バイナリコードとは何ですか？どのように機能しますか？

17世紀にゴットフリートライプニッツによって最初に発明された2進数システムは、コンピューターが機械式スイッチを使用して数値を表す方法を必要とするようになると、広く使用されるようになりました。

バイナリコードとは何ですか？

2進数は、1と0のパターンを使用して数値を表す基数2の記数法です。

初期のコンピュータシステムには、1を表すためにオンになり、0を表すためにオフになるメカニカルスイッチがありました。スイッチを直列に使用することにより、コンピュータはバイナリコードを使用して数値を表すことができました。最近のコンピューターは、CPUとRAM内でデジタル1と0の形式のバイナリコードを使用しています。

デジタルの1または0は、CPUなどのハードウェアデバイスの内部でオンまたはオフにされる単なる電気信号であり、数百万の2進数を保持および計算できます。

2進数は、「バイト」と呼ばれる一連の8つの「ビット」で構成されます。ビットは、8ビットの2進数を構成する単一の1または0です。 ASCIIコードを使用すると、2進数をテキスト文字に変換して、情報をコンピュータのメモリに保存することもできます。

2進数のしくみ

コンピューターが基数2の2進数システムを使用していることを考えると、2進数を10進数に変換するのは非常に簡単です。各2進数の配置によって、その10進値が決まります。 8ビットの2進数の場合、値は次のように計算されます。

• ビット1 ：2の0の累乗=1
• ビット2 ：2の1の累乗=2
• ビット3 ：2の2の累乗=4
• ビット4 ：2の3の累乗=8
• ビット5 ：2の4の累乗=16
• ビット6 ： 2の5乗=32
• ビット7 ：2の6乗=64
• ビット8 ：2の7乗=128

ビットに1がある個々の値を合計することにより、0から255までの任意の10進数を表すことができます。システムにビットを追加することで、はるかに大きな数値を表すことができます。

コンピューターに16ビットオペレーティングシステムが搭載されている場合、CPUが計算できる最大の個別の数は65,535でした。 32ビットオペレーティングシステムは、2,147,483,647までの個々の10進数で動作する可能性があります。 64ビットアーキテクチャを備えた最新のコンピュータシステムには、最大9,223,372,036,854,775,807という非常に大きな10進数を処理する機能があります。

ASCIIで情報を表現する

コンピューターが2進数システムを使用して10進数を処理する方法を理解したので、コンピューターが2進数システムを使用してテキスト情報を格納する方法について疑問に思うかもしれません。

これは、ASCIIコードと呼ばれるもののおかげで実現されます。

ASCIIテーブルは、128個のテキストまたは特殊文字で構成されており、それぞれに10進値が関連付けられています。すべてのASCII対応アプリケーション（ワードプロセッサなど）は、コンピュータメモリとの間でテキスト情報を読み取ったり保存したりできます。

ASCIIテキストに変換された2進数の例は次のとおりです。

• 11011 =27、ASCIIのESCキー
• 110000 =48、ASCIIでは0です
• 1000001 =65、ASCIIではAです
• 1111111 =127、ASCIIのDELキーです

ベース2のバイナリコードはコンピュータによってテキスト情報に使用されますが、他の形式のバイナリ数学は他のデータ型に使用されます。たとえば、base64は、画像やビデオなどのメディアの転送と保存に使用されます。

バイナリコードと情報の保存

2進数システムのおかげで、作成するすべてのドキュメント、表示するWebページ、さらにはプレイするビデオゲームもすべて可能になります。

バイナリコードを使用すると、コンピュータはコンピュータのメモリとの間であらゆる種類の情報を操作および保存できます。車内のコンピューターや携帯電話を含め、コンピューター化されたものはすべて、2進数システムを使用して使用します。

バイナリの読み方を知っていると、コンピュータをもっと理解するのに役立ちます