कंप्यूटर शब्दों और संख्याओं को लोगों की तरह नहीं समझता है। आधुनिक सॉफ़्टवेयरअंतिम उपयोगकर्ता को इसे अनदेखा करने की अनुमति देता है, लेकिन अधिकतम निम्न स्तरआपका कंप्यूटर एक बाइनरी इलेक्ट्रिकल सिग्नल पर काम करता है केवल दो राज्य हैं: करंट है या नहीं. जटिल डेटा को "समझने" के लिए, आपके कंप्यूटर को इसे बाइनरी प्रारूप में एन्कोड करना होगा।

बाइनरी सिस्टम दो अंकों, 1 और 0 पर आधारित है, जो चालू और बंद स्थिति के अनुरूप है जिसे आपका कंप्यूटर समझ सकता है। आप संभवतः दशमलव प्रणाली से परिचित हैं। यह 0 से 9 तक दस अंकों का उपयोग करता है, और फिर दो अंकों की संख्या बनाने के लिए अगले क्रम पर आगे बढ़ता है, जिसमें प्रत्येक संख्या पिछली संख्या से दस गुना बड़ी होती है। बाइनरी सिस्टम समान है, जिसमें प्रत्येक अंक पिछले वाले से दोगुना बड़ा है।

बाइनरी प्रारूप में गिनती

बाइनरी अभिव्यक्ति में, पहला अंक दशमलव प्रणाली में 1 के बराबर होता है। दूसरा अंक 2 है, तीसरा 4 है, चौथा 8 है, और इसी तरह - हर बार दोगुना। इन सभी मानों को जोड़ने पर आपको दशमलव प्रारूप में संख्या मिल जाएगी।

1111 (बाइनरी में) = 8 + 4 + 2 + 1 = 15 (दशमलव में)

0 के लिए लेखांकन हमें चार बाइनरी बिट्स के लिए 16 संभावित मान देता है। 8 बिट्स ले जाएँ और आपको 256 संभावित मान मिलेंगे। इसे दर्शाने के लिए बहुत अधिक जगह की आवश्यकता होती है क्योंकि चार दशमलव अंक हमें 10,000 संभावित मान देते हैं। बेशक, बाइनरी कोड अधिक जगह लेता है, लेकिन कंप्यूटर बाइनरी फ़ाइलों को दशमलव प्रणाली की तुलना में बहुत बेहतर समझते हैं। और कुछ चीज़ों के लिए, जैसे तर्क प्रसंस्करण, बाइनरी दशमलव से बेहतर है।

यह कहा जाना चाहिए कि एक और बुनियादी प्रणाली है जिसका उपयोग प्रोग्रामिंग में किया जाता है: हेक्साडेसिमल. हालाँकि कंप्यूटर हेक्साडेसिमल प्रारूप में काम नहीं करते हैं, प्रोग्रामर कोड लिखते समय मानव-पठनीय प्रारूप में बाइनरी पते का प्रतिनिधित्व करने के लिए इसका उपयोग करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि हेक्साडेसिमल संख्या के दो अंक एक संपूर्ण बाइट का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे बाइनरी में आठ अंकों को प्रतिस्थापित करते हैं। अतिरिक्त छह अंक बनाने के लिए हेक्साडेसिमल प्रणाली 0-9 संख्याओं के साथ-साथ ए से एफ तक के अक्षरों का उपयोग करती है।

कंप्यूटर बाइनरी फ़ाइलों का उपयोग क्यों करते हैं?

संक्षिप्त जवाब: हार्डवेयरऔर भौतिकी के नियम. आपके कंप्यूटर का प्रत्येक अक्षर एक विद्युत संकेत है, और कंप्यूटिंग के शुरुआती दिनों में, विद्युत संकेतों को मापना कहीं अधिक कठिन था। केवल "चालू" स्थिति, जो एक नकारात्मक चार्ज द्वारा दर्शायी जाती है, और "ऑफ" स्थिति, जो एक सकारात्मक चार्ज द्वारा दर्शायी जाती है, के बीच अंतर करना अधिक समझ में आता है।

उन लोगों के लिए जो नहीं जानते कि "ऑफ" को सकारात्मक चार्ज द्वारा क्यों दर्शाया जाता है, ऐसा इसलिए है क्योंकि इलेक्ट्रॉनों पर नकारात्मक चार्ज होता है, और अधिक इलेक्ट्रॉनों का मतलब नकारात्मक चार्ज के साथ अधिक वर्तमान होता है।

इस प्रकार, प्रारंभिक कमरे के आकार के कंप्यूटर का उपयोग किया गया बाइनरी फ़ाइलेंअपने सिस्टम बनाने के लिए, और यद्यपि उन्होंने पुराने, भारी उपकरणों का उपयोग किया, उन्होंने उन्हीं मूलभूत सिद्धांतों पर काम किया। आधुनिक कंप्यूटर जो कहते हैं उसका उपयोग करते हैं ट्रांजिस्टर बाइनरी कोड के साथ गणना करने के लिए।

यहाँ एक विशिष्ट ट्रांजिस्टर का आरेख है:

अनिवार्य रूप से, यदि गेट में करंट है तो यह स्रोत से नाली तक करंट प्रवाहित करने की अनुमति देता है। यह एक बाइनरी कुंजी बनाता है. निर्माता इन ट्रांजिस्टर को अविश्वसनीय रूप से छोटा बना सकते हैं - 5 नैनोमीटर तक, या डीएनए के दो स्ट्रैंड के आकार तक। आधुनिक प्रोसेसर इसी तरह काम करते हैं, और यहां तक ​​कि वे चालू और बंद स्थितियों के बीच अंतर करने में समस्याओं से पीड़ित हो सकते हैं (हालांकि यह उनके अवास्तविक आणविक आकार के अधीन होने के कारण है) क्वांटम यांत्रिकी की विचित्रता).

