكود الثنائي.

كيف يعمل الكود الثنائي

لفهم كيفية معالجة أجهزة الكمبيوتر للبيانات ، من المفيد معرفة القليل عن كيفية تخزين البيانات.

يقوم الكمبيوتر بتخزين البيانات إما على شكل شحن (مثل البطارية) ، أو مغناطيسية (مثل محرك الأقراص الثابتة) ، أو كحرارة (مثل وحدة المعالجة المركزية).

عندما يقوم الكمبيوتر بتخزين البيانات ، فإنه إما يكتب "0s" أو "1s". عندما يقرأ الكمبيوتر البيانات ، فإنه إما يقوم بتحويل "0s" إلى "1s" أو العكس.

تخزين البيانات كـ "0s" و "1s" هو أساس كل الحوسبة.

لتخزين البيانات ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر رمزًا ثنائيًا. الكود الثنائي هو نظام يستخدم حالتين أو قيمتين فقط لتمثيل البيانات: 1 و 0.

يعمل الكود الثنائي لأجهزة الكمبيوتر على النحو التالي:

0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

يُعرف هذا العمود الكبير من الآحاد والأصفار باسم "بايت" أو "بت". تشكل الصفوف الثلاثة والأعمدة الثمانية بايتًا.

المثال أعلاه هو ثمانية بتات فقط ، ولكن نظرًا لوجود 3 بايت في البايت ، فإن الكود الثنائي الكامل لهذا المثال سيكون كالتالي:

1111 1100 1111

ماذا يعني الرمز الثنائي؟

يجب أن يوضح المثال أعلاه كيف تبدو الشفرة الثنائية ، لكن دعنا نتعرف على معناها.

أولاً ، علينا تحديد معنى "1" و "0". الرقم "1" في الكود الثنائي هو "1" و "0" هو "0".

ومع ذلك ، فإن الرقم "1" في الكود الثنائي يعني شيئًا مختلفًا عن الرقم "1" في اللغة الإنجليزية. الرقم "1" في الكود الثنائي هو أعلى قيمة عددية ممكنة.

على سبيل المثال ، الكلمة "one" في الكود الثنائي هي "00010010". "واحد" في الكود الثنائي هو "1".

نظرًا لوجود قيمتين محتملتين فقط لـ "1" في الكود الثنائي ، لا توجد سوى قيمتين محتملتين لـ "0" أيضًا: "00" أو "0".

لذا ، فإن كل مجموعة من الأرقام والحروف التي نراها أعلاه هي تمثيل محتمل للبيانات في رمز ثنائي.

كيفية تحويل الرمز الثنائي إلى رقم عشري

لتحويل رقم ثنائي إلى رقم عشري مكافئ له ، يمكنك عكس كل بت واستخدام نفس الخوارزمية التي ناقشناها أعلاه لتحويل الأرقام الثنائية إلى أحرف.

على سبيل المثال ، إذا تم تخزين الرقم الثنائي 1001 كأربعة أصفار وواحد في الكمبيوتر ، فإن عكس البتات سيعطينا هذا:

000 0010 0001

إليك مثال آخر:

1101 1001 1100

عشري - النظام الرقمي

النظام العشري هو نظام من الأعداد يستخدم عشرة كأساس له. أي أن الرقم 10 هو نظام الأرقام المستخدم للعد من صفر إلى تسعة ثم التراجع إلى الصفر مرة أخرى.

هناك قواعد مختلفة مستخدمة في أنظمة أخرى للأرقام مثل Base Ten ، لكن النظام العشري هو القاعدة الأكثر شهرة واستخدامًا.

النظام العشري هو ما يجعل من الممكن الجمع والطرح والضرب والقسمة بأعداد صحيحة بدلاً من استخدام الكسور أو مضاعفات قوى العشرة.

تمثيل الفاصلة العائمة - الأعداد ذات المنازل العشرية

غالبًا ما يستخدم النظام العشري لتمثيل الأرقام التي تحتوي على أكثر من منزلتين عشريتين. الطريقة الأكثر شيوعًا للقيام بذلك هي وضع علامة عشرية بين كل زوج من الأصفار والآحاد المتتالية.

على سبيل المثال ، سيتم تمثيل الرقم 8234.56 على النحو التالي:

8.23 456

ملخص

الكود الثنائي هو النظام المستخدم لتخزين البيانات ومعالجتها بواسطة أجهزة الكمبيوتر. إنه يعمل عن طريق استخدام حالتين أو قيمتين فقط لتمثيل البيانات: 1s و 0s.

لتحويل رقم ثنائي إلى رقم عشري مكافئ له ، يمكنك عكس كل بت واستخدام الخوارزمية التي ناقشناها أعلاه لتحويل الأرقام الثنائية إلى أحرف.

للقيام أ مسألة حسابية بسيطة باستخدام أرقام عشرية وثنائية فقط ، قم ببساطة بتقسيم المشكلة إلى أجزاء أصغر واستخدم الرمز الثنائي لكل قطعة.