Содержание
Как и в любой вычислительной технике, где применяется цифровой сигнал практически всегда встречаются такие слова как "бит" и "байт". Не является исключением и микроконтроллеры. Давайте попробуем разобраться, что же это такое.
Бит — (англ. binary digit; также игра слов: англ. bit — немного) — единица измерения информации, один разряд двоичного кода (двоичная цифра). Бит может принимать только два значения "0" или "1", да или нет, включено/выключено, и т. п. В вычислительной технике "0" и "1" передаются различными уровнями напряжения, к примеру, в микросхемах ТТЛ "0" соответствует напряжением в диапазоне от +0 до + 0,8 В, а "1" в диапазоне от 2,0 до 5,0 В". .
«Бит» часто применяется в значении «двоичный разряд»(старший бит — старший двоичный разряд байта или слова, младший бит — младший разряд слова , о которых идёт речь). Относительно к микроконтроллерам, мы часто будем сталкиваться с битами. В семействе микроконтроллерах PIC18XXXX существуют специальные БИТ-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ КОМАНДЫ. с помощью которых можно будет сбрасывать/устанавливать определенные биты в байтах (регистрах).
Байт (англ. byte) — единица измерения количества информации. В стандартном виде байт считается равным восьми двоичным цифрам (битам). Он может принимать 256 (2 в 8 й степени) различных значений. Значениями одного байта можно кодировать довольно большие объемы информации. Например, все заглавные и строчные буквы алфавита, цифры, знаки препинания, символы и служебные коды, используемые при передаче данных. Емкость различных устройств хранения информации, в том числе и в микроконтроллерах, измеряется тоже в байтах. Так же как при работе с битами, в семействе микроконтроллерах PIC18XXXX существуют и БАЙТ-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ КОМАНДЫ, которые позволяют изменять байт "целиком" (сбрасывать, записывать в него данные (0-255) и т.д.). Младший бит находится справа, соответственно старший слева.
Многие путают производные единицы — килобиты с кило Б айтами. Заметьте я специально написал байты с большой буквы, вот на это и следует обращать внимание. Если написано кб — имеется в виду кило бит , если написано кБ — то имеется ввиду кило байт . И килобайт соответственно больше в восемь раз килобита. То же самое Мегабиты ( Мб ) и МегаБайты (МБ) и т.д..
В битах (килобитах, мегабитах) в секунду и в байтах (килобайотах, мегабайтах) в секунду измеряется скорость передачи данных (к примеру скорость Вашего Интернета ).
В предыдущей главе мы выяснили, что двоичные числа, так же как и десятичные, можно складывать, умножать, вычитать и делить. Естественно, что эти операции можно производить и над байтами. А в микроконтроллерах кроме этого, предусмотрены различные команды сравнения, сдвига, в том числе и команды, выполняющие простые логические операции. Если Вы сталкивались ранее с логическими микросхемами, то соответственно сталкивались и с побитовыми логическими операциями "И", "ИЛИ", "НЕ" и исключающие ИЛИ. Для тех кто слабо понимает что это такое попробуем разобраться.
Побитовое отрицание (NOT) (или побитовое "НЕ", или дополнение) — это бинарная операция , действие которой эквивалентно применению логического отрицания к каждому биту двоичного представления операнда. Простыми словами, там где в двоичном представлении операнда был 0, после выполнения операции будет 1, и, наоборот, где была 1, там будет 0. В семействе микроконтроллерах PIC18XXXX есть такая команда "COMF", которая инвертирует содержимое регистра (байта). Обозначение:
| 1 | 1 | 1 | |||||
| 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
| 1 | 1 | 1 |
К логическим битовым операциям можно также отнести битовые сдвиги. Их несколько — это логический, циклический и арифметический. Нас интересует только циклический сдвиг. При циклическом сдвиге, значение последнего бита по направлению сдвига копируется в первый бит .
В семействе микроконтроллерах PIC18XXXX есть такие команды, как RLCF, RLNCF— сдвиг регистра влево через перенос и без переноса и RRCF, RRNC — то же самое только сдвиг регистра (байта) происходит вправо. Более подробно мы остановимся, когда будет рассматривать команды микроконтроллера.