केवल बाइनरी सिस्टम ही क्यों

तो आप सोच रहे होंगे, “केवल 0 और 1 ही क्यों? दूसरा नंबर क्यों नहीं जोड़ा? हालाँकि यह आंशिक रूप से कंप्यूटर बनाने की परंपराओं के कारण है, साथ ही, एक और अंक जोड़ने का मतलब वर्तमान की एक और स्थिति को अलग करने की आवश्यकता होगी, न कि केवल "बंद" या "चालू"।

यहां समस्या यह है कि यदि आप एकाधिक वोल्टेज स्तरों का उपयोग करना चाहते हैं, तो आपको उन पर आसानी से गणना करने का एक तरीका चाहिए, और इसमें सक्षम वर्तमान हार्डवेयर बाइनरी गणना के प्रतिस्थापन के रूप में व्यवहार्य नहीं है। उदाहरण के लिए, एक तथाकथित है ट्रिपल कंप्यूटर, 1950 के दशक में विकसित हुआ, लेकिन विकास वहीं रुक गया। टर्नेरी तर्क बाइनरी से अधिक कुशल, लेकिन बाइनरी ट्रांजिस्टर के लिए अभी तक कोई प्रभावी प्रतिस्थापन नहीं है, या कम से कम बाइनरी के समान छोटे पैमाने पर कोई ट्रांजिस्टर नहीं है।

हम टर्नरी लॉजिक का उपयोग नहीं कर सकते इसका कारण यह है कि कंप्यूटर में ट्रांजिस्टर कैसे जुड़े होते हैं और गणितीय गणना के लिए उनका उपयोग कैसे किया जाता है। ट्रांजिस्टर दो इनपुट पर जानकारी प्राप्त करता है, एक ऑपरेशन करता है, और परिणाम को एक आउटपुट पर लौटाता है।

इस प्रकार, कंप्यूटर के लिए बाइनरी गणित किसी भी अन्य चीज़ की तुलना में आसान है। बाइनरी लॉजिक को आसानी से बाइनरी सिस्टम में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें ऑन और ऑफ स्थिति के अनुरूप सही और गलत होता है।

बाइनरी लॉजिक पर चलने वाली बाइनरी सत्य तालिका में प्रत्येक मौलिक ऑपरेशन के लिए चार संभावित आउटपुट होंगे। लेकिन, चूंकि ट्रिपल गेट तीन इनपुट का उपयोग करते हैं, ट्रिपल सत्य तालिका में 9 या अधिक होंगे। जबकि बाइनरी सिस्टम में 16 संभावित ऑपरेटर (2^2^2) हैं, टर्नरी सिस्टम में 19683 (3^3^3) होंगे। स्केलिंग एक मुद्दा बन जाता है क्योंकि ट्रिनिटी अधिक कुशल होने के साथ-साथ यह तेजी से अधिक जटिल भी है।

कौन जानता है?भविष्य में, हम टर्नरी कंप्यूटरों को देख सकते हैं क्योंकि बाइनरी लॉजिक को लघुकरण चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। अभी, दुनिया बाइनरी मोड में काम करती रहेगी।

बाइनरी कोड किसी भी दो-वर्ण प्रणाली का उपयोग करके टेक्स्ट, कंप्यूटर प्रोसेसर निर्देश या अन्य डेटा का प्रतिनिधित्व करता है। आमतौर पर, यह 0s और 1s की एक प्रणाली है जो प्रत्येक प्रतीक और निर्देश के लिए बाइनरी अंकों (बिट्स) का एक पैटर्न निर्दिष्ट करती है। उदाहरण के लिए, आठ बिट्स की एक बाइनरी स्ट्रिंग 256 संभावित मानों में से किसी एक का प्रतिनिधित्व कर सकती है और इसलिए कई अलग-अलग तत्व उत्पन्न कर सकती है। प्रोग्रामर के वैश्विक पेशेवर समुदाय से बाइनरी कोड की समीक्षा से संकेत मिलता है कि यह पेशे का आधार है और कंप्यूटर सिस्टम के कामकाज का मुख्य कानून है और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों.

बाइनरी कोड को समझना

कंप्यूटिंग और दूरसंचार में, डेटा वर्णों को बिट स्ट्रिंग्स में एन्कोड करने के विभिन्न तरीकों के लिए बाइनरी कोड का उपयोग किया जाता है। ये विधियाँ निश्चित-चौड़ाई या परिवर्तनीय-चौड़ाई स्ट्रिंग का उपयोग कर सकती हैं। बाइनरी कोड में कनवर्ट करने के लिए कई कैरेक्टर सेट और एन्कोडिंग हैं। निश्चित-चौड़ाई वाले कोड में, प्रत्येक अक्षर, संख्या या अन्य वर्ण को समान लंबाई की एक बिट स्ट्रिंग द्वारा दर्शाया जाता है। यह बिट स्ट्रिंग, जिसे बाइनरी संख्या के रूप में समझा जाता है, आमतौर पर ऑक्टल, दशमलव या हेक्साडेसिमल नोटेशन में कोड तालिकाओं में प्रदर्शित की जाती है।

