1
00:00:07,220 --> 00:00:09,290
[Powered by Google Translate] NATE Hardison: I videoen på binære, viser vi hvordan du

2
00:00:09,290 --> 00:00:12,540
Representerer settet av hele tall, fra null på opp,

3
00:00:12,540 --> 00:00:15,110
med bare sifrene null og én.

4
00:00:15,110 --> 00:00:17,890
I denne videoen, vi kommer til å bruke binær notasjon til

5
00:00:17,890 --> 00:00:21,160
representerer tekst, brev og slikt, så vel.

6
00:00:21,160 --> 00:00:22,810
>> Hvorfor skulle vi bry å gjøre dette?

7
00:00:22,810 --> 00:00:25,450
Vel, under panseret, en datamaskin egentlig bare

8
00:00:25,450 --> 00:00:29,070
forstår nuller og enere, de binære tall, siden disse

9
00:00:29,070 --> 00:00:32,100
kan representeres lett med elektromagnetiske ting.

10
00:00:32,100 --> 00:00:35,040
>> For eksempel, tenk på datamaskinens minne som en lang

11
00:00:35,040 --> 00:00:37,810
streng med lyspærer, hvor hver enkelt pære

12
00:00:37,810 --> 00:00:40,680
representerer en null hvis den er slått av, og et en

13
00:00:40,680 --> 00:00:42,230
hvis den er slått på.

14
00:00:42,230 --> 00:00:44,730
I stedet for å bruke en haug med lyspærer, noen moderne

15
00:00:44,730 --> 00:00:46,990
minne gjør dette ved hjelp av kondensatorer som holder en lav

16
00:00:46,990 --> 00:00:49,120
lade å representere en null og en høy kostnad

17
00:00:49,120 --> 00:00:50,780
å representere en en.

18
00:00:50,780 --> 00:00:52,510
>> Det finnes andre teknikker så vel.

19
00:00:52,510 --> 00:00:55,500
Uansett, for å lagre noe i minnet, må vi

20
00:00:55,500 --> 00:00:57,590
først konvertere den til noe som kan være faktisk

21
00:00:57,590 --> 00:01:00,140
representert i fysisk maskinvare.

22
00:01:00,140 --> 00:01:02,450
Så la oss tenke på hvordan vi kan representere bokstaver med

23
00:01:02,450 --> 00:01:04,230
binær notasjon.

24
00:01:04,230 --> 00:01:08,141
På engelsk har vi 26 bokstaver i den alfabetiske, A,

25
00:01:08,141 --> 00:01:12,930
>> B, C, D, og ​​så videre, opp til Z. Vi kan tilordne hver en av

26
00:01:12,930 --> 00:01:16,650
disse et nummer, si null gjennom 25, og deretter ved hjelp av

27
00:01:16,650 --> 00:01:18,880
binær notasjon, kan vi representere hvert nummer som

28
00:01:18,880 --> 00:01:20,890
sekvens av nuller og enere.

29
00:01:20,890 --> 00:01:22,420
Det er ikke så ille.

30
00:01:22,420 --> 00:01:25,050
Men det er ikke til å være nok.

31
00:01:25,050 --> 00:01:27,680
Med dette systemet kan vi faktisk ikke skille mellom

32
00:01:27,680 --> 00:01:29,830
store og små bokstaver.

33
00:01:29,830 --> 00:01:32,140
Hvis vi ønsker vår datamaskin for å kunne skille mellom

34
00:01:32,140 --> 00:01:36,020
de to tilfellene, så vi trenger ytterligere 26 tall.

35
00:01:36,020 --> 00:01:38,700
Og hva om perioder, komma og

36
00:01:38,700 --> 00:01:40,390
andre skilletegn?

37
00:01:40,390 --> 00:01:43,560
>> På tastaturet mitt, jeg har 32 av dem, inkludert alle de

38
00:01:43,560 --> 00:01:46,800
spesialtegn som caret og tegnet.

39
00:01:46,800 --> 00:01:49,700
Det er ikke inkludert sifferet tegn, null til ni,

40
00:01:49,700 --> 00:01:51,840
siden vi fortsatt ønsker å være i stand til å skrive inn tall i desimal

41
00:01:51,840 --> 00:01:54,840
notasjon på datamaskinen, selv om datamaskinen bare virkelig

42
00:01:54,840 --> 00:01:57,830
forstår binær notasjon under panseret.

