Qu'est-ce que binaire? [Technologie expliquée]

Étant donné que le binaire est si fondamental pour l’existence des ordinateurs, il semble étrange que nous n’ayons jamais abordé ce sujet auparavant. C’est pourquoi aujourd’hui, je pensais donner un bref aperçu de ce que signifie réellement «binaire» et de son utilisation dans les ordinateurs. . Si vous vous êtes toujours demandé quelle est la différence entre 8 bits, 32 bits, et 64 bits est vraiment, et pourquoi il importe - alors lisez la suite!

Qu'est ce que le binaire? La différence entre la base 10 et la base 2

La plupart d’entre nous ont grandi dans un monde de base 10, ce qui signifie que nous avons 10 'base' Nombres (0-9) à partir de laquelle nous obtenons tous les autres nombres. Une fois que nous avons épuisé ceux-ci, nous montons au niveau de l'unité - 10, 100, 1000 - cette forme de comptage est martelée dans notre cerveau dès la naissance. En réalité, c’est seulement à partir de la période romaine que nous avons commencé à compter en base 10. Auparavant, la base 12 était la plus facile, et les gens utilisaient leurs doigts pour compter..

Lorsque nous apprenons la base 10 au primaire, nous écrivons souvent les unités comme ceci:

Donc le nombre 1990 se compose réellement de 1 x 1000, 9 x 100, 9 x 10, et 0 x 1. Je suis sûr que je n'ai pas besoin d'expliquer la base 10 plus loin que ça.

Mais si au lieu d'avoir une sélection complète de 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 de travailler avec les chiffres de base - et si nous avions seulement 0, et 1. C'est appelé base 2; et il est également communément appelé binaire. Dans un monde binaire, vous ne pouvez compter que 0,1 - alors vous devez passer au niveau d'unité suivant.

Compter en binaire

Cela aide énormément si nous écrivons les unités lors de l’apprentissage binaire. Dans ce cas, au lieu que chaque unité supplémentaire soit multipliée par 10, elle est multipliée par 2, nous donnant 1,2,4,8,16,32,64… Donc, pour aider à calculer, nous pouvons les écrire comme ceci:

En d'autres termes, la valeur la plus à droite d'un nombre binaire représente le nombre de 1. Le chiffre suivant, à gauche de cela, représente le nombre de 2. La prochaine représente combien de 4… et ainsi.

Avec cette connaissance, nous pouvons écrire une table de comptage en binaire, avec la valeur équivalente en base 10 indiquée à gauche.

Passez un moment à examiner cela jusqu'à ce que vous compreniez exactement pourquoi 25 est écrit 11001. Vous devriez pouvoir le décomposer en 16 + 8 + 1 = 25..

Travailler en arrière - base 10 à binaire

Vous devriez maintenant pouvoir déterminer la valeur d’un nombre binaire en traçant un tableau similaire et en multipliant chaque unité. Basculer un nombre régulier de base 10 en binaire prend un peu plus d'effort. La première étape consiste à trouver la plus grande unité binaire “rentre dans” le nombre. Ainsi, par exemple, si nous faisions 35, le plus grand nombre de ce tableau qui correspond à 35 est 32, nous aurions donc un 1 dans cette colonne. Nous avons ensuite un reste de 3 - ce qui nécessiterait un 2, puis finalement un 1. Nous obtenons donc 100011.

8 bits, octets et octets

La table que j'ai montrée ci-dessus est en 8 bits, car nous avons un maximum de 8 zéros et des zéros à utiliser pour notre nombre binaire. Ainsi, le nombre maximum que nous pouvons éventuellement représenter est 11111111, ou 255. C’est pourquoi, pour représenter un nombre quelconque de 0-255, nous avons besoin d'au moins 8 bits. Octet et Byte est simplement une autre façon de dire 8 bits. Donc 1 octet = 8 bits.

Informatique 32 vs 64 bits

De nos jours, vous entendez souvent les termes Versions 32 bits et 64 bits de Windows, et vous savez peut-être que Windows 32 bits ne peut prendre en charge jusqu'à 4 gigaoctets de RAM. Pourquoi est-ce bien?

Tout se résume à l'adressage en mémoire. Chaque bit de mémoire nécessite une adresse unique pour pouvoir y accéder. Si nous avions un 8 bits système d’adressage en mémoire, nous ne pourrions avoir qu’un maximum de 256 octets de mémoire. Avec un 32 bits système d'adressage en mémoire (imaginez étendre le tableau ci-dessus pour avoir 32 colonnes d'unités binaires), on peut aller n'importe où jusqu'à 4 294 967 296 ? 4 milliards d'octets, ou en d'autres termes - 4 GIGAoctets. 64 bits l'informatique supprime essentiellement cette limite en nous donnant jusqu'à 18 quintillions adresses différentes - un nombre que la plupart d'entre nous ne pouvons tout simplement pas comprendre.

Adressage IPv4

La dernière inquiétude du monde informatique concerne les adresses IP IPv6 et le futur ARPAgeddon [technologie expliquée] IPv6 & le prochain ARPAgeddon [technologie expliqué] Lisez plus, en particulier IPv4 adresses, comme celles-ci:

• 192.168.0.1
• 200.187.54.22

Ils se composent en fait de 4 chiffres, chacun représentant une valeur allant jusqu'à 255. Pouvez-vous deviner pourquoi? Oui, toute l'adresse est représentée par 4 octets (32 bits au total). Cela semblait être une multitude d’adresses possibles (environ 4 milliards en fait) au moment où Internet a été inventé pour la première fois, mais nous sommes à court de ressources maintenant que tout dans notre vie doit être connecté. Pour résoudre ce problème, le nouvel IPv6 utilise 128 bits au total, nous donnant environ 340 undecillion (mettre 38 zéros à la fin) adresses avec lesquelles jouer.

Je vais en rester là pour aujourd'hui afin de pouvoir revenir à mon objectif initial, qui était d'écrire le prochain tutoriel sur Arduino, dans lequel nous utilisons beaucoup le registre à décalage. J'espère qu'aujourd'hui vous avez compris à quel point le binaire est si important pour les ordinateurs, pourquoi les mêmes nombres continuent d'apparaître et pourquoi le nombre de bits que nous devons représenter représente quelque chose qui limite considérablement la quantité de mémoire, la taille de l'écran, les couleurs possibles des valeurs ou des adresses IP uniques à notre disposition. La prochaine fois, nous allons jeter un oeil à calculs logiques binaires, ce qui est à peu près tout un processeur d'ordinateur fait, ainsi que la façon dont les ordinateurs peuvent représenter des nombres négatifs.

Commentaires? Confusion? Avez-vous trouvé mon explication facile à comprendre? Quel que soit le cas, s'il vous plaît entrer en contact dans les commentaires. Je vais vous laisser avec une blague binaire!

Il y a seulement 10 types de personnes dans le monde: ceux qui comprennent binaire, et ceux qui ne le font pas.

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