बाइनरी डिकोडिंग: बाइनरी संख्या के रूप में व्याख्या की गई एक बिट स्ट्रिंग को दशमलव संख्या में परिवर्तित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, लोअरकेस अक्षर a, यदि बिट स्ट्रिंग 01100001 (जैसा कि मानक ASCII कोड में) द्वारा दर्शाया गया है, को दशमलव संख्या 97 के रूप में भी दर्शाया जा सकता है। बाइनरी कोड को टेक्स्ट में परिवर्तित करना एक ही प्रक्रिया है, ठीक इसके विपरीत।

यह काम किस प्रकार करता है

बाइनरी कोड किससे मिलकर बनता है? डिजिटल कंप्यूटर में उपयोग किए जाने वाले कोड के आधार पर केवल दो संभावित स्थितियाँ होती हैं: चालू। और बंद, आमतौर पर शून्य और एक द्वारा दर्शाया जाता है। जबकि दशमलव प्रणाली में, जो 10 अंकों का उपयोग करती है, प्रत्येक स्थिति 10 (100, 1000, आदि) का गुणज है, बाइनरी प्रणाली में, प्रत्येक अंक की स्थिति 2 (4, 8, 16, आदि) का गुणज है। . बाइनरी कोड सिग्नल विद्युत पल्सों की एक श्रृंखला है जो संख्याओं, प्रतीकों और किए जाने वाले संचालन का प्रतिनिधित्व करता है।

घड़ी नामक उपकरण नियमित पल्स भेजता है, और ट्रांजिस्टर जैसे घटकों को पल्स को संचारित या अवरुद्ध करने के लिए चालू (1) या बंद (0) किया जाता है। बाइनरी कोड में, प्रत्येक दशमलव संख्या (0-9) को चार बाइनरी अंकों या बिट्स के एक सेट द्वारा दर्शाया जाता है। अंकगणित के चार बुनियादी संचालन (जोड़, घटाव, गुणा और भाग) को बाइनरी संख्याओं पर मौलिक बूलियन बीजगणितीय संचालन के संयोजन में कम किया जा सकता है।

संचार और सूचना सिद्धांत में बिट दो के बीच चयन के परिणाम के बराबर डेटा की एक इकाई है संभावित विकल्पआमतौर पर डिजिटल कंप्यूटर में उपयोग की जाने वाली बाइनरी नंबर प्रणाली में।

बाइनरी कोड समीक्षाएँ

कोड और डेटा की प्रकृति आईटी की मूलभूत दुनिया का एक बुनियादी हिस्सा है। इस उपकरण का उपयोग वैश्विक आईटी "पर्दे के पीछे" के विशेषज्ञों द्वारा किया जाता है - प्रोग्रामर जिनकी विशेषज्ञता औसत उपयोगकर्ता के ध्यान से छिपी होती है। डेवलपर्स से बाइनरी कोड की समीक्षा से संकेत मिलता है कि इस क्षेत्र में गणितीय बुनियादी बातों के गहन अध्ययन और गणितीय विश्लेषण और प्रोग्रामिंग के क्षेत्र में व्यापक अभ्यास की आवश्यकता है।

बाइनरी कोड कंप्यूटर कोड या प्रोग्रामिंग डेटा का सबसे सरल रूप है। यह पूरी तरह से बाइनरी अंक प्रणाली द्वारा दर्शाया गया है। बाइनरी कोड की समीक्षाओं के अनुसार, यह अक्सर मशीन कोड से जुड़ा होता है क्योंकि बाइनरी सेट को जोड़कर बनाया जा सकता है सोर्स कोड, जिसकी व्याख्या कंप्यूटर या अन्य हार्डवेयर द्वारा की जाती है। यह आंशिक रूप से सच है. निर्देश बनाने के लिए बाइनरी अंकों के सेट का उपयोग करता है।

कोड के सबसे बुनियादी रूप के साथ, एक बाइनरी फ़ाइल डेटा की सबसे छोटी मात्रा का भी प्रतिनिधित्व करती है जो सभी जटिल जटिल हार्डवेयर के माध्यम से बहती है और सॉफ्टवेयर सिस्टम, आज के संसाधनों और डेटा परिसंपत्तियों को संभालना। डेटा की सबसे छोटी मात्रा को बिट कहा जाता है। बिट्स की वर्तमान स्ट्रिंग कोड या डेटा बन जाती है जिसकी व्याख्या कंप्यूटर द्वारा की जाती है।

बाइनरी संख्या

गणित और डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में, बाइनरी संख्या बेस-2 संख्या प्रणाली, या बाइनरी संख्यात्मक प्रणाली में व्यक्त एक संख्या है, जो केवल दो वर्णों का उपयोग करती है: 0 (शून्य) और 1 (एक)।

आधार-2 संख्या प्रणाली 2 की त्रिज्या के साथ एक स्थितीय अंकन है। प्रत्येक अंक को बिट के रूप में संदर्भित किया जाता है। तर्क नियमों का उपयोग करके डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में इसके सरल कार्यान्वयन के कारण, बायनरी सिस्टमलगभग सभी आधुनिक कंप्यूटर और इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा उपयोग किया जाता है।

