Двоичный разряд, двоичное число по-английски Bi naryDigit . Из трех букв этих слов образовали звонкое словоbit , которое уже было в английском языке (bit– кусочек, кусок). В информатике оно имеет то же значение, что иBi naryDigit , но ему добавили и новый смысл.
Бит – единица информации и единица представления информации в компьютере.
Бит (один разряд двоичного числа) может принимать два значения: 0 или 1. В десятичных числах один разряд может принимать значения от 0 до 9. Если число одноразрядное (однобитовое), то 0 или 1 – это значение числа и цифры числа, которые в этом случае совпадают.
Поскольку компьютер может обрабатывать только двоичные числа, кодировать информацию можно только этими двоичными числами. В этом случае мы можем сказать, что азбука, используемая для кодирования информации, состоит из двух символов (чисел) 0 и 1.
Одноразрядным двоичным числом, т. е. одним битом, можно закодировать всего два символа, так как он принимает только два значения – 0 или 1. А десятичное одноразрядное число позволит нам закодировать 10 символов, ибо оно может иметь 10 значений – от 0 до 9.
Теперь используем для кодирования двухразрядные числа. Тогда в десятичной системе счисления можем использовать для кодирования числа от 0 до 99, т.е. 100 чисел. И закодировать можем 100 символов, в 10 раз больше, чем при кодировании одноразрядными числами.
Аналогичная закономерность имеет место и при увеличении разрядности двоичных чисел. Двухразрядным двоичным числом можем закодировать 4 символа, так как возможных чисел тоже 4: 00, 01, 10, 11, т. е. в два раза больше, чем одноразрядным. Можно проверить, что трехразрядным двоичным числом можно закодировать символов в 2 раза больше, чем двухразрядным. Обобщая эту закономерность, получаем простую формулу для определения количества символов S , которое можно закодироватьn – разрядными двоичными числами:
S = 2 n
Двоичное n -разрядное число, которое используется для кодирования информации в компьютере, называется байтом .
Из этого определения следует и другое определение байта:
Байт – единица обработки информации в компьютере, так как по значению байта можно узнать, какой символ им закодирован.
Если используются для кодирования другие n-разрядные двоичные числа, то они обязательно берутся кратными байту.
Байт сначала имел 6, затем 7 разрядов (битов), а теперь он равен 8-ми битам.
Одно из значений перевода английских слов bit и bite – кусочек. Считая кусочек частью целого, бит, действительно, – часть двоичного числа. Если байтом кодируются буквы, символы, из которых строятся слова, то и байт выражает часть слова.
Байты используются также для измерения объема памяти, оперативной и внешней, размеров файлов. Но в этом случае применяются более крупные единицы измерений. Например, Килобайты (Кб), Мегабайты (Мб) Гигабайты (Гб), Терабайты (Тб):
1 Кб = 1024 байт = 2 10 байт
1 Мб = 1024 Кб= 2 10 Кб
1 Гб = 1024 Мб= 2 10 Мб
1 Тб = 1024 Гб= 2 10 Гб
Кодирование целых и действительных чисел
Целые числа кодируются двоичным кодом достаточно просто - достаточно взять целое число и делить его пополам до тех пор, пока в остатке не образуется ноль или единица. Полученный результат деления снова так же делить. И эту процедуру деления продолжаем до тех пор, пока результат деления не окажется меньше 2. Совокупность остатков от каждого деления, записанная справа налево вместе с последним остатком, и образует двоичный аналог десятичного числа.
19:2 = 9 + 1 9:2=4+1 4:2=2+0 2:2 = 1
Таким образом, 19 10 = 1011 2 .
Для кодирования целых чисел от 0 до 255 достаточно иметь 8 разрядов двоичного кода (8 бит). Шестнадцать бит позволяют закодировать целые числа от 0 до 65 535, а 24 бита - уже более 16,5 миллионов разных значений.
Для кодирования действительных чисел используют 80-разрядное кодирование. При этом число предварительно преобразуется в нормализованную форму:
3,1415926 = 0,31415926-10 1
300 000 = 0,3-10 6
123 456 789 = 0,123456789 10 1 /
Первая часть числа называется мантиссой, а вторая - характеристикой. Большую часть из 80 бит отводят для хранения мантиссы (вместе со знаком) и некоторое фиксированное количество разрядов отводят для хранения характеристики (тоже со знаком).
