Inventato per la prima volta da Gottfried Leibniz nel 17° secolo, il sistema dei numeri binari divenne ampiamente utilizzato quando i computer richiedevano un modo per rappresentare i numeri usando interruttori meccanici.
Cos'è il codice binario?
Binary è un sistema numerico in base 2 che rappresenta i numeri utilizzando uno schema di uno e zero.
I primi sistemi informatici avevano interruttori meccanici che si attivavano per rappresentare 1 e si disattivavano per rappresentare 0. Usando interruttori in serie, i computer potevano rappresentare numeri usando il codice binario. I computer moderni utilizzano ancora il codice binario sotto forma di quelli digitali e zeri all'interno della CPU e della RAM.
Uno o zero digitale è semplicemente un segnale elettrico che viene attivato o disattivato all'interno di un dispositivo hardware come una CPU, che può contenere e calcolare molti milioni di numeri binari.
I numeri binari sono costituiti da una serie di otto "bit", noti come "byte". Un bit è un singolo uno o zero che costituisce il numero binario a 8 bit. Utilizzando i codici ASCII, i numeri binari possono anche essere tradotti in caratteri di testo per memorizzare le informazioni nella memoria del computer.
Come funzionano i numeri binari
Convertire un numero binario in un numero decimale è molto semplice se si considera che i computer utilizzano un sistema binario di base 2. La posizione di ogni cifra binaria determina il suo valore decimale. Per un numero binario a 8 bit, i valori vengono calcolati come segue:
- Bit 1: 2 alla potenza di 0=1
- Bit 2: 2 alla potenza di 1=2
- Bit 3: 2 alla potenza di 2=4
- Bit 4: 2 alla potenza di 3=8
- Bit 5: 2 alla potenza di 4=16
- Bit 6: 2 alla potenza di 5=32
- Bit 7: 2 alla potenza di 6=64
- Bit 8: 2 alla potenza di 7=128
Sommando i singoli valori in cui il bit ha uno, puoi rappresentare qualsiasi numero decimale da 0 a 255. È possibile rappresentare numeri molto più grandi aggiungendo più bit al sistema.
Quando i computer avevano sistemi operativi a 16 bit, il numero individuale più grande che la CPU poteva calcolare era 65.535. I sistemi operativi a 32 bit potevano funzionare con numeri decimali individuali grandi come 2, 147, 483, 647. Moderno i sistemi informatici con architettura a 64 bit hanno la capacità di lavorare con numeri decimali straordinariamente grandi, fino a 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Rappresentare informazioni con ASCII
Ora che hai capito come un computer può usare il sistema numerico binario per lavorare con i numeri decimali, potresti chiederti come lo usano i computer per memorizzare le informazioni di testo.
Ciò si ottiene grazie a qualcosa chiamato codice ASCII.
La tabella ASCII è composta da 128 caratteri di testo o speciali a ciascuno dei quali è associato un valore decimale. Tutte le applicazioni compatibili con ASCII (come i word processor) possono leggere o memorizzare informazioni di testo da e verso la memoria del computer.
Alcuni esempi di numeri binari convertiti in testo ASCII includono:
- 11011=27, che è il tasto ESC in ASCII
- 110000=48, che è 0 in ASCII
- 1000001=65, che è A in ASCII
- 1111111=127, che è il tasto DEL in ASCII
Mentre il codice binario di base 2 viene utilizzato dai computer per le informazioni di testo, altre forme di matematica binaria vengono utilizzate per altri tipi di dati. Ad esempio, base64 viene utilizzato per trasferire e archiviare file multimediali come immagini o video.
Codice binario e informazioni sulla memorizzazione
Tutti i documenti che scrivi, le pagine web che visualizzi e persino i videogiochi a cui giochi sono tutti possibili grazie al sistema di numeri binari.
Il codice binario consente ai computer di manipolare e archiviare tutti i tipi di informazioni da e verso la memoria del computer. Tutto ciò che è computerizzato, anche i computer all'interno della tua auto o del tuo cellulare, utilizza il sistema numerico binario per tutto ciò per cui lo usi.