कहानी

बाइनरी कोड के आधार के रूप में आधुनिक बाइनरी संख्या प्रणाली का आविष्कार 1679 में गॉटफ्रीड लीबनिज द्वारा किया गया था और इसे अपने लेख "बाइनरी अरिथमेटिक एक्सप्लेन्ड" में प्रस्तुत किया गया था। लाइबनिज़ के धर्मशास्त्र में बाइनरी संख्याएँ केंद्रीय थीं। उनका मानना ​​था कि बाइनरी संख्याएँ रचनात्मकता पूर्व निहिलो, या शून्य से सृजन के ईसाई विचार का प्रतीक हैं। लीबनिज़ ने एक ऐसी प्रणाली खोजने की कोशिश की जो तर्क के मौखिक कथनों को विशुद्ध गणितीय डेटा में बदल देगी।

लीबनिज़ से पहले की बाइनरी प्रणालियाँ प्राचीन दुनिया में भी मौजूद थीं। एक उदाहरण चीनी बाइनरी सिस्टम I चिंग है, जहां अटकल पाठ यिन और यांग के द्वंद्व पर आधारित है। एशिया और अफ्रीका में, संदेशों को एन्कोड करने के लिए बाइनरी टोन वाले स्लॉटेड ड्रम का उपयोग किया जाता था। भारतीय विद्वान पिंगला (लगभग 5वीं शताब्दी ईसा पूर्व) ने अपने कार्य चंदाशुत्रेमा में छंदविद्या का वर्णन करने के लिए एक द्विआधारी प्रणाली विकसित की।

फ़्रेंच पोलिनेशिया में मंगरेवा द्वीप के निवासी 1450 तक हाइब्रिड बाइनरी-दशमलव प्रणाली का उपयोग करते थे। 11वीं शताब्दी में, वैज्ञानिक और दार्शनिक शाओ योंग ने हेक्साग्राम को व्यवस्थित करने की एक विधि विकसित की जो 0 से 63 के अनुक्रम से मेल खाती है, जैसा कि बाइनरी प्रारूप में दर्शाया गया है, जिसमें यिन 0 और यांग 1 है। यह क्रम एक शब्दकोषीय क्रम भी है दो-तत्व सेट से चयनित तत्वों के ब्लॉक।

नया समय

1605 में, एक ऐसी प्रणाली पर चर्चा की गई जिसमें वर्णमाला के अक्षरों को बाइनरी अंकों के अनुक्रम में कम किया जा सकता था, जिसे बाद में किसी भी यादृच्छिक पाठ में प्रकार के सूक्ष्म बदलावों के रूप में एन्कोड किया जा सकता था। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यह फ्रांसिस बेकन ही थे जिन्होंने बाइनरी कोडिंग के सामान्य सिद्धांत को इस अवलोकन के साथ पूरक किया कि इस पद्धति का उपयोग किसी भी वस्तु के साथ किया जा सकता है।

जॉर्ज बूले नाम के एक अन्य गणितज्ञ और दार्शनिक ने 1847 में "तर्क का गणितीय विश्लेषण" नामक एक पेपर प्रकाशित किया, जिसमें तर्क की बीजगणितीय प्रणाली का वर्णन किया गया जिसे आज बूलियन बीजगणित के रूप में जाना जाता है। प्रणाली एक द्विआधारी दृष्टिकोण पर आधारित थी, जिसमें तीन बुनियादी ऑपरेशन शामिल थे: AND, OR और NOT। यह प्रणाली तब तक चालू नहीं हुई जब तक क्लाउड शैनन नामक एमआईटी स्नातक छात्र ने यह नहीं देखा कि वह जो बूलियन बीजगणित सीख रहा था वह एक विद्युत सर्किट के समान था।

शैनन ने 1937 में एक शोध प्रबंध लिखा जिसमें महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकले। शैनन की थीसिस बन गई प्रस्थान बिंदूकंप्यूटर और इलेक्ट्रिकल सर्किट जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बाइनरी कोड का उपयोग करने के लिए।

बाइनरी कोड के अन्य रूप

बिटस्ट्रिंग बाइनरी कोड का एकमात्र प्रकार नहीं है। सामान्य तौर पर बाइनरी सिस्टम वह सिस्टम होता है जो केवल दो विकल्पों की अनुमति देता है, जैसे कि स्विच इन इलेक्ट्रॉनिक प्रणालीया एक साधारण सच्चा या गलत परीक्षण।

ब्रेल एक प्रकार का बाइनरी कोड है जिसे नेत्रहीन लोग स्पर्श द्वारा पढ़ने और लिखने के लिए व्यापक रूप से उपयोग करते हैं, इसका नाम इसके निर्माता लुई ब्रेल के नाम पर रखा गया है। इस प्रणाली में छह बिंदुओं के ग्रिड होते हैं, प्रत्येक स्तंभ में तीन, जिसमें प्रत्येक बिंदु की दो अवस्थाएँ होती हैं: उभरा हुआ या धँसा हुआ। बिंदुओं के विभिन्न संयोजन सभी अक्षरों, संख्याओं और विराम चिह्नों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।

अमेरिकन स्टैंडर्ड कोड फॉर इंफॉर्मेशन इंटरचेंज (एएससीआईआई) कंप्यूटर, संचार उपकरण और अन्य उपकरणों में पाठ और अन्य वर्णों का प्रतिनिधित्व करने के लिए 7-बिट बाइनरी कोड का उपयोग करता है। प्रत्येक अक्षर या प्रतीक को 0 से 127 तक एक संख्या दी गई है।

