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Histoire des bits et des bytes en informatique

  1. Bit
  2. Byte

1. Bit

Je commence l'histoire en parlant du système base-10. Quand vous comprendrez le système base-10, notre histoire ne sera pas interrompue et confuse.
OK, le système de base 10 est le plus populaire, mais ce n'est pas unique. De nombreuses cultures utilisaient des systèmes différents dans le passé, mais aujourd'hui, la plupart d'entre elles sont passées au système de base 10. Le système base-10 utilise 10 chiffres: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, qui sont mis ensemble pour former un autre nombre.
Si vous n'avez qu'une seule case, vous pouvez seulement écrire un nombre de 0 à 9. Mais ...
  • Si vous avez deux cases, vous pouvez écrire un nombre compris entre 0 et 99.
  • Si vous avez trois cases, vous pouvez écrire un nombre compris entre 0 et 999.
Toutes les cases de droite à gauche ont un facteur qui est à son tour 10^0, 10^1, 10^2, ...
BIT
BIT est l'abréviation de Binary digIT (Une unité d'information). Un bit qui indique la valeur 0 ou 1, est appelé la plus petite unité de l'ordinateur. 0, 1 sont deux chiffres de base du système base-2.
Laissez raisonner comme le système base-10 et l'appliquer au système base-2. Si vous avez une case, vous pouvez écrire 2 nombres tels que 0 et 1. Si vous avez 2 cases, vous pouvez écrire 4 nombres tels que 00, 01, 10 et 11 (Note: Ne vous méprenez pas, ces chiffres sont ceux du système de base-2).
Pour le système base-2, les cases de droite à gauche ont 1 facteur. Ils sont à leur tour 2^0, 2^1, 2^2, ...
L'image ci-dessous décrit la manière de convertir un certain nombre de systèmes binaire en systèmes décimal.
Pour tant:
  • Si vous avez deux cases dans le système binaire, vous pouvez écrire le plus grand nombre de 11 (base-2), ce qui équivaut à 3 dans le système décimal.
  • Si vous avez 3 cases dans le système binaire, vous pouvez écrire le plus grand nombre de 111 (base-2), ce qui équivaut à 7 dans le système décimal.
Et vous avez le tableau suivant :
Box Numbers
Maximum Number (Base-2)
Convert to Base-10
1
1
1 (2^1 - 1)
2
11
3 (2^2 - 1)
3
111
7 (2^3 - 1)
4
1111
15 (2^4 - 1)
5
11111
31 (2^5 - 1)
6
111111
63 (2^6 - 1)
7
1111111
127 (2^7 - 1)
8
11111111
255 (2^8 - 1)
9
111111111
511 (2^9 - 1)
Pourquoi l'ordinateur utilise-t-il le système binaire mais pas le système décimal?
Vous posez sûrement la question "Pourquoi l'ordinateur utilise-t-il le système binaire mais pas le système décimal ?" J'ai déjà posé cette question, comme vous.
Les ordinateurs fonctionnent en utilisant des millions de commutateurs électroniques (transistors), chaque transistor est activé ou désactivé (semblable à un interrupteur d'éclairage, mais beaucoup plus petit). L'état du commutateur (activé ou désactivé) peut représenter des informations binaires, telles que oui ou non, vrai ou faux, 1 ou 0. L'unité d'information de base dans un ordinateur est donc le chiffre binaire (binary digit). Bien que les ordinateurs puissent représenter une incroyable variété d'informations, chaque représentation doit finalement être réduite aux états ON/OFF (marche et arrêt) d'un transistor.
Ainsi, la réponse est que l'ordinateur n'a pas beaucoup d'états pour stocker des informations, par conséquent, il stocke des informations basées sur les deux états ON et OFF (respectivement 1 et 0).
Votre disque dur d'ordinateur stocke également des données sur le principe de 0, 1. Il inclut des enregistreurs et des lecteurs. Il a un ou plusieurs disques, qui sont revêtus d'une couche magnétique de nicken (magnetic layer of nikel). Les particules magnétiques (magnetic particle) peuvent avoir une direction sud-nord ou nord-sud, qui sont deux états de particule magnétique, et correspondent à 0 et 1.
Le lecteur de disque dur peut réaliser la direction de chaque particule magnétique pour le convertir en 0 ou 1 signaux.
Les données à stocker sur le disque dur sont une ligne de signaux 0 ou 1. L'enregistreur de disque dur s'appuie sur ce signal et change la direction de chaque particule magnétique en conséquence. C'est le principe du stockage de données du disque dur.

2. Byte

Byte est une unité en ordinateur qui équivaut à 8 bit. Ainsi, un byte peut représenter un nombre compris entre 0 et 255.
Pourquoi 1 byte est-il égal à 8 bits?
La question en ce moment est "Pourquoi 1 byte est-il égal à 8 bits mais pas à 10 bit?".
Au début de l'ère informatique, les gens ont utilisé baudot comme une unité de base, ce qui équivaut à 5 bit, c'est-à-dire qu'il peut représenter des nombres de 0 à 31. Si chaque nombre représente un caractère, 32 est suffisant pour les majuscules telles que A, B, ... Z, et quelques autres caractères. Ce n'est pas suffisant pour tous les caractères minuscules.
Immédiatement après, certains ordinateurs utilisent 6 bit pour représenter les caractères et peuvent représenter au maximum 64 caractères. Ils sont suffisants pour utiliser A, B, .. Z, a, b .. Z, 0, 1, 2, .. 9 mais pas assez pour d'autres caractères tels que +, -, *, / et espaces. Ainsi, 6 bit deviennent rapidement restreints.
ASCII a défini un jeu de caractères à 7-bit (7-bit character set). C'était "assez bon" pour beaucoup d'utilisations pendant longtemps, et a formé la base de la plupart des nouveaux jeux de caractères (ISO 646, ISO 8859, Unicode, ISO 10646, v..v)
Le tableau ASCII:
8-bit, un peu plus de 7-bit sera mieux, cela ne cause pas trop de gaspillage.. 8-bit est une collection de nombres entre 0 et 255 et il satisfait les concepteurs d'ordinateurs. Le concept byte a été né, 1 byte = 8 bit.
Pour 8-bit, les concepteurs peuvent définir d'autres caractères, notamment des caractères spéciaux dans l'ordinateur. Le tableau de code ANSI qui a été né est l'héritage du tableau de code ASCII:
Le tableau ANSI:
Il existe de nombreux jeux de caractères (character sets) permettant d'encoder des caractères dans différentes langues. Par exemple, le chinois et le japonais nécessitent beaucoup de caractères, auquel cas les utilisateurs utilisent 2 byte ou 4 byte pour définir un caractère.

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