Логический • Низший тип • Коллекция • Перечисляемый тип • Исключение • First-class function • Opaque data type • Recursive data type • Семафор • Поток • Высший тип • Type class • Unit type • Void
Абстрактный тип данных • Структура данных • Интерфейс • Kind (type theory) • Примитивный тип • Subtyping • Шаблоны C++ • Конструктор типа • Parametric polymorphism
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Бит» в других словарях:
БИТ — «Беспроводные информационные технологии» ООО Москва, организация, техн. Источник: http://www.vedomosti.ru/newspaper/article.shtml?2004/10/29/82849 БИТ безопасные информационые технологии кафедра СПбГИТМО образование и наука, Санкт Петербург, техн … Словарь сокращений и аббревиатур
бит — а; мн. род. бит и ов; м. [от англ. сокращения BInary digiT двоичный знак] Минимальная единица измерения количества информации и объёма памяти компьютера (равна одной ячейке или одному двоичному знаку типа да нет ). * * * бит (англ. bit, от… … Энциклопедический словарь
Бит/с — Бит в секунду, бит/с (англ. bits per second, bps) базовая единица измерения скорости передачи информации, используемая на физическом уровне сетевой модели OSI или TCP/IP. На более высоких уровнях сетевых моделей, как правило, используется более… … Википедия
БИТ — (исп.). То же, что реал, монета ценностью в 16 1/2 коп. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БИТ 1 [англ. beat бить] муз. выдержанная в равномерном темпе танцевальная и легкая музыка в размере 4/4 с… … Словарь иностранных слов русского языка
БИТ — (англ. bit от binary двоичный и digit знак), двоичная единица, в теории информации единица количества информации. Бит в вычислительной технике двоичная цифра, двоичный разряд. число бит памяти ЭВМ определяет максимальное количество двоичных цифр … Большой Энциклопедический словарь
бит — двоичная единица информации, двоичный знак Словарь русских синонимов. бит сущ., кол во синонимов: 2 • биг бит (2) • е … Словарь синонимов
Бит — (bit) Аббревиатура понятия двоичный разряд . См.: двоичная запись (binary notation). Бизнес. Толковый словарь. М.: ИНФРА М , Издательство Весь Мир . Грэхэм Бетс, Барри Брайндли, С. Уильямс и др. Общая редакция: д.э.н. Осадчая И.М.. 1998. Бит … Словарь бизнес-терминов
бит — бит, а; р. мн. ов, счётн. ф.бит (единица количества информации) … Русское словесное ударение
БИТ — БИТ, а, муж. (спец.). Единица измерения количества информации (в 1 знач.). Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
бит — единица количества информации, которая содержится в сообщении типа «да» – «нет». Бит в вычислительной технике – двоичная цифра, двоичный разряд, принимающий только два значения – 0 или 1. Одним битом можно выразить только два числа – 0 и 1.… … Энциклопедия техники
БИТ — (бит, bit) (от англ. binary двоичный и digit знак, цифра), единица кол ва информации в двоичной системе. Обычно последовательность из восьми Б. наз. байтом. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М.… … Физическая энциклопедия
в кодировке ISO 8859-5 кодируется 8 битами
Бит (русское обозначение: бит; международное: bit; от англ. binary digit — двоичное число; также игра слов: англ. bit — кусочек, частица) — единица измерения количества информации. 1 бит информации — символ или сигнал, который может принимать два значения: включено или выключено, да или нет, высокий или низкий, заряженный или незаряженный; в двоичной системе исчисления это 1 (единица) или 0 (ноль).
В Российской Федерации обозначения бита, а также правила его применения и написания установлены «Положением о единицах величин, допускаемых к применению». В соответствии с данным положением бит относится к числу внесистемных единиц величин с областью применения «информационные технологии, связь» и неограниченным сроком действия [1] . Ранее обозначения бита устанавливались также в ГОСТ 8.417-2002 [2] . Для образования кратных единиц применяется с приставками СИ и с двоичными приставками.
Содержание
История [ править | править код ]
- В 1703 году в работе «Объяснение двоичной арифметики» [3]Лейбниц пишет, что двоичная система счисления была описана китайским королём (императором) и философом по имени Фу Си, который жил более, чем за 4000 лет до Лейбница. Краткого современного англосаксонского [прояснить] названия китайский Liangyi (инь-ян («0»-«1»), китайский двоичный разряд, китайский бит) в то время пока ещё не имел. Китайский двубит — «сы-сян», образующий четыре диграммы, и китайский трибит — «ба-гуа», образующий восемь преднебесных и посленебесных триграмм, в современной англосаксонской [прояснить] терминологии собственных названий до сих пор не имеют.
- В 1948 году Клод Шеннон впервые использовал слово «bit» для обозначения наименьшей единицы количества информации в статье «Математическая теория связи». Происхождение этого слова он приписывал Джону Тьюки, использовавшему сокращение «bit» вместо слов «binary digit» в заметке лаборатории Белла от 9 января 1947 года.