बाइनरी कोडित दशमलव या बीसीडी पूर्णांक मानों का एक द्विआधारी कोडित प्रतिनिधित्व है जो दशमलव अंकों को एन्कोड करने के लिए 4-बिट ग्राफ़ का उपयोग करता है। चार बाइनरी बिट्स 16 विभिन्न मानों तक एन्कोड कर सकते हैं।

बीसीडी-एन्कोडेड संख्याओं में, प्रत्येक निबल में केवल पहले दस मान मान्य होते हैं और नौ के बाद शून्य के साथ दशमलव अंकों को एन्कोड करते हैं। शेष छह मान अमान्य हैं और कंप्यूटर के बीसीडी अंकगणित के कार्यान्वयन के आधार पर या तो मशीन अपवाद या अनिर्दिष्ट व्यवहार का कारण बन सकते हैं।

बीसीडी अंकगणित को कभी-कभी वाणिज्यिक और वित्तीय अनुप्रयोगों में फ़्लोटिंग पॉइंट संख्या प्रारूपों पर प्राथमिकता दी जाती है जहां जटिल संख्या पूर्णांक व्यवहार अवांछनीय होता है।

आवेदन

बहुमत आधुनिक कंप्यूटरनिर्देशों और डेटा के लिए बाइनरी कोड प्रोग्राम का उपयोग करें। सीडी, डीवीडी और ब्लू-रे डिस्क बाइनरी रूप में ऑडियो और वीडियो का प्रतिनिधित्व करते हैं। फोन कॉललंबी दूरी और मोबाइल नेटवर्क में डिजिटल रूप से स्थानांतरित किया गया टेलीफोन संचारपल्स कोड मॉड्यूलेशन और वॉयस ओवर आईपी नेटवर्क का उपयोग करना।

हर कोई जानता है कि कंप्यूटर डेटा के बड़े समूहों पर अत्यधिक गति से गणना कर सकता है। लेकिन हर कोई नहीं जानता कि ये क्रियाएं केवल दो स्थितियों पर निर्भर करती हैं: करंट है या नहीं और कौन सा वोल्टेज है।

एक कंप्यूटर इतनी विविध जानकारी को संसाधित करने का प्रबंधन कैसे करता है?
इसका रहस्य बाइनरी नंबर सिस्टम में छिपा है। सभी डेटा कंप्यूटर में प्रवेश करते हैं, जो एक और शून्य के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं, जिनमें से प्रत्येक विद्युत तार की एक स्थिति से मेल खाता है: एक - उच्च वोल्टेज, शून्य - कम, या एक - वोल्टेज की उपस्थिति, शून्य - इसकी अनुपस्थिति। डेटा को शून्य और एक में परिवर्तित करना बाइनरी रूपांतरण कहलाता है, और इसके अंतिम पदनाम को बाइनरी कोड कहा जाता है।
दशमलव संकेतन में, रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग की जाने वाली दशमलव संख्या प्रणाली के आधार पर, एक संख्यात्मक मान को 0 से 9 तक दस अंकों द्वारा दर्शाया जाता है, और संख्या में प्रत्येक स्थान का मान उसके दाईं ओर के स्थान से दस गुना अधिक होता है। दशमलव प्रणाली में नौ से बड़ी संख्या को दर्शाने के लिए, उसके स्थान पर एक शून्य रखा जाता है, और बाईं ओर अगले, अधिक मूल्यवान स्थान पर एक रखा जाता है। इसी प्रकार, बाइनरी सिस्टम में, जो केवल दो अंकों - 0 और 1 का उपयोग करता है, प्रत्येक स्थान उसके दाहिनी ओर के स्थान से दोगुना मूल्यवान है। इस प्रकार, बाइनरी कोड में केवल शून्य और एक को एकल संख्याओं के रूप में दर्शाया जा सकता है, और एक से बड़ी किसी भी संख्या के लिए दो स्थानों की आवश्यकता होती है। शून्य और एक के बाद, अगली तीन बाइनरी संख्याएँ 10 (एक-शून्य पढ़ें) और 11 (एक-एक पढ़ें) और 100 (एक-शून्य-शून्य पढ़ें) हैं। 100 बाइनरी 4 दशमलव के बराबर है। दाईं ओर शीर्ष तालिका अन्य बीसीडी समकक्षों को दर्शाती है।
किसी भी संख्या को बाइनरी में व्यक्त किया जा सकता है, यह दशमलव की तुलना में अधिक स्थान लेता है। वर्णमाला को बाइनरी प्रणाली में भी लिखा जा सकता है यदि प्रत्येक अक्षर को एक निश्चित बाइनरी संख्या निर्दिष्ट की गई हो।

चार स्थानों के लिए दो आंकड़े
अंधेरे और हल्के गेंदों का उपयोग करके 16 संयोजन बनाए जा सकते हैं, उन्हें चार के सेट में संयोजित किया जा सकता है। यदि अंधेरे गेंदों को शून्य के रूप में और हल्के गेंदों को एक के रूप में लिया जाता है, तो 16 सेट 16-यूनिट बाइनरी कोड बन जाएंगे, का संख्यात्मक मान जो शून्य से पाँच तक है (पृष्ठ 27 पर शीर्ष तालिका देखें)। बाइनरी प्रणाली में दो प्रकार की गेंदों के साथ भी, प्रत्येक समूह में गेंदों की संख्या - या संख्याओं में स्थानों की संख्या बढ़ाकर अनंत संख्या में संयोजन बनाए जा सकते हैं।

