コンピュータが動く仕組み【ビット・バイト】




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コンピュータが動く仕組み【ビット・バイト】

コンピュータが動く仕組みは2進数が基本です。

2進数についてはこちら

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僕たちが普段生活している世界では10進数を使っているので、2進数はしっくりこないと思います。

  • 人間の世界・・・10進数
  • コンピュータの世界・・・2進数

何故、それぞれの世界で別々の進数を使うのか。

それは、これらの進法(進数)がそれぞれの世界で便利だからです。

  • 人間の世界(10進数)・・・両手の指の数が10で、指を使って数字を数えられる
  • コンピュータの世界(2進数)・・・IC
    • 電気が流れている
    • 電気が流れていない

    2つの方法で、情報(データやプログラム)を与えることが出来ます

この記事では、

  • コンピュータが扱うビット【bit】・バイト【byte】とは
  • 16進数とは

について説明していきます。

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コンピュータが扱うビット【bit】・バイト【byte】とは

コンピュータが扱うビット【bit】・バイト【byte】とは

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おり、黒いボディーに付いた11つのピンに、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すると、前回記事で説明しました。

IC


IC(Integrated Circuit:集積回路)
出典:cetronic
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ビット【bit】とは

ICのピン1本で表せる情報が,コンピュータの情報の最小単位となります。

これを、ビット【bit】と呼びます。

ビット【bit】 : 【Binary digit】を簡略化したもの。
1ビット2進数1桁であり、0または12通りの情報しか表せません。

バイト【byte】とは

8ビットすなわち2進数8桁を情報の基本単位とすることになっています。

これを、バイト【byte】と呼びます。

1 バイト8 ビットです。

バイト【byte】:【Bite】( 1噛みの意味 ) の言葉をもじり、【byte】 と名付けた人造語

ビット【bit】・バイト【byte】

1バイト(8 ビット)なら、

  • 2進数で、00000000 ~ 11111111
  • 10進数で、0 ~ 255256通り

の情報を表せます。

00000000

11111111

16進数とは

コンピュータ内部で、なぜ16進数を使うのか

10進数123,456,7892進数で表すと、111010111011100110100010101です。

2進数は桁が大きくなればなるほど、

  • 人間にとって読みにくい
  • 人間がプログラムや仕様書を16進数で表現しておけば、長い2進数を書く必要がない

そこで、これらを扱いやすくするために16進数が使われるのです。

コンピュータは2進数しか扱えませんが、

  • 16進数
  • 2進数

相性が良い為、人間がプログラムや仕様書に16進数で表現しておけば、コンピュータは複雑な変換処理が必要なく2進数に変換します。

では、どのようにして1桁を16進数で表すのでしょうか。

16進数では、0 ~ 15までを1桁で表せるよう、10 ~ 15には、それぞれA ~ Fを当てはめるのです。

10進数・2進数・16進数【比較表】

10進数 2進数 16進数
0 0000 0
1 0001 1
2 0010 2
3 0011 3
4 0100 4
5 0101 5
6 0110 6
7 0111 7
8 1000 8
9 1001 9
10 1010 A
11 1011 B
12 1100 C
13 1101 D
14 1110 E
15 1111 F

2進数と16進数の相性

2進数16進数は、実は非常に変換しやすいのです。

2進数4桁ずつ見て下さい。

16進数

16進数

このように、4桁ずつ区切って変換するだけで、2進数16進数の変換が簡単に出来ます。

何故、簡単に出来るのか。

それは、16が「24乗」だからです。

16進数

  • 人間
  • コンピュータ

両方にとって扱いやすい進法(進数)なのです。

次回は、コンピュータが

  • 2進数
  • 16進数

を使って、どのように人間の文字を扱っているのか見ていきます。