Чтобы досканально разобраться что такое Биты, что такое Байты и зачем всё это нужно, давайте сначала стоит немного остановимся на понятии «Информация», так как именно на ней построена работа вычислительной техники и сетей передачи данных, в том числе и нашего любимого Интернета.
Для человека, Информация
— это некие знания или сведения, которыми обмениваются люди в процессе общения. Сначала знаниями обменивались устно, передавая друг другу, затем появилась письменность и информацию стали передавать уже с помощью рукописей, а затем уже и книг. Для вычислительных систем Информация
— это данные которые собираются, обрабатываются, сохраняются и передаются дальше между звеньями системы, либо между разными компьютерными системами. Но если раньше информация помещалась в книги и её объём можно было хоть как-то наглядно оценить, например в библиотеке, то в условиях цифровых технологий она стала вирутальной и её нельзя измерить с помощью обычной и привычной метрической системы, к которой мы привыкли. Поэтому были введены единицы измерения информации — Биты и Байты.
Бит информации
В компьютере информация хранится на специальных носителях. Вот самые основные и знакомые большинству из нас:
Жесткий диск (HDD, SSD) - оптический диск (CD, DVD) - съёмные USB-диски (флешки, USB-HDD) - карты памяти (SD, microSD и т.п.)
Ваш персональный компьютер или ноутбук получает информацию, в основном в виде файлов с различным объёмом данных. Каждый из этих файлов любой носитель данных на аппаратном уровне получает, обрабатывает, хранит и передаёт в виде последовательности сигналов. Есть сигнал — единица, нет сигнала — ноль. Таким образом вся храняшаяся на жестком диске информация — документы, музыка, фильмы, игры — предствалена в виде нулей: 0 и единиц: 1. Эта система исчисления называется двоичной (используется всего два числа).
Вот одна единица информации (без разницы 0 это или 1) и называеся бит
. Само слово bit
пришло к нам как аббревиатура от bi
nary digit
— двоичное число. Что примечательно, в английском языке есть слово bit — немного, кусочек. Таким образом, бит — это самая наименьшая единица объёма информации.
Сколько битов в Байте
Как Вы уже поняли выше, сам по себе, бит — это самая маленькая единица в системе измерения информации. Оттого и пользоваться ею совсем неудобно. В итоге, в 1956 году Владимир Бухгольц ввёл ещё одну единицу измерения — Байт , как пучок из 8 бит. Вот наглядный пример байта в двоичной системе:
00000001 10000000 11111111
Таким образом, вот эти 8 бит и есть Байт. Он представляет собой комбинацию из 8 цифр, каждая из которых может быть либо единицей, либо нулем. Всего получается 256 комбинаций. Вот как то так.
Килобайт, Мегабайт, Гигабайт
Со временем, объёмы информации росли, причём в последние годы в геометрической прогрессии. Поэтому, решено было использовать приставки метрической системы СИ: Кило, Мега, Гига, Тера и т.п.
Приставка «кило» означает 1000, приставка «мега» подразумевает миллион, «гига» — миллиард и т.д. При этом нельзя проводить аналогии между обычным килобитом и килобайтом. Дело в том, что килобайт - это отнюдь не тысяча байт, а 2 в 10-й степени, то есть 1024 байт.
Соответственно, мегабайт — это 1024 килобайт или 1048576 байт.
Гигабайт получается равен 1024 мегабайт или 1048576 килобайт или 1073741824 байт.
Для простоты можно использовать такую таблицу:
Для примера хочу привести вот такие цифры:
Стандартный лист А4 с печатным текстом занимает в средем около 100 килобайт
Обычная фотография на простой цифровой фотоаппарат — 5-8 мегабайт
Фотографии, сделанные на профессиональный фотоаппарат — 12-18 мегабайт
Музыкальный трек формата mp3 среднего качества на 5 минут — около 10 мегабайт.
Обычный фильм на 90 минут, сжатый в обычном качестве — 1,5-2 гигабайта
Тот же фильм в HD-качестве — от 20 до 40 гигабайт.
P.S.:
Теперь отвечу на вопросы, которые мне наиболее часто задают новички.