Определения и свойства [ править | править код ]
В зависимости от области применения (математика, электроника, цифровая техника, вычислительная техника, теория информации и др.), бит может определяться следующими способами:
1.1. Бит — это один разряд двоичного кода (двоичная цифра). Может принимать только два взаимоисключающих значения: «да» или «нет», «1» или «0», «включено» или «выключено», и т. п.
1.2. Соответствует одному числовому разряду в двоичной системе счисления, принимающему значение «0» или «1» («ложь» или «истина») [4] .
2.1. Одному биту (одному двоичному разряду) соответствует один двоичный триггер (триггер, имеющий два взаимоисключающих возможных устойчивых состояния) или один разряд двоичной памяти.
Для перехода от количества возможных состояний (возможных значений) к количеству бит можно воспользоваться формулой
log 2 ( m
Следовательно, для одного двоичного разряда (триггера)
Для перехода от количества битов к количеству возможных состояний (возможных значений) можно воспользоваться формулой
I = log 2 N = n log 2 m ,
I
Применяется для измерения объёмов запоминающих устройств и объёмов цифровых данных.
3.1. Бит — базовая единица измерения количества информации, равная количеству информации, содержащемуся в опыте, имеющем два равновероятных исхода; см. информационная энтропия. Это тождественно количеству информации в ответе на вопрос, допускающий ответ «да» или «нет» и никакого другого (то есть такое количество информации, которое позволяет однозначно ответить на поставленный вопрос).
3.2. Один бит равен количеству информации, получаемой в результате осуществления одного из двух равновероятных событий [5] .
3.3. Бит — двоичный логарифм вероятности равновероятных событий или сумма произведений вероятности на двоичный логарифм вероятности при равновероятных событиях; см. информационная энтропия.
Применяется для измерения информационной энтропии. Отличается от бита для измерения объёмов запоминающих устройств и объёмов цифровых данных, так как большой по объёму массив данных может иметь очень малую информационную энтропию, то есть энтропийно может быть почти пустым.
Физические реализации [ править | править код ]
В цифровой технике бит (один двоичный разряд) реализуется триггером или одним двоичным разрядом памяти.
Возможны две физические (в частности электронные) реализации бита (одного двоичного разряда):
- однофазный («однопроводный») бит (двоичный разряд). Используется один выход двоичного триггера. Нулевой уровень обозначает либо сигнал логического «0», либо неисправность схемы. Высокий уровень обозначает либо сигнал логической «1», либо исправность схемы. Дешевле двухфазной реализации, но менее надёжен;
- двухфазный (парафазный, «двухпроводный») бит (двоичный разряд). Используются оба выхода двоичного триггера. При исправной схеме один из двух уровней высокий, другой — низкий. Неисправность схемы опознаётся либо высоким уровнем на обоих проводах (на обеих фазах), либо низким уровнем на обоих проводах (на обеих фазах). Дороже однофазной реализации, но более надёжен.
В вычислительной технике и сетях передачи данных значения «0» и «1» обычно передаются различными уровнями либо напряжения, либо тока. Например, в микросхемах на основе транзисторно-транзисторной логики значение «0» представляется напряжением в диапазоне от +0 до +0,8 В, а значение «1» — напряжением в диапазоне от +2,4 до +5,0 В.
Обозначения [ править | править код ]
В вычислительной технике, особенно в документации и стандартах, слово «бит» часто применяется в значении «двоичный разряд». Например: старший бит — старший двоичный разряд байта или слова.
Использование прописной буквы «Б» для обозначения байта соответствует требованиям ГОСТ и позволяет избежать путаницы между сокращениями от «байт» и «бит». Однако, следует учитывать, что в стандарте нет сокращения для «бит», поэтому использование записи «Гб» как синонима для «Гбит» неверно.
В международном стандарте МЭК (IEC) 60027-2 2005 года [6] для применения в электротехнической и электронной областях рекомендуются обозначения:
- «bit» для обозначения бита;
- «o» или «B» для обозначения октета или байта. «о» — единственное указанное обозначение во французском языке.
Аналогом бита в квантовых компьютерах является кубит (q-бит; «q» от англ. quantum , квант).
Двоичные логарифмы других оснований [ править | править код ]
Замена логарифмируемого числа с 2 на e, 3, 4, 8, 10, 16, 27 и др. приводит соответственно к битовым (двоичным) эквивалентам редко употребляемых единиц нат, трит, тетрит (tetrit — tetral digit) (двубит), октит (octit — octal digit) (трибит), Харт (дит (dit — decimal digit), бан, децит (decit — decimal digit)), ниббл (гексадецит, четырёхбит), гептакозаит и др., равных соответственно:
1 nat = log 2 e = 1 , 44.
«>