Qu'est-ce qui est utilisé pour stocker et exploiter les données dans les ordinateurs ?

Le stockage et le fonctionnement des données dans les ordinateurs utilisent le « binaire ». Étant donné que les nombres binaires n'ont que deux symboles de base, "0" et "1", et que les ordinateurs sont composés de circuits logiques, les circuits logiques n'ont généralement que deux états, l'interrupteur est activé et désactivé, et "1" peut être utilisé pour ces deux. états et "0" indique.

Les données de l'ordinateur sont représentées en binaire. Les données informatiques peuvent être divisées en deux catégories selon leurs utilisations fondamentales : les données numériques et les données non numériques. Les données numériques représentent une quantité spécifique, qui peut être divisée en tailles positives et négatives. Les données non numériques comprennent principalement des caractères, des sons, des images, etc. Ce type de données doit être converti en représentation binaire à l'aide d'une méthode de codage spécifique avant d'être stocké et traité dans l'ordinateur.

(1) Le concept de système de base

Le système de base est également le système de portage, qui est une méthode de portage prescrite par les gens. Pour tout système de base - système de base X, cela signifie que le nombre à une certaine position est effectué par un chiffre à chaque fois que X est calculé. Le système décimal avance de un tous les dix, le système hexadécimal avance de un après chaque hexadécimal et le système binaire avance de un tous les deux

Dans un système numérique qui utilise le comptage par retenue, ne serait-ce que r symboles de base sont utilisés pour représenter des valeurs, alors on l'appelle la base r (système numérique Radix-r) et r est appelé la base (Radix) du système numérique. Les caractéristiques communes des différents systèmes numériques sont les suivantes :

(1). Chaque système numérique possède un certain ensemble de symboles. Par exemple, le système de nombres décimaux comporte dix symboles de base : 0,1,2...,9. Il existe deux symboles de base du système numérique binaire : 0 et 1.

(2). Chaque système numérique utilise une représentation positionnelle. Autrement dit, les valeurs représentées par les symboles dans différentes positions sont différentes et sont liées au poids de leurs positions.

Par exemple : 1234,55 en décimal peut être exprimé comme

1234,55=1×10^3+2×10^2+3×10^1+4×10^0+5× 10^( -1)+5×10^(-2)

On peut voir que la valeur du poids dans divers systèmes de comptage de transport est exactement une certaine puissance de la base. Par conséquent, tout nombre représenté par un système de comptage de retenues peut être écrit sous la forme d’un polynôme développé par des poids.

(2) Pourquoi le binaire est utilisé dans les ordinateurs

L'utilisation du binaire dans les ordinateurs est déterminée par son mécanisme de mise en œuvre. On peut le comprendre ainsi : les composants de base d'un ordinateur sont composés de circuits intégrés, et ces circuits intégrés peuvent être considérés comme composés de circuits de portes (bien sûr, en fait ce n'est pas si simple).

Lorsque l'ordinateur fonctionne, le circuit est sous tension, donc chaque borne de sortie a une tension. Le niveau de tension est converti en binaire par conversion analogique-numérique : le niveau haut est représenté par 1 et le niveau bas est représenté par 0. C’est-à-dire convertir des circuits analogiques en circuits numériques. Le niveau haut et le niveau bas peuvent ici être déterminés artificiellement. Généralement, le niveau bas est inférieur à 2,5 volts et le niveau haut est supérieur à 3,2 volts

Les ordinateurs électroniques peuvent traiter et traiter des informations à des vitesses extrêmement élevées, y compris les données. Traitement et traitement, et possède de grandes capacités de stockage d'informations. Les données sont représentées dans l'ordinateur par l'état physique de l'appareil, à l'aide d'un système de nombres binaires. Tous les caractères ou symboles traités par l'ordinateur doivent également être représentés par un codage binaire. Les avantages de l’utilisation du binaire sont qu’il est facile à exprimer, que les règles de fonctionnement sont simples et qu’il permet d’économiser du matériel. Les gens savent que les composants avec deux états stables (comme l'activation et la désactivation des transistors, l'activation et la désactivation des relais, le niveau des impulsions électriques, etc.) sont faciles à trouver, mais il est nécessaire de trouver des composants avec 10 états stables pour Les nombres décimaux 10 sont difficiles

1) La technologie est simple à mettre en œuvre. Les ordinateurs sont composés de circuits logiques. Les circuits logiques n'ont généralement que deux états, l'interrupteur est activé et désactivé. 1" et "0" sont représentés. (2) Règles de fonctionnement simplifiées : il existe trois combinaisons d'opérations de somme et de produit de deux nombres binaires. Les règles de fonctionnement sont simples, ce qui permet de simplifier la structure interne de l'ordinateur et d'améliorer la vitesse de fonctionnement. (3) Convient aux opérations logiques : l'algèbre logique est la base théorique des opérations logiques. Il n'y a que deux chiffres en binaire, ce qui coïncide avec « vrai » et « faux » en algèbre logique. (4) Faciles à convertir, les nombres binaires et décimaux sont faciles à convertir entre eux. (5) La représentation des données en binaire présente les avantages d'une forte capacité anti-interférence et d'une grande fiabilité. Parce que chaque bit de données n'a que deux états : haut et bas, lorsqu'il est perturbé dans une certaine mesure, il est toujours possible de distinguer de manière fiable s'il est haut ou bas.