43
00:01:57,830 --> 00:02:00,620
>> Og til slutt, må vi representere et mellomrom så

44
00:02:00,620 --> 00:02:02,450
at vår Space Bar fungerer.

45
00:02:02,450 --> 00:02:04,920
Så å finne ut hvordan å representere tekst på datamaskinen

46
00:02:04,920 --> 00:02:08,400
tar litt mer enn vi kanskje har trodd i utgangspunktet.

47
00:02:08,400 --> 00:02:11,710
I tillegg antar vi da komme opp med vår egen koding

48
00:02:11,710 --> 00:02:14,560
Ordningen å representere tegn som tall.

49
00:02:14,560 --> 00:02:17,470
Men vi bestemmer oss for å kode tegn vil uunngåelig bli

50
00:02:17,470 --> 00:02:20,630
vilkårlig, som vi så tidligere da vi snakket om å bruke

51
00:02:20,630 --> 00:02:23,730
tallene null gjennom 25 for å representere bokstavene A

52
00:02:23,730 --> 00:02:26,850
gjennom Z. Hvorfor ikke bruke 10 til 35, slik at vi kan spare

53
00:02:26,850 --> 00:02:29,350
null til ni for siffer tegn?

54
00:02:29,350 --> 00:02:31,590
>> Det er ingen reell grunn, vi bare valgte det virket

55
00:02:31,590 --> 00:02:33,770
best for oss.

56
00:02:33,770 --> 00:02:37,650
Tilbake på 1960-tallet, var dette et reelt problem.

57
00:02:37,650 --> 00:02:39,370
Ulike datamaskinprodusenter brukte

58
00:02:39,370 --> 00:02:41,910
forskjellige kodingsvalg, og dette gjorde kommunikasjon

59
00:02:41,910 --> 00:02:44,340
mellom forskjellige maskiner en svært vanskelig oppgave.

60
00:02:44,340 --> 00:02:47,810
American National Standards Institute, ANSI,

61
00:02:47,810 --> 00:02:50,210
dannet en komité for å utvikle en felles ordning.

62
00:02:50,210 --> 00:02:53,780
Og i 1963, American Standard Code for Information

63
00:02:53,780 --> 00:02:58,600
Utveksling, mer kjent som ASCII, ble født.

64
00:02:58,600 --> 00:03:01,360
>> ASCII er designet som en syv-bit koding, som

65
00:03:01,360 --> 00:03:03,800
betyr at hvert tegn er representert ved en kombinasjon

66
00:03:03,800 --> 00:03:06,070
av syv nuller og enere.

67
00:03:06,070 --> 00:03:09,670
Med disse to mulige verdier, null eller en, for hver

68
00:03:09,670 --> 00:03:14,040
av de syv biter, er det to til den syvende eller 128

69
00:03:14,040 --> 00:03:16,120
tegn som kan representeres med ASCII

70
00:03:16,120 --> 00:03:18,140
koding ordningen.

71
00:03:18,140 --> 00:03:21,480
Så 128 tegn høres ut som mye, ikke sant?

72
00:03:21,480 --> 00:03:24,180
Vel, husk at det er 26 små bokstaver i

73
00:03:24,180 --> 00:03:29,260
Engelsk, en annen 26 store bokstaver, 10-sifrede karakterer,

74
00:03:29,260 --> 00:03:31,470
32 tegnsetting og spesialtegn

75
00:03:31,470 --> 00:03:33,430
og ett mellomrom karakter.

76
00:03:33,430 --> 00:03:37,050
>> Det setter oss på 95, så vi har en annen 33 tegn som vi

77
00:03:37,050 --> 00:03:38,400
kan representere.

78
00:03:38,400 --> 00:03:39,900
>> Så hva er igjen?

79
00:03:39,900 --> 00:03:43,130
Vel, i de dager utviklingen av ASCII, fjernskriver

80
00:03:43,130 --> 00:03:45,080
maskiner, som er skrivemaskiner som brukes til

81
00:03:45,080 --> 00:03:48,040
sende meldinger over et nettverk, var utbredt.