1. Сколько Килобит в Мегабите? Ответ — 1000 килобит (по системе СИ)
2. Сколько Килобайт в Мегабайте? Ответ — 1024 Килобайта
3. Сколько Килобит в Мегабайте? Ответ — 8192 килобита
4. Сколько Килобайт в Гигабайте? Ответ — 1 048 576 Килобайт.
Думаю, про биты и про байты Вы уже знаете, и про килобайты с мегабитами тоже… но всё ли Вы про них знаете? Давайте проверим, ответьте, пожалуйста, мне на вопрос:
Как Вы думаете, сколько в одном килобайте содержится байт ? Может быть 1024? Или все-таки 1000?
Правильный ответ в этом IT-уроке.
Теперь вспомним (или узнаем) про основные единицы измерения данных.
Бит (bit ) – базовая единица измерения информации, может содержать только одну двоичную цифру. Бит может принимать только два значения: «0» или «1».
Байт (byte ) – также единица количества информации, один байт равен восьми битам (1 Байт = 8 бит).
Это довольно маленькие объемы данных (можно сравнить с измерением веса в «граммах»), поэтому…
Приставки К, М, Г, Т («кило-», «киби-» и т.д.)
…чтобы измерять большие объемы данных, используют кратные приставки (это как «кило грамм»). Привычная же нам приставка «кило -» означает умножение на 1000 (10 3), но в двоичной системе счисления используют два в десятой степени (2 10).
Копирование запрещено
Всё перечисленное в этом уроке в сокращенном виде я занес в .
А мы узнаем, как измеряется скорость передачи данных и как хитрят провайдеры, рекламирующие свои «огромные» скорости подключения к Интернету.
Чтобы не пропустить новый урок, подписывайтесь на новости по вот этой ссылке (а в пришедшем письме подтвердите подписку).
Некоторые современные пользователи, которые разбираются в компьютерах, могут с уверенностью сказать, что в одном байте содержится восемь бит информации, и будут по-своему правы. Однако это не всегда так: в этой статье мы расскажем вам подробнее, сколько бит в байте.
История вопроса о байтах и битах
Большинство современных компьютеров используют именно такую информацию, где один байт равен восьми битам. Но все дело в том, что старые компьютеры (то есть одни из первых) использовали байт с совершенно другим количеством битов, где в одном байте содержалось от шести до девяти битов. На самом деле байт — это единица измерения информации, которую придумали сравнительно недавно. Байт стал равен восьми битам лишь с 1970 года, поскольку именно тогда ввели на это стандарт.
Почему байт равняется именно восьми, вам никто точно не скажет, но давайте хотя бы разберемся, почему восемь бит выбрали в качестве стандарта. Так, в одной из старых вычислительных систем одна цифра занимала четыре бита. И поэтому байт, равный восьми битам, позволял вмещать в себя двухзначные числа и, таким образом, байт шестибитный стал бесполезен, так как две цифры в байт уже попросту не вмещалось.
Еще одна версия, почему приняли стандарт равный восьми, заключается в том, что все числа, связанные с компьютером, кратны именно восьмёрке. Пример: оперативная память. Вначале идет 128 мегабайт, далее 256, чуть позже 512, а потом уже идут гигабайты (один, два, четыре, восемь и т.д.) Вот и результат: четыре бита - слишком мало, 16 никогда не применялись, а вот восемь - как раз то, что надо.
Переводим биты в байты и обратно
Давайте теперь попробуем ответить на вопрос, сколько бит содержит 2 байта? Итак, мы знаем, что один байт равен восьми, соответственно, восемь нужно умножить на два, получится шестнадцать. Получается, что в двух байтах содержится шестнадцать бит.
Полезно знать, что 1024 байта составляют килобайт (или можно сказать, что килобайт — это 8192 байта), 1024 килобайта — мегабайт, а 1024 мегабайта — гигабайт. Соответственно, терабайт — это уже 1024 гигабайта. Надо сказать, что в последнее время информацию стали мерить уже и терабайтами, поэтому и эти знания нам вскоре пригодятся.
Возможно, вам также будет интересно узнать и другую информацию по этой теме из нашей статьи .
Если вас интересует, сколько мегабайт в одном гигабайте, посмотрите таблицу ниже. Далее обсудим, как формируются эти единицы измерения, и по какому принципу необходимо переводить конвертацию.