बिट्स और बाइट्स

में सबसे छोटी इकाई कंप्यूटर प्रसंस्करणबिट डेटा की एक इकाई है जिसमें दो संभावित स्थितियों में से एक हो सकती है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक इकाई और शून्य (दाईं ओर) 1 बिट का प्रतिनिधित्व करता है। थोड़ा सा अन्य तरीकों से दर्शाया जा सकता है: उपस्थिति या अनुपस्थिति से विद्युत प्रवाह, एक छेद और उसकी अनुपस्थिति, दाहिनी या बायीं ओर चुंबकत्व की दिशा। आठ बिट एक बाइट बनाते हैं। 256 संभावित बाइट्स 256 वर्णों और प्रतीकों का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। कई कंप्यूटर एक समय में डेटा की एक बाइट प्रोसेस करते हैं।

बाइनरी रूपांतरण. चार अंकों वाला बाइनरी कोड 0 से 15 तक दशमलव संख्याओं का प्रतिनिधित्व कर सकता है।

कोड टेबल

जब बाइनरी कोड का उपयोग वर्णमाला के अक्षरों या विराम चिह्नों को दर्शाने के लिए किया जाता है, तो कोड तालिकाओं की आवश्यकता होती है जो इंगित करती हैं कि कौन सा कोड किस वर्ण से मेल खाता है। ऐसे अनेक कोड संकलित किये गये हैं। अधिकांश पीसी सात अंकों के कोड के साथ कॉन्फ़िगर किए जाते हैं जिन्हें ASCII, या अमेरिकन स्टैंडर्ड कोड फॉर इंफॉर्मेशन इंटरचेंज कहा जाता है। दाईं ओर की तालिका अंग्रेजी वर्णमाला के लिए ASCII कोड दिखाती है। अन्य कोड दुनिया की अन्य भाषाओं के हजारों अक्षरों और अक्षरों के लिए हैं।

ASCII कोड तालिका का भाग

क्योंकि यह सबसे सरल है और निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करता है:

• सिस्टम में जितने कम मूल्य होंगे, इन मूल्यों पर काम करने वाले व्यक्तिगत तत्वों का निर्माण करना उतना ही आसान होगा। विशेष रूप से, बाइनरी संख्या प्रणाली के दो अंकों को कई भौतिक घटनाओं द्वारा आसानी से दर्शाया जा सकता है: एक करंट है - कोई करंट नहीं है, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण एक थ्रेशोल्ड मान से अधिक है या नहीं, आदि।
• किसी तत्व में जितनी कम अवस्थाएँ होंगी, शोर प्रतिरोधक क्षमता उतनी ही अधिक होगी और वह उतनी ही तेजी से काम कर सकता है। उदाहरण के लिए, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण के परिमाण के माध्यम से तीन राज्यों को एन्कोड करने के लिए, आपको दो थ्रेशोल्ड मान दर्ज करने की आवश्यकता होगी, जो शोर प्रतिरक्षा और सूचना भंडारण की विश्वसनीयता में योगदान नहीं देगा।
• बाइनरी अंकगणित काफी सरल है. जोड़ और गुणा की सारणियाँ सरल हैं - संख्याओं के साथ बुनियादी संक्रियाएँ।
• संख्याओं पर बिटवाइज़ संचालन करने के लिए तार्किक बीजगणित के उपकरण का उपयोग करना संभव है।

लिंक

• संख्याओं को एक संख्या प्रणाली से दूसरी संख्या प्रणाली में बदलने के लिए ऑनलाइन कैलकुलेटर

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

देखें अन्य शब्दकोशों में "बाइनरी कोड" क्या है:

2-बिट ग्रे कोड 00 01 11 10 3-बिट ग्रे कोड 000 001 011 010 110 111 101 100 4-बिट ग्रे कोड 0000 0001 0011 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1 11 0 1010 1011 1001 1000 ग्रे कोड एक संख्या प्रणाली कौन से दो आसन्न मान ... ... विकिपीडिया

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08. 06.2018

दिमित्री वासियारोव का ब्लॉग।

बाइनरी कोड - इसका उपयोग कहाँ और कैसे किया जाता है?

मेरे प्रिय पाठकों, आज आपसे मिलकर मुझे विशेष खुशी हुई, क्योंकि मैं एक शिक्षक की तरह महसूस करता हूं, जो पहले पाठ से ही कक्षा को अक्षरों और संख्याओं से परिचित कराना शुरू कर देता है। और चूँकि हम डिजिटल प्रौद्योगिकी की दुनिया में रहते हैं, मैं आपको बताऊंगा कि बाइनरी कोड क्या है, जो उनका आधार है।

आइए शब्दावली से शुरू करें और जानें कि बाइनरी का क्या अर्थ है। स्पष्टीकरण के लिए, आइए अपने सामान्य कलन पर लौटते हैं, जिसे "दशमलव" कहा जाता है। अर्थात्, हम 10 अंकों का उपयोग करते हैं, जिससे विभिन्न संख्याओं के साथ आसानी से काम करना और उचित रिकॉर्ड रखना संभव हो जाता है।

इस तर्क के बाद, बाइनरी सिस्टम केवल दो वर्णों के उपयोग का प्रावधान करता है। हमारे मामले में, ये केवल "0" (शून्य) और "1" एक हैं। और यहां मैं आपको चेतावनी देना चाहता हूं कि काल्पनिक रूप से उनके स्थान पर अन्य लोग भी हो सकते हैं प्रतीक, लेकिन यह वास्तव में ये मान हैं, जो अनुपस्थिति (0, खाली) और एक सिग्नल (1 या "स्टिक") की उपस्थिति का संकेत देते हैं, जो हमें बाइनरी कोड की संरचना को और समझने में मदद करेंगे।

बाइनरी कोड की आवश्यकता क्यों है?