82
00:03:48,040 --> 00:03:50,030
Og disse maskinene hadde flere tegn som brukes til

83
00:03:50,030 --> 00:03:52,890
kontrollere dem, for eksempel for å fortelle dem når å flytte

84
00:03:52,890 --> 00:03:57,620
ut hodet ned en linje, linjen feed eller ny linje nøkkel,

85
00:03:57,620 --> 00:04:00,440
når du skal flytte til venstre marg, vognretur,

86
00:04:00,440 --> 00:04:04,890
eller bare gå tilbake nøkkelen, og når man skal gå tilbake én plass,

87
00:04:04,890 --> 00:04:07,760
tilbaketasten karakter, og så videre.

88
00:04:07,760 --> 00:04:10,250
>> Disse tegnene er kalt kontrolltegn, og de

89
00:04:10,250 --> 00:04:12,680
utgjør resten av ASCII settet.

90
00:04:12,680 --> 00:04:15,230
Så hvis vi ser på en ASCII-tabellen, ser vi at den første

91
00:04:15,230 --> 00:04:18,800
32 numre, null til 31, er reservert for kontroll

92
00:04:18,800 --> 00:04:20,200
tegn.

93
00:04:20,200 --> 00:04:23,420
Men vi sa at det var 33 kontrolltegn.

94
00:04:23,420 --> 00:04:24,780
Hva er greia?

95
00:04:24,780 --> 00:04:29,350
Vel, tallet null og 127, den første og siste av

96
00:04:29,350 --> 00:04:32,560
ASCII sett, har spesielle bit mønster, alle nuller og alle

97
00:04:32,560 --> 00:04:34,710
seg, henholdsvis.

98
00:04:34,710 --> 00:04:36,860
>> Designerne av ASCII besluttet derfor å

99
00:04:36,860 --> 00:04:39,610
bevare disse tallene for ekstra spesialtegn,

100
00:04:39,610 --> 00:04:43,310
nemlig null karakter og DEL karakter.

101
00:04:43,310 --> 00:04:46,340
Null og DEL var ment for papir tape redigering, som brukte

102
00:04:46,340 --> 00:04:48,930
å være en vanlig måte å lagre data.

103
00:04:48,930 --> 00:04:51,850
Papir tape var bokstavelig talt bare en lang stripe av papir, og på

104
00:04:51,850 --> 00:04:53,760
jevne mellomrom på båndet, vil du slå

105
00:04:53,760 --> 00:04:55,430
hull å lagre data.

106
00:04:55,430 --> 00:04:58,720
Avhengig av bredden av båndet, ville hver kolonne være

107
00:04:58,720 --> 00:05:03,186
stand til å betjene fem, seks, syv, eller åtte biter.

108
00:05:03,186 --> 00:05:05,930
>> Å representere en null bit, du ville gjøre noe for å tape, ville du

109
00:05:05,930 --> 00:05:07,930
bare la et mellomrom.

110
00:05:07,930 --> 00:05:10,560
For en bit, vil du slå et hull.

111
00:05:10,560 --> 00:05:12,980
Null karakter ville bare legge igjen en tom kolonne,

112
00:05:12,980 --> 00:05:14,480
indikerer alle nuller.

113
00:05:14,480 --> 00:05:17,250
Og DEL karakter ville slå en kolonne full av hull

114
00:05:17,250 --> 00:05:18,550
gjennom kassetten.

115
00:05:18,550 --> 00:05:21,300
Som et resultat, kan du bruke DEL tegnet for å slette

116
00:05:21,300 --> 00:05:22,440
informasjon.

117
00:05:22,440 --> 00:05:25,060
Tenk deg å ta en utfylte valg stemmeseddelen og deretter

118
00:05:25,060 --> 00:05:27,180
punching alle unpunched hull.

119
00:05:27,180 --> 00:05:29,410
>> Du ugyldig stemmeseddel fordi det er umulig å

120
00:05:29,410 --> 00:05:31,820
fortelle hva de opprinnelige stemmer var.

121
00:05:31,820 --> 00:05:34,720
Mens DEL tegnet brukes fortsatt er den moderne

122
00:05:34,720 --> 00:05:37,980
Slette tasten kom null tegnet å bli brukt som

123
00:05:37,980 --> 00:05:40,010
avslutningstegnet for C strenger og

124
00:05:40,010 --> 00:05:41,990
noen andre dataformater.

125
00:05:41,990 --> 00:05:45,140
Du kjenner kanskje det som backslash null tegn,

126
00:05:45,140 --> 00:05:47,720
siden det er hvordan vi representerer det skriftlig.

127
00:05:47,720 --> 00:05:49,580
Så tilbake til vårt ASCII-tabellen.