Информация представляет собой данные в различных формах, которые могут восприниматься людьми или специальными устройствами как отражение материального мира, которое возникает в процессе коммуникации. Для многих будет странным, что информацию можно измерить. Действительно это так и попытаемся разобраться чем биты отличаются от байтов и что вообще к чему.
Первое, о чем надо сказать, что в большинстве своем люди используют десятичную систему исчисления, которая привычна еще со школы. Но в случае с информацией будет использоваться двоичная система, которую представлена в виде 0 и 1. Чаще всего данный механизм используется именно в работе с компьютерной техникой, как правило, речь идет об объеме винчестеров или оперативной памяти.
Почему реальная и заявленная емкость жестких дисков различается?
Многие производители винчестеров часто используют эту путаницу. Заявленная емкость винчестера, который приобрел пользователь, скажем, 500 гигабайт. Но на деле, когда его уже установили и подготовили к работе, оказывается, что его общий объем колеблется в диапазоне 450-460 гигабайт.
А вся хитрость в том, что, как упоминалось в начале статьи, объем оперативной памяти, как и всех остальных ее типов используют двоичную систему расчета. А производители используют десятичную. Это и дает им возможность якобы «увеличивать» памяти, где-то на 10 процентов. Хотя на самом деле покупателей просто вводят в заблуждение.
Поговорим о системах исчисления
Самой маленькой единицей информации будет бит, который представляет собой количество информации, содержащейся в сообщении, вдвое уменьшающих неопределенность знаний о каком-либо предмете. За ним идет байт, который считают основной единицей измерения. Кстати, тут следует отметить, что в битах измеряется скорость передачи информации. Речь идет о килобитах, мегабитах и так далее. Многие, кстати, путают мегабиты и мегабайты. Вопреки, распространенному мнению, это абсолютно разные понятия и значения. Скорость будет измеряться именно в битах, переданных за секунду, но никак не в байтах.
Двоичная система исчисления, как уже писалось выше, представлена в виде нулей и единиц. Частица информации является битом и может принять значение либо нуля, либо единицы и никак иначе. Именно это и будет бит. Байт, снова-таки, как упоминалось, будет состоять из восьми бит, если говорить именно о двоичной системе исчисления. Причем каждый будет писаться как 2 в определенной степени от 0 до 7. Если попытаться показать проще, то выглядеть это будет, как: 11101001.
Это наглядный пример 256 комбинаций, которые и закодированы в байте. Но для пользователей это трудно, ведь они привыкли видеть все через призму десятичной системы исчисления. Значит переведем это, для чего потребуется просто прибавить все степени двойки там, где у нас есть единицы. Для этого нам требуется взять 2 в степени 0 + 2 в степени 3 + 2 в степени 5 + 2 в степени 6 + 2 в степени 7.
Еще одним важным моментом является полубайт или как его называют ниббл. Это половина байта, то есть 4 бита. Как правило, в нем можно закодировать любое число от 0 до 15.
Нестыковки в битах и байтах
Как упоминалось выше скорость передачи информации измеряется в битах. Но в последнее время измерение даже в известных программах осуществляется в байтах. Хоть это и не совсем верно, но все-таки такое возможно. Перевод в этом случае будет довольно простым:
- 1 байт = 8 бит;
- 1 килобайт = 8 килобит;
- 1 мегабайт = 8 мегабит.
Если же пользователю нужно сделать обратный перевод, то просто необходимо нужное число поделить на 8.
Другая проблема будет в том, что самой системе байтов существует ряд нестыковок, которые вызывают у пользователей проблемы с переводы в мега, гига, терабайты и так далее. Дело здесь в том, что с самого начала появления для того, чтобы обозначить единицы информации, которые больше байтов, применяются термины, которые относятся к десятичной системе, а не к двоичной. Например, приставка «тера» обозначает умножение на 10 в 12 степени, гига — на 10 в 9, мега — на 10 в 6 и так далее.
Именно по этой причине путаница и возникает. Логично было бы предположить, что 1 килобайт равен 1000 байт, но это не так. В нем будет 1024 байта.
В общем, как видите, определенные сложности существуют, но если в них разобраться, то довольно быстро станет понятно, что ничего трудного в этом нет.