(3) Pourquoi les octaux et les hexadécimaux apparaissent-ils ?

La façon générale de penser des êtres humains est exprimée en décimal, alors que les ordinateurs sont exprimés en binaire, mais pour les programmeurs, les deux doivent être exprimés. traiter directement avec la calculatrice, si on nous donne une grande série de nombres binaires. Par exemple, des données de type int de 4 octets : 0000 1010 1111 0101 1000 1111 11111 1111. Je pense que tout programmeur sera très contrarié en voyant une si grande chaîne de 0 et de 1. Il doit donc y avoir une manière plus concise et flexible de présenter cette paire de données.

Vous pouvez dire, utilisez simplement le décimal. Si tel est le cas, cela ne peut pas exprimer avec précision la façon de penser de l'ordinateur (binaire). Par conséquent, l'octal et l'hexadécimal sont apparus. En fait, l'hexadécimal est plus largement utilisé. si les données de type int ci-dessus sont directement converties en octal, 32./3 reste 2 signifie que nous devons ajouter 0 devant, mais c'est différent une fois converti en hexadécimal. 32/4=8, écrit directement sous forme de chaîne de 8 valeurs hexadécimales, simple et claire.

Donc, utiliser l'hexadécimal pour exprimer des chaînes binaires est sans aucun doute le meilleur moyen, c'est pourquoi l'octal et l'hexadécimal sont apparus.

(4).Problèmes de conversion mutuelle entre les bases

Les bases couramment utilisées incluent binaire, décimal, octal et hexadécimal

Conversion entre binaire et décimal La méthode de conversion

décimal en binaire

est : diviser le nombre décimal par 2 et prendre le reste, c'est-à-dire diviser le nombre décimal par 2, le reste est le nombre en position de poids, et le quotient obtenu continue d'être divisé par 2, comme suit Cette étape se poursuit jusqu'à ce que le quotient atteigne 0.

(L'utilisation spécifique est celle indiquée ci-dessous)

Conversion binaire en décimal

La méthode est la suivante : développer les nombres binaires en fonction le poids et additionnez-les pour obtenir le nombre décimal.

(L'utilisation spécifique est celle indiquée ci-dessous)

Conversion entre binaire et octal

Binaire en octal

méthode C'est le cas : des nombres binaires à 3 chiffres sont ajoutés en fonction de l'expansion du poids pour obtenir un nombre octal à 1 chiffre. (Remarque : lors de la conversion d'un binaire à 3 chiffres en octal, la conversion commence de droite à gauche et 0 est ajouté lorsqu'il est insuffisant).

(L'utilisation spécifique est celle indiquée ci-dessous)

Convertir l'octal en binaire

La méthode est la suivante : le nombre octal est divisé par 2 et le reste est obtenu. Nombre binaire, pour chaque nombre octal, il y a 3 nombres binaires, et s'il n'y a pas suffisamment de nombres, des zéros sont ajoutés au nombre le plus à gauche.

(L'utilisation spécifique est celle indiquée ci-dessous)

Conversion entre binaire et hexadécimal

Binaire en hexadécimal

La méthode est la suivante : similaire à la méthode de conversion binaire en octal, octal consiste à convertir trois en un et hexadécimal consiste à convertir quatre en un. (Notez que la conversion du binaire à 4 chiffres en hexadécimal se fait de droite à gauche et 0 est ajouté lorsqu'il est insuffisant).

(L'utilisation spécifique est celle indiquée ci-dessous)

Convertir l'hexadécimal en binaire

La méthode est la suivante : diviser le nombre hexadécimal par 2 La méthode du reste est utilisée pour obtenir un nombre binaire. Pour chaque nombre hexadécimal, il y a 4 nombres binaires. Si le nombre est insuffisant, des zéros sont ajoutés au nombre le plus à gauche.

(L'utilisation spécifique est comme indiqué ci-dessous)

Conversion entre décimal, octal et hexadécimal

Décimal en octal ou décimal Il existe deux méthodes d'hexadécimal

Première : méthode indirecte - convertir le décimal en binaire, puis convertir le binaire en octal ou hexadécimal. Aucune explication sur la façon d’utiliser les images ne sera donnée ici.

Deuxième : Méthode directe - convertissez le décimal en octal ou hexadécimal en divisant par 8 ou 16 et en prenant le reste jusqu'à ce que le quotient soit 0.

(L'utilisation spécifique est comme indiqué ci-dessous)

Convertir l'octal ou l'hexadécimal en décimal

La méthode est la suivante : convertir l'octal, l'hexadécimal Développez et ajoutez des nombres de base en fonction du poids pour obtenir des nombres décimaux.

(L'utilisation spécifique est comme indiqué ci-dessous)

Conversion entre hexadécimal et octal

Entre octal et hexadécimal Il existe deux façons de convertir entre

Le premier : la conversion entre eux peut d'abord être convertie en binaire, puis convertie l'une en l'autre.

Deuxième : la conversion entre eux peut d'abord être convertie en décimal, puis convertie l'une en l'autre.

Il n'y aura pas d'explications supplémentaires sur la façon d'utiliser les images ici.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!