कंप्यूटर के आगमन से पहले, विभिन्न स्वचालित प्रणाली, जिसका संचालन सिद्धांत सिग्नल प्राप्त करने पर आधारित है। सेंसर चालू हो जाता है, सर्किट बंद हो जाता है और एक निश्चित उपकरण चालू हो जाता है। सिग्नल सर्किट में कोई करंट नहीं - कोई संचालन नहीं। यह इलेक्ट्रॉनिक उपकरण ही थे जिन्होंने सर्किट में वोल्टेज की उपस्थिति या अनुपस्थिति द्वारा दर्शाई गई जानकारी को संसाधित करने में प्रगति हासिल करना संभव बनाया।

उनकी आगे की जटिलता के कारण पहले प्रोसेसर का उदय हुआ, जिन्होंने एक निश्चित तरीके से वैकल्पिक दालों से युक्त सिग्नल को संसाधित करके अपना काम भी किया। हम अब कार्यक्रम के विवरण में नहीं जाएंगे, लेकिन निम्नलिखित हमारे लिए महत्वपूर्ण है: इलेक्ट्रॉनिक उपकरण आने वाले संकेतों के दिए गए अनुक्रम को अलग करने में सक्षम हैं। बेशक, सशर्त संयोजन का वर्णन इस तरह करना संभव है: "वहाँ एक संकेत है"; "कोई संकेत नहीं"; "वहाँ एक संकेत है"; "वहाँ एक संकेत है।" आप इस संकेतन को सरल भी बना सकते हैं: "वहाँ है"; "नहीं"; "वहाँ है"; "वहाँ है"।

लेकिन एक सिग्नल की उपस्थिति को इकाई "1" से और उसकी अनुपस्थिति को शून्य "0" से दर्शाना बहुत आसान है। फिर हम इसके बजाय एक सरल और संक्षिप्त बाइनरी कोड का उपयोग कर सकते हैं: 1011।

बेशक, प्रोसेसर प्रौद्योगिकी बहुत आगे बढ़ गई है और अब चिप्स न केवल संकेतों के अनुक्रम को समझने में सक्षम हैं, बल्कि व्यक्तिगत वर्णों वाले विशिष्ट आदेशों के साथ लिखे गए संपूर्ण कार्यक्रमों को भी समझने में सक्षम हैं।

लेकिन उन्हें रिकॉर्ड करने के लिए, एक ही बाइनरी कोड का उपयोग किया जाता है, जिसमें सिग्नल की उपस्थिति या अनुपस्थिति के अनुरूप शून्य और एक होते हैं। वह अस्तित्व में है या नहीं, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता। एक चिप के लिए, इनमें से कोई भी विकल्प जानकारी का एक टुकड़ा है, जिसे "बिट" कहा जाता है (बिट माप की आधिकारिक इकाई है)।

परंपरागत रूप से, एक प्रतीक को कई वर्णों के अनुक्रम के रूप में एन्कोड किया जा सकता है। दो सिग्नल (या उनकी अनुपस्थिति) केवल चार विकल्पों का वर्णन कर सकते हैं: 00; 01;10; 11. इस एन्कोडिंग विधि को टू-बिट कहा जाता है। लेकिन यह भी हो सकता है:

• चार-बिट (जैसा कि 1011 से ऊपर पैराग्राफ में उदाहरण में है) आपको 2^4 = 16 प्रतीक संयोजन लिखने की अनुमति देता है;
• आठ-बिट (उदाहरण के लिए: 0101 0011; 0111 0001)। एक समय में यह प्रोग्रामिंग के लिए सबसे बड़ी रुचि थी क्योंकि इसमें 2^8 = 256 मान शामिल थे। इससे सभी दशमलव अंकों, लैटिन वर्णमाला और विशेष वर्णों का वर्णन करना संभव हो गया;
• सोलह-बिट (1100 1001 0110 1010) और उच्चतर। लेकिन इतनी लंबाई वाले रिकॉर्ड पहले से ही आधुनिक, अधिक जटिल कार्यों के लिए हैं। आधुनिक प्रोसेसर 32 और 64-बिट आर्किटेक्चर का उपयोग करें;

मैं ईमानदार रहूँगा, मैं अकेला हूँ आधिकारिक संस्करणनहीं, ऐसा हुआ कि यह आठ वर्णों का संयोजन था जो संग्रहीत जानकारी का मानक माप बन गया जिसे "बाइट" कहा जाता है। इसे 8-बिट बाइनरी कोड में लिखे एक अक्षर पर भी लागू किया जा सकता है। तो, मेरे प्यारे दोस्तों, कृपया याद रखें (यदि कोई नहीं जानता हो):

8 बिट = 1 बाइट.

