Основы работы компьютера
Все основы компьютера можно разделить на 4 части:
• Математические основы работы компьютера
• Логические основы работы компьютера
• Схематичная реализация логических функций
• Физические основы работы компьютера
Математические основы работы компьютера
Итак мы все знаем, что компьютер работает при помощи
0 и
1.
Но почему именно на их основе, мало кто может ответить.
Сначала введём понятие системы счисения
Сообщение от
Wikipedia
Систе́ма счисле́ния — символический метод записи чисел, представление чисел с помощью письменных знаков.
Мы с вами используем десятичную систему счисления
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Но следуя определению она могла бы выглядеть и так
q ⋓ e r Ӓ y u i 0 p
и тогда бы скажем привычное нам число «25» выглядело бы так «ey».
Помимо десятичной системы счисления существуют двоичные, троичные, четверичные, пятеричные и т.п. системы счислений.
В компьютере используется
двоичная,
восьмеричная и
шестнадцатеричная система счисления.
Двоичная система счисления состоит всего из двух символов «
0» и «
1».
И все числа, все знаки и символы на компьютере сводятся к
0 и
1.
Один двоичный разряд в компьютерной технике называется
БИТом.
Переведём число десятичное число 19 к двоичному виду.
Это производится путём деления в столбик
Так же делением в столбик можно перевести привести число из десятичной в любую другую систему, просто надо заменить делитель,если хотите из 10 => 8,то делите на 8, если из 10 => 16,то делите на 16 и т.д.
Обратный перевод производится так
То есть каждый бит умножается на 2ку в степени равной номеру позиции числа начиная отсчёт справа.Еси вам надо перевести, к примеру из 8ной системы счисления,то вы должны домножать на
8 в степени и т.п.
Теперь представим
8миричную (2 в 3 степени) систему счисления
0 1 2 3 4 5 6 7
и сделаем соответствие с двочиной
восьмиричная
двоичная
0
000
1
2
010
3011
4
100
5101
6
110
7111
Мы эту таблицу сделали при помощи
инкремента(прибавления 1) к самому мадшему разряду двоичного числа. В двоичной системе при сложении
01+01=10
Так почему не используют десятеричную систему?
Потому что при инкременте 7 мы получим 8=1000,а это один лишний разряд(и один лишний бит).То есть использовать десятичную систему счисления не выгодно с точки зрения памяти.
Если продолжить ряд до следующего перехода то мы получим
16тиричную(2 в 4 степени) систему счисления.
шестнадцатиричная
двоичная
0
0000
10001
2
0010
30011
4
0100
50101
6
0110
70111
8
1000
91001
A
1010
B1011
C
1100
D1101
E
1110
F1111
Хочу заметить,что колчиство 0 слева роли не играет.
Любое двочиное число начинается с
1 !
Сообщение от
Wikipedia
16тичричная система счисления широко используется в низкоуровневом программировании и вообще в компьютерной документации, поскольку в современных компьютерах минимальной единицей памяти является 8-битный байт, значения которого удобно записывать двумя шестнадцатеричными цифрами.