【図解】2進数・10進数とは?2進数から10進数に変換
普段の私たちの生活では10進数を利用する事が多いため、2進数に馴染みがないかもしれません。
しかし、2進数を知る事で、現代には欠かす事の出来ないコンピュータが動く仕組みが理解が出来ます。
この記事では、
- 10進数
- 2進数
- 2進数から10進数へ変換
- コンピュータは2進数を採用
それぞれについて説明していきます。
10進数
10進数とは、0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 と9まで数えると、次の数字(この場合、9の次は10)からは桁(けた)上がりする事を指します。
10進数で使われる記号(数字を表すマーク)は,0 ~ 9の10種類です。
10進数が定着した理由には諸説あるのですが、その1つに、「人間の指が両手で10本あるから」というものがあります。
2進数
2進数とは、0と1の数字だけをつかって数を表現する方法です。
0から始まり
- 次は・・・1(イチ)
- 1(イチ)の次は・・・10(イチ・ゼロ) → (ジュウではありません)
- 10(イチ・ゼロ)の次は・・・11(イチ・イチ) → (ジュウイチではありません)
- 11(イチ・イチ)の次は・・・100(イチ・ゼロ・ゼロ) → (ヒャクではありません)
このように、0 → 1と続き、次の数字からは桁(けた)上がりするので、2進数と呼ばれているのです。
This is how a mechanical binary counter works pic.twitter.com/YuswDTFZoX
— How Things Work (@ThingsWork) October 13, 2018
2進数から10進数へ変換
進法(進数)が違えど、それぞれの進法に変換できます。
今回は、2進数から10進数へ変換してみます。
まず、理解をしやすくするために10進数で考えてみます。
423円は、
- 100円硬貨 4 枚
- 10 円硬貨 2 枚
- 1 円硬貨 3 枚
を使用して表現出来ます。
10進数の各桁には、それぞれ
- 10 ^ 2
- 10 ^ 1
- 10 ^ 0
の重みがあるからです。
この10を「基数」といいます。
次に2進数の基数を考えてみます。
10進数の各桁に10倍の重みがあるように、2進数の各桁にもそれぞれ2倍の重みがあります。
つまり、2進数の「基数」は2です。
つまり、2進数の1101は、
1 × 8(2 ^ 3) + 1 × 4(2 ^ 2) + 0 × 2(2 ^ 1) + 1 × 1(2 ^ 0) = 13 (10進数) となります。
また、2進数の10101101を10進数にすると173となります。
コンピュータは2進数を採用
コンピュータのエネルギー源は電気です。
コンピュータの中の電気が枯渇する(バッテリー切れ)と、コンピュータの電源は落ちます。
この電気と2進数の相性は抜群なのです。
コンピュータはIC(Integrated Circuit:集積回路)と呼ばれる電子部品から構成されています。
- 計算を行うプロセッサ
- 情報を記録するメモリ
これらの実体はICです。
ICは,黒いボディーに何本もの銀色のピンが付いた「ムカデ」のような形状をしています。
ICの個々のピンに電気で情報(データやプログラム)が与えられることで,コンピュータが動作します。
どのようにして、
- 電気を使って
- ICの黒いボディーに付いた個々の銀色のピンに
- 情報(データやプログラム)を付与
するのでしょうか。
- 電圧・・・ボルト(V)
- 電流・・・アンペア(A)
- 電力・・・ワット(W)
等々があります。
一般家庭だと、100(V)の電圧の電気が流れています。
- 電気が流れている = 2進数の1
- 電気が流れていない = 2進数の0
ICのそれぞれ銀色のピンの電気の有無を2進数で表し、情報(データやプログラム)を与えているのです。
ICは銀色の1本のピンで
- 0(V) = 電気が流れていない
- 5(V)(5(V)より低圧の電気の場合もある) = 電気が流れている
の2種類の電気しか取り扱えないようになっています。
- 0(V)・・・2進数の0
- 5(V)・・・2進数の1
それぞれを表しているので,ICの銀色の1本のピンで2進数の1桁を表すことができます。
以上、
- 10進数
- 2進数
- 2進数から10進数へ変換
- コンピュータは2進数を採用
それぞれの説明でした。
コメント
毎回、ほんとに分かりやすく書かれていて大変助かります。分かりやすいだけでなく、詳しく知りたい人向けにコアな部分も説明している部分もあって、様々なユーザーにとって有益なサイトで素晴らしいですね。これからも、活用させていただきます。
「ICは銀色の1本のピンで
・0(V) = 電気が流れている
・5(V)(5(V)より低圧の電気の場合もある) = 電気が流れていない」
と記載されています。
誤記でなく、正しいのですか?
コメント有難うございます。
指摘箇所は小生の誤記です。
正しくは
「ICは銀色の1本のピンで
・0(V) = 電気が流れていない
・5(V)(5(V)より低圧の電気の場合もある) = 電気が流れている」
になります。
本文も修正させて頂きました。
御指摘有難う御座います。