Obsah
Binární soustava (Dvojková soustava)
Binární soustava je poziční číselná soustava se základem 2. Zatímco lidé používají desítkovou soustavu (základ 10), protože máme deset prstů, počítače používají dvojkovou, protože pracují s elektřinou – tranzistor v procesoru může být buď vypnutý (0), nebo zapnutý (1).
Proč právě 0 a 1?
V počítači jsou data reprezentována fyzickými stavy:
- 0: Nízké napětí, vypnutý tranzistor, nezkoumané místo na disku.
- 1: Vysoké napětí, zapnutý tranzistor, zmagnetizované místo na disku.
Použití pouze dvou stavů je extrémně odolné proti chybám. Je snadné rozlišit „nic“ od „něčeho“, i když je v elektrické síti mírný šum.
Jak číst binární čísla?
V desítkové soustavě mají pozice hodnoty 1, 10, 100, 1000 (mocniny deseti). V binární soustavě mají pozice hodnoty mocnin dvou: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 atd.
Příklad: Převod čísla 1101 na desítkové
Čteme zprava doleva:
- 1 × 1 = 1
- 0 × 2 = 0
- 1 × 4 = 4
- 1 × 8 = 8
- Součet: 8 + 4 + 0 + 1 = 13
Jednotky binárních dat
- Bit (b): Nejméně možná jednotka (0 nebo 1).
- Nibble: 4 bity (přesně polovina bajtu).
- Byte (B): Skupina 8 bitů. Jeden bajt může reprezentovat 256 různých hodnot (0 až 255), což stačí na uložení jednoho znaku abecedy.
Jak se v binární soustavě ukládají jiná data?
Počítač nevidí „písmena“ nebo „barvy“, vidí jen čísla:
- Text: Každé písmeno má své číslo (např. v kódování ASCII má velké 'A' hodnotu 65, což je v binární soustavě
01000001). - Barvy: Barva se skládá ze složek RGB (červená, zelená, modrá). Každá složka má hodnotu 0–255 (1 bajt). Barva je tedy řetězec 24 bitů.
- Logika: K manipulaci s těmito čísly používá procesor operace jako AND, OR nebo XOR.
Srovnání číselných soustav
V informatice se často setkáte s kombinací těchto tří soustav:
| Soustava | Základ | Používané znaky | Příklad (číslo 15) |
|---|---|---|---|
| Binární | 2 | 0, 1 | 1111 |
| Desítková | 10 | 0–9 | 15 |
| Hexadecimální | 16 | 0–9, A–F | F |
Hexadecimální (šestnáctková) soustava se používá jako „zkratka“ pro binární zápis, aby lidé nemuseli číst dlouhé řady nul a jedniček (jeden znak F nahradí čtyři bity 1111).
Související pojmy: Bit a Byte, Hexadecimální soustava, Tranzistor, ASCII, XOR, Logické hradlo.
