หมายเลขไบนารีคืออะไร

คำว่า "ไบนารี่" หมายถึงระบบที่ประกอบด้วยสองส่วนเช่นดาวคู่ หมายเลขไบนารีไม่แตกต่างจากหมายเลขที่คุณคุ้นเคย พวกมันต่างกัน - ด้วย 1 และ 0 เท่านั้น ในขณะที่มีการใช้เลขฐานสองในหลาย ๆ เขตข้อมูลส่วนใหญ่ที่ใช้มักเป็นงานไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์

ระบบที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการแทนตัวเลขไม่ใช่ระบบไบนารี มันคือระบบทศนิยม หรือที่เรียกว่า base-10 ระบบทศนิยมซึ่งใช้สิบหลัก - 0 ถึง 9 แต่ละตำแหน่งภายในตัวเลขสอดคล้องกับกำลัง 10 ดังนั้นเลขทศนิยม 546.23 เท่ากับ: (5 x 10 2 ) + (4 x 10 1 ) + (6 x 10 0 ) + (2 x 10 -1 ) + (3 x 10 -2 )

อย่างไรก็ตามยังมีอีกหลายระบบที่ใช้สัญกรณ์ตัวเลข ระบบเลขฐานสองหรือที่เรียกว่า base-2 เป็นหนึ่ง ตัวเลขไบนารีใช้เฉพาะตัวเลข 0 และ 1 แต่ละตำแหน่งในตัวเลขสอดคล้องกับกำลังของ 2 ดังนั้นเลขฐานสอง 11100 ตัวอย่างเช่นจะแสดงในรูปแบบทศนิยมต่อไปนี้: (1 x 2 4 ) + (1 x 2 3 ) + (1 x 2 2 ) + (0 x 2 1 ) + (0 x 2 0 ) = 16 + 8 + 4 + 0 + 0 = 28

เห็นได้ชัดว่าระบบทศนิยมเป็นระบบขนาดเล็กที่มีสัญกรณ์มากกว่าระบบเลขฐานสอง ถึงกระนั้นระบบเลขฐานสองก็มีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์บางอย่างที่ทำให้มันมีประโยชน์สำหรับการทำงานบางอย่างรวมถึงคุณสมบัติที่ใช้โดยคอมพิวเตอร์ดิจิทัล เนื่องจากแต่ละ bi nary digi t - bit สำหรับสั้น - มีเพียงสองสถานะที่เป็นไปได้มันจะแสดงได้อย่างง่ายดายด้วยสวิตช์ไฟฟ้าที่มีสองตำแหน่ง หมายเลข "1" หมายถึงสวิตช์ที่เปิดอยู่หรือ "ใช่" ในขณะที่หมายเลข "0" แสดงถึงสวิตช์ที่ถูกปิดหรือ "ไม่"

การคำนวณเลขฐานสองสามารถทำได้โดยใช้กฎง่าย ๆ จำนวนน้อยทำให้สามารถคำนวณตัวเลขโดยใช้ประตูไฟฟ้าเพียงไม่กี่ตัว ตัวอย่างเช่นหากต้องการคูณตัวเลขสองหลักด้วยกันคุณจะต้องจดจำสิ่งต่อไปนี้:

0 x 0 = 0
0 x 1 = 0
1 x 0 = 0
1 x 1 = 1

ระบบสองค่าสำหรับการแทนเลขฐานสองนั้นสามารถเห็นได้ว่าสอดคล้องกับค่าความจริงสองค่าที่ใช้ในสัญลักษณ์เชิงตรรกะ พิจารณาตารางความจริงต่อไปนี้โดยใช้ตัวดำเนินการเชิงตรรกะ "AND:"

F AND F = F
F AND T = F
T AND F = F
T AND T = T

หากคุณแทนที่ "F" ด้วย "0" และ "T" ด้วย "1" จะกลายเป็นที่ชัดเจนว่าตัวดำเนินการเชิงตรรกะ "และ" เทียบเท่ากับเครื่องหมายการคูณในเลขคณิตเลขฐานสอง การดำเนินการทางคณิตศาสตร์อื่น ๆ สามารถแลกเปลี่ยนกันสำหรับการดำเนินการเชิงตรรกะ เนื่องจากตัวดำเนินการเชิงตรรกะนั้นง่ายต่อการแสดงในวงจรคอมพิวเตอร์จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สามารถทำเลขคณิตได้ การทำคณิตศาสตร์ด้วยวิธีนี้เรียกว่า "พีชคณิตแบบบูล" หลังจากผู้ค้นพบจอร์จบูลนักคณิตศาสตร์สมัยศตวรรษที่ 19

ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์บล็อกแปดบิตเรียกว่า ไบต์ ไบต์สามารถแทนตัวเลข 00000000 ถึง 11111111 ซึ่งเป็น 0 ถึง 255 ในระบบทศนิยม สถาปัตยกรรมการคำนวณที่แตกต่างกันสามารถรองรับจำนวนบิตที่แตกต่างกันในการคำนวณเดียว กลุ่มของบิตเช่นนี้เรียกว่า คำ คำมักจะเป็นหลายบิตแปดบิตโดยที่คำ 16-, 32- และ 64- บิตเป็นคำที่พบบ่อยที่สุด