Kod binarny, jak komputery liczą, znajduje się w telefonach, tabletach i grach.
Czym jest kod binarny, jak komputery liczą?
Binarne używa tylko jedynek i zer. Każda cyfra to bit, najmniejsza jednostka danych. Razem bity tworzą większe części, takie jak bajty. Na przykład osiem bitów tworzy jeden bajt, który może reprezentować 256 różnych wartości, od 0 do 255, co jest kluczowe dla zrozumienia, jak komputery przetwarzają informacje według Axiometa.
Bity, bajty i wartości miejsc
Bity używają wartości miejsc, które są potęgami dwójki. Każda pozycja w liczbie binarnej reprezentuje potęgę dwójki, z prawą pozycją będącą 2⁰ (1), następną 2¹ (2), potem 2² (4) i tak dalej jak podkreśla FPGA Fundamentals. Więc miejsca to jeden, dwa, cztery, osiem, szesnaście i tak dalej. Z trzema bitami można liczyć od zera do siedmiu. Na przykład, pięć w systemie dziesiętnym to 101 w systemie binarnym, ponieważ pięć to cztery plus jeden.
- Trzy bity: 000 do 111 (liczy od 0 do 7)
- Cztery bity: nazywane nibble
- Osiem bitów: jeden bajt
Jak binarny buduje tekst, obrazy i dźwięk
Komputery używają bajtów do przechowywania liter, obrazów i dźwięku. Tekst mapuje litery na liczby za pomocą systemów takich jak ASCII i Unicode. Na przykład, wielka litera A to dziesiętnie sześćdziesiąt pięć, binarnie 01000001.
Również obrazy to siatki pikseli. Kolor 24-bitowy daje osiem bitów dla czerwonego, zielonego i niebieskiego. Dlatego mamy około 16,7 miliona kolorów.
Dźwięk również staje się liczbami. Urządzenia próbkują dźwięk wiele razy na sekundę. Często każda próbka używa szesnastu bitów dla czystego, jakości CD dźwięku.
Jak jedynki i zera stają się fizyczne
Wewnątrz sprzętu, jedynki i zera nie są magiczne. To wysokie i niskie napięcia, namagnesowane punkty, małe wgłębienia na dyskach lub błyski światła. Logika Boole’a i bramki logiczne łączą bity, aby podejmować decyzje. Na przykład, bramki AND, OR, NOT i XOR pomagają obwodom szybko obliczać wyniki.
Krótka historia binarnego
Ludzie używali idei podobnych do binarnych od wieków. Starożytne teksty, takie jak I Ching, używały par wzorców. Współczesny system liczbowy binarny — podstawa dzisiejszego kodu binarnego — został po raz pierwszy sformalizowany przez Gottfrieda Wilhelma Leibniza w 1689 roku i opublikowany w jego artykule z 1703 roku 'Explication de l’Arithmétique Binaire.’ Później George Boole sformalizował logikę. Claude Shannon połączył następnie logikę z obwodami przełączającymi. 21 czerwca 1948 roku, o godzinie 11:00, pierwszy komputer z przechowywanym programem, Manchester Baby, pomyślnie wykonał oprogramowanie załadowane do pamięci elektronicznej, demonstrując kod binarny w komputerze z przechowywanym programem elektronicznym po raz pierwszy według Wikipedii. Razem te kroki doprowadziły do nowoczesnego przetwarzania danych.
Proste aktywności, aby uczynić to zabawnym
Spróbuj szybkiej gry z latarką. Rodzic włącza dla jedynki i wyłącza dla zera w krótkich rytmach. Następnie, przeliteruj małe liczby w binarnym. Możesz także zrobić binarną bransoletkę z kolorowych i zwykłych koralików. Na koniec, naucz liczenia na palcach, gdzie każdy palec oznacza potęgę dwójki.
Porada dotycząca bezpieczeństwa: uważaj na małe koraliki w pobliżu małych dzieci.
Dlaczego to ważne: twój tablet, aparat i gry wszystkie polegają na kodzie binarnym, jak komputery liczą. Zabawa i ciekawość czynią ten pomysł przyjaznym i zabawnym. Jeśli lubisz delikatne, prowadzone pomysłami historie, odkryj Storypie dla audio i podpowiedzi.
Przeczytaj lub posłuchaj historii o Kodzie Binarnym (Jak Komputery Liczą) teraz: Dla dzieci w wieku 3-5 lat, Dla dzieci w wieku 6-8 lat, Dla dzieci w wieku 8-10 lat, i Dla dzieci w wieku 10-12 lat.
Przeczytaj lub posłuchaj historii o Kodzie Binarnym (Jak Komputery Liczą) teraz.
Odkryj Storypie dla więcej delikatnych, ciekawych historii na Storypie.
