شفرة ثنائية (بالإنجليزية: Binary code) هي شفرة تكتب المعلومات في مسلسلة رقمية تتكون من رمزين (مثل 0 / 1 أو صحيح/غير صحيح). .[1] وأساس تلك الشفرة هو النظام الثنائي في الرياضيات . [2]
عند تنفيذ تلك الشفرة تستخدم أجهزة إلكترونية تشكل وحدتها حالة لمبة مثلا : مضيئة 1 ، غير مضيئة 0. ويتكون الجهاز من أعداد كبيرة من تلك الوحدات بحيث يستطاع تمثيل معلومات كثيرة بأعداد كلها 1 أو 0.
تشكل الشفرات الثنائية بسبب بساطتها أساس معالجة البيانات الرقمية ، وهل لذلك تستخدم في جميع أنواع الحواسيب ؛" فالحواسيب تعمل بالشفرة الثنائية " [3]
لذلك تسمى أحيانا "شفرة الآلات" أو "لغة الآلات". [4]
ويمكن تكوين الشفرتين الثنائيتين بطريقة آلية بسهولة والحساب والمعالجة الحاسوبية بهما ، مثل : التيار الكهربي ساري ← 1 أو منطقيا "حقيقي" ؛ التيار لا يمر ← 0 ،أو منطقيا "غير صحيح" . كل من تلك الوحدتين 0 و 1 تسمى بت . [5] وعن طريق الربط بينهما في مسلسلات منطقية رياضية في الجبر أو تنفيذها في وصلات كهربائية في هيئة بوابات منطقية يمكن بها تمثيل معلومات معقدة ، بل والحساب بها أو معالجتها .
كيف يمكن تمثيل أعداد وكلمات وحروف من ذلك الرمزين ؟ تقوم بذلك نظام الشفرة ASCII التي ابتكرت للحواسيب ، وطبقا لها تكون سلسلة البت 1000001 معادلة „A“, وسلسلة البت 1100001 معادلة „a“; وفي الحقيقة فإن الحروف بالنسبة لنا أسهل في فهمها من سلاسل البتات في النظام الثنائي .
بصفة عامة ، لا يقتصر تفسير معلومات بواسطة الشفرتين الثنائيتين على وسط الحواسيب فقط ، وانما يمكن تطبيقه طالما استطعنا إنتاج حالتين مختلفتين وتقديرهما . فمن الممكن مثلا تمثيل معلومات بإطلاق دخان : دخان طويل ← 1 ، دخان قصير ← 0 . كما كان يفعل الهنود الحمر ، وكانوا ينقلون المعلومات بها ويتفاهمون بها .
تطبيق الشفرة الثنائية
أثبت "طلود شانون" في نهاية الثلاثينيات إمكانية أجراء عمليات منطقية بواسطة فتح و غلق دائرة كهربائية (حالتان تمثلان 0 أو 1) .[3] ويمكن تمثيل الشفرتين الثنائيتين في التكنولوجيا بطريقة كهربائية أو بطريقة ضوئية . ويمكن تحزين تلك المعلومات ، ويمكن معالجة المعلومات بأنظمة خوارزمية معقدة ، تعتمد على دوائر كهربائية متكاملة ، مثلما نجده في المعالجات processor التي تعمل في الحواسيب .
تطور أنظمة الشفرات الثنائية
أمثلة
- شفرة ثنائية
هي أقدم الشفرات وأكثرها استخداما ، وهي تستخدم 1 و 0 مثل النظام الثنائي. وصفت هذه الشفرة الثنائية في بدائة القرن الثامن عشر . ويمكن بواسطة الالشفرتين الثنائيتين مثلا العد باستخدام العشرة أصابع لتمثيل الاعداد من 0 إلى 1023 ( ) . طبقا لهذه الشفرة فهي تحدد عدد البتات لتمثيل الأعداد ، وفي الغالب تكون : 8 بتات (= بايت).
- شفرة BCD
في الشفرة BCD-Code تتمثل الاعداد 0 - 9 في أربعة بتات . بذلك تنشأ أعداد من 0000 إلى 1001 . تسمى الشفرة BCD-Code أحيانا شفرة 8-4-2-1.
- شفرة EBCDIC
لبتكرت شركة آي بي إم للحواسيب الشفرة EBCDIC-Code وهي تتكون من تشفير 8 بتات ، وهي تعتمد على التشفير السابق BCD ويراعي كتابة الأحرف الكبيرة والصغيرة في الإنجليزية ، وكذلك العلامات : كالفاصل ، وعلامة الاستفهام وغيرها ، والأرقام من 0 إلى 9 . تستخدم هذه الشفرة EBCDIC بصفة أساسية في آلات الحواسيب الكبيرة .
- شفرة ASCII
التسمية هي اختصار لـ American Standard Code for Information Interchange وهي تشيفر جميع الرموز بما فيها العلامات الخاصة في الإنجليزية في سبعة بتات.
وهي تشيفر 128 ( ) من الرموز المختلفة . تستخدم في الحواسيب وفي معالجة المعلومات ، وهي تخزن في الحواسيب في وحدات بايت ، حيث يخزن 0 في البت الفارغ .
المراجع
- Binärcode. itwissen.info. Retrieved on 2012-11-19.
- Vorsilbe „bi“. Duden. Retrieved on 2012-11-19.
- Vorstellung des Binarsystems. kioskea.net. Retrieved on 2013-03-01.
- get-the-solution - تصفح: نسخة محفوظة 30 يوليو 2016 على موقع واي باك مشين.
- Binäre Codes und Code-Umsetzer. oszkim.de. Retrieved on 2012-11-19.