128
00:05:49,580 --> 00:05:52,770
Etter de første 32 kontrolltegn kommer 95

129
00:05:52,770 --> 00:05:54,280
utskrivbare tegn.

130
00:05:54,280 --> 00:05:55,800
>> Det er et par kule design beslutninger verdt

131
00:05:55,800 --> 00:05:57,330
snakker om her.

132
00:05:57,330 --> 00:06:00,810
Første, desimaltall tegn, null til ni,

133
00:06:00,810 --> 00:06:04,050
samsvarer med tallene 48 gjennom 57, som synes

134
00:06:04,050 --> 00:06:06,980
unremarkable før vi ser på tallene 48 gjennom 57

135
00:06:06,980 --> 00:06:09,080
skrevet i binær notasjon.

136
00:06:09,080 --> 00:06:11,530
Hvis vi gjør det, så ser vi at sifferteikn,

137
00:06:11,530 --> 00:06:22,320
null, tilsvarer 0110000, en kart å 0110001, to til

138
00:06:22,320 --> 00:06:26,640
0110010, og så videre.

139
00:06:26,640 --> 00:06:27,950
Se mønsteret?

140
00:06:27,950 --> 00:06:30,170
Hvert siffer karakter er kartlagt til den tilsvarende

141
00:06:30,170 --> 00:06:35,170
tilsvarende i binær notasjon, prefiks 011.

142
00:06:35,170 --> 00:06:38,820
Neste opp, merker du at de store bokstaver starter på 65,

143
00:06:38,820 --> 00:06:41,310
med store bokstaver A, men de små bokstaver

144
00:06:41,310 --> 00:06:43,010
ikke starte før 97.

145
00:06:43,010 --> 00:06:45,580
Så er det 32 ​​plasser i mellom.

146
00:06:45,580 --> 00:06:47,000
Det virker merkelig.

147
00:06:47,000 --> 00:06:49,500
De er bare 26 bokstaver i alfabetet.

148
00:06:49,500 --> 00:06:51,410
>> Hvorfor dele dem opp som dette?

149
00:06:51,410 --> 00:06:53,960
Igjen, hvis vi ser på de binære representasjoner, kan vi

150
00:06:53,960 --> 00:06:55,230
se et mønster.

151
00:06:55,230 --> 00:07:01,360
Store bokstaver A er representert med 1000001, og små bokstaver a er

152
00:07:01,360 --> 00:07:05,810
representert ved 1.100.001.

153
00:07:05,810 --> 00:07:12,770
Store bokstaver B er representert med 1000010, og små b er

154
00:07:12,770 --> 00:07:17,280
representert ved 1.100.010.

155
00:07:17,280 --> 00:07:19,440
Kan du fortelle hva som skjer her?

156
00:07:19,440 --> 00:07:22,470
Bit som er den andre fra venstre, i to til

157
00:07:22,470 --> 00:07:26,510
kvinter for 32ths posisjon, er 0 for alle store

158
00:07:26,510 --> 00:07:30,120
brev, og en for alle de små bokstaver.

159
00:07:30,120 --> 00:07:33,130
>> Det betyr konvertering fra store til små bokstaver, og

160
00:07:33,130 --> 00:07:36,000
vice versa, er et spørsmål om en enkel bit flip.

161
00:07:36,000 --> 00:07:38,380
Så det bringer oss til slutten av ASCII-tabellen.

162
00:07:38,380 --> 00:07:40,700
Kan du tenke deg noe vi har glemt?

163
00:07:40,700 --> 00:07:42,510
Vel, hva med den spanske enye, eller

164
00:07:42,510 --> 00:07:44,630
Gresk eller kyrilliske alfabeter?

165
00:07:44,630 --> 00:07:46,610
Og hva med kinesiske tegn?

166
00:07:46,610 --> 00:07:49,050
Det er mye som er blitt utelatt fra ASCII.

167
00:07:49,050 --> 00:07:51,920
Imidlertid har en annen standard kalt Unicode vært

168
00:07:51,920 --> 00:07:53,040
utviklet for å dekke alle disse

169
00:07:53,040 --> 00:07:54,840
tegn og mange flere.

170
00:07:54,840 --> 00:07:57,040
>> Men det er et emne for en annen tid.

171
00:07:57,040 --> 00:07:58,500
Mitt navn er Nate Hardison.

172
00:07:58,500 --> 00:08:00,650
Dette er CS50.