इस तरह से यह है। हालाँकि 2 या 32-बिट मान के साथ लिखे गए अक्षर को नाममात्र रूप से बाइट भी कहा जा सकता है। वैसे, बाइनरी कोड के लिए धन्यवाद, हम बाइट्स में मापी गई फ़ाइलों की मात्रा और सूचना और इंटरनेट ट्रांसमिशन की गति (बिट्स प्रति सेकंड) का अनुमान लगा सकते हैं।

कार्रवाई में बाइनरी एन्कोडिंग

कंप्यूटर के लिए सूचना की रिकॉर्डिंग को मानकीकृत करने के लिए, कई कोडिंग सिस्टम विकसित किए गए हैं, जिनमें से एक, 8-बिट रिकॉर्डिंग पर आधारित ASCII, व्यापक हो गया है। इसमें मान एक विशेष तरीके से वितरित किए जाते हैं:

• पहले 31 अक्षर नियंत्रण अक्षर हैं (00000000 से 00011111 तक)। सेवा आदेशों के लिए सेवा, प्रिंटर या स्क्रीन पर आउटपुट, ध्वनि संकेत, पाठ स्वरूपण;
• 32 से 127 तक निम्नलिखित (001000000 - 011111111) लैटिन वर्णमाला और सहायक प्रतीक और विराम चिह्न;
• शेष, 255वें तक (100000000 - 1111111) - वैकल्पिक, विशेष कार्यों के लिए तालिका का हिस्सा और राष्ट्रीय अक्षर प्रदर्शित करना;

इसमें मानों का डिकोडिंग तालिका में दिखाया गया है।

यदि आप सोचते हैं कि "0" और "1" अव्यवस्थित क्रम में स्थित हैं, तो आप बहुत ग़लत हैं। उदाहरण के तौर पर किसी भी संख्या का उपयोग करते हुए, मैं आपको एक पैटर्न दिखाऊंगा और बाइनरी कोड में लिखी संख्याओं को पढ़ना सिखाऊंगा। लेकिन इसके लिए हम कुछ सम्मेलनों को स्वीकार करेंगे:

• हम दाएँ से बाएँ 8 अक्षरों की एक बाइट पढ़ेंगे;
• यदि सामान्य संख्याओं में हम इकाई, दहाई, सैकड़ों के अंकों का उपयोग करते हैं, तो यहां (उल्टे क्रम में पढ़ने पर) प्रत्येक बिट के लिए "दो" की विभिन्न शक्तियों का प्रतिनिधित्व किया जाता है: 256-124-64-32-16-8- 4-2 -1;
• अब हम संख्या के बाइनरी कोड को देखते हैं, उदाहरण के लिए 00011011। जहां संबंधित स्थिति में "1" सिग्नल होता है, हम इस बिट के मान लेते हैं और उन्हें सामान्य तरीके से जोड़ते हैं। तदनुसार: 0+0+0+32+16+0+2+1 = 51. सही यह विधिआप कोड तालिका को देखकर सत्यापित कर सकते हैं।

अब, मेरे जिज्ञासु मित्रों, आप न केवल जानते हैं कि बाइनरी कोड क्या है, बल्कि यह भी जानते हैं कि इसके द्वारा एन्क्रिप्ट की गई जानकारी को कैसे परिवर्तित किया जाए।

आधुनिक प्रौद्योगिकी के लिए समझने योग्य भाषा

बेशक, बाइनरी कोड पढ़ने के लिए एल्गोरिदम प्रोसेसर उपकरणबहुत अधिक कठिन. लेकिन आप इसका उपयोग अपनी इच्छानुसार कुछ भी लिखने के लिए कर सकते हैं:

• स्वरूपण विकल्पों के साथ पाठ जानकारी;
• संख्याएँ और उनके साथ कोई भी संचालन;
• ग्राफिक और वीडियो छवियां;
• ध्वनियाँ, जिनमें हमारी श्रवण सीमा से परे की ध्वनियाँ भी शामिल हैं;

इसके अलावा, "प्रस्तुति" की सरलता के कारण यह संभव है विभिन्न तरीकेबाइनरी जानकारी के रिकॉर्ड:

बाइनरी कोडिंग के फायदे किसी भी दूरी पर सूचना प्रसारित करने की लगभग असीमित संभावनाओं से पूरित होते हैं। यह संचार की वह विधि है जिसका उपयोग अंतरिक्ष यान और कृत्रिम उपग्रहों के साथ किया जाता है।

तो, आज बाइनरी नंबर सिस्टम एक ऐसी भाषा है जिसे हमारे द्वारा उपयोग किए जाने वाले अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा समझा जाता है। और सबसे दिलचस्प बात यह है कि फिलहाल कोई अन्य विकल्प नजर नहीं आ रहा है।

मुझे लगता है कि मैंने जो जानकारी प्रस्तुत की है वह आपके लिए आरंभ करने के लिए पर्याप्त होगी। और फिर, यदि ऐसी आवश्यकता उत्पन्न होती है, तो हर कोई इस विषय के स्वतंत्र अध्ययन में गहराई से उतरने में सक्षम होगा।

मैं अलविदा कहूंगा और एक छोटे से ब्रेक के बाद आपके लिए अपने ब्लॉग पर किसी दिलचस्प विषय पर एक नया लेख तैयार करूंगा।

यह बेहतर होगा यदि आप मुझे स्वयं बताएं;)

जल्द ही फिर मिलेंगे।