Bit və bayt. 1 bayt niyə 8 bitdir?

Salam dostlar. Günümüz texnologiya günüdür. Demək olar ki, hər yerdə bit və bayt sözlərini eşidirik. Nədir bu bit və bayt? Gəlin bir yerdə bu temanın biraz daha dərinlərinə enək.

Məsələyə Şekspirin bu statı ilə başlamaq istəyirəm.

“ Olmaq, ya da olmamaq. Budur bütün məsələ”

Kompüterlər məlumatı özündə 0 və ya 1 kimi başa düşür və yadda saxlayır. 0 yəni məlumat yoxdur. 1 yəni məlumat yoxdur. Bəs bu necə mümkün olur? Kompüter bu sıfırın sıfır olduğunu necə başa düşür? Nəticə etibarı ilə o bir kompüterdir və sxemlərdən ibarətdir. Bu yerdə köməyimizə tranzistorlar gəlir. Tranzistorlar haqqında daha da geniş məlumatı internətdən araşdıra bilərsiniz. Tranzistor dediyimiz şey silikon maddəsindən ibarət olan bir yarımkeçirici qurğudur.

Tranzistor 3 ayaqdan ibarətdir (Emitter, Base, Collector). Bu 3 ayaqdan ikisindən (Sag (emitter) və sol (collector)) elektrik cərəyanı keçir. Orta ayaq isə (Base) cərəyanın keçib keçməməsinə qərar verir.

Daha da rahat başa düşmək üçün tranzistoru su kranına bənzətmək olar.

Kranı (Base) bağlasaq su gəlməz. Yəni su olmaz. Kranı açarsaq su olar.

Bu məntiq ilə Base dediyimiz ortadakı ayaq elektrikin olub-olmamağını idarə edir. Ortadakı ayaq bağlıdırsa cərəyan keçməyəcək və ya əksinə ortadakı ayaq açıqdırsa cərəyan keçəcəkdir. Beləliklə kompüter tranzistorlar vasitəsilə cərəyanının olub-olmamadığına görə məlumatın olub-olmamadığını başa düşür. Cərəyan axını varsa bu 1 deməkdir. Yoxdursa bu 0 deməkdir. O zaman bele bir sual ortaya çıxır.

2 tranzistoru bir-birinə birləşdirsək necə olar?

2-ci tranzistora cərəyanın keçib keçməməsinə 1-ci tranzistor qərar vermiş olacaq. Beləliklə kompüterlərdə olan məntiqi əməliyyatlarını elektrik mühütinə keçirmiş olarıq. Tranzistorlar haqqında qısa məlumat verdikdən sonra gələk mövzumuza. Daha da geniş məlumatı internətdə araşdırıb öyrənə bilərsiniz.

Tranzistorun nə olduğunu bildiyimizə görə artıq “bit nədir?” sualına rahat şəkildə cavab tapa bilərik.

Bit “binary digit” sözlərinin qısaltmasıdır. Dəyəri 0 və 1 olaraq təyin edilir. Yəni tranzistordan aldığımız məlumatın adı bit-dir. Tranzistorda cərəyan olarsa bit-din dəyəri 1 olacaq və ya əksinə 0 olacaq. O zaman 1 bit yəni 1 tranzistor da deyə bilərik.

Bu zaman isə ortaya belə bir sual çıxır.

“Yalnız 0 və 1 ilə biz kompüterdə necə məlumat saxlayacayıq?”

Bu yerdə köməyimizə say sistemləri gəlir. Biz günlük həyatımızda onluq say sistemindən (Decimal) istifadə edirik. Onluq say sistemində biz günlük işlətdiyimiz (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9) rəqəmlərdən istifadə edirik. Lakin kompüterlər tranzistor vasitəsi ilə məlumatı ikilik say sistemi (Binary) ilə saxlayır. Yəni 0 və 1.

Bəs bu onluq say sistemi ilə ikilik say sistemi arasındakı məlumatı necə çevirək və ya başa düşək?

Bunun üçün say sistemlərinə biraz daha nəzər yetirməyimiz lazımdır. Məsələn 625 rəqəmi dedikdə biz əslində 600 + 20 + 5 nəzərdə tuturuq. Burada 5 təklik, 2 onluq və son olaraq da 6 isə yüzlük kimi də ifadə edə bilərik. Bu məntiq ilə 625 rəqəmini (6 * 100) + (2 * 10) + 5 şəkildə və yaxud (6 * 10²) + (2 * 10¹) + (5 * 10⁰) kimi də qeyd edə bilərik. İkilik say sistemində də yanaşma eynidir. Bu səfər 10 əvəzinə 2-yə vururuq. yəni ikilik say sistemində 0 rəqəmini (0 * 2⁰) kimi də başa düşmək olar. Məsələn

0 = (0 * 2⁰), 1= (1 * 2⁰), 10 = (1 * 2¹) + (0 * 2⁰)

Bu məntiq ilə rahat şəkildə məlumatı rahat şəkildə ikilik say sistemindən onluq say sisteminə çevirə bilərik. Nümünə olaraq ikilik say sistemində olan 111001 rəqəmi onluq say sisteminə çevirək.

(111001)₂ = (1 × 2⁵) + (1 × 2⁴) + (1 × 2³) + (0 × 2²) + (0 × 2¹) + (1 × 2⁰) = (57)₁₀

Deməli ikilik say sistemində olan 111001 rəqəm onluq say sistemində 57 deməkdir. Yəni biz kompüterə 57 dedikdə kompüter bunu 111001 kimi başa düşür. Say sistemləri çevirmələr haqqında daha da geniş məlumat üçün Say Sistemləri məqaləni oxuya bilərsiniz.

Say sistemləri, tranzistor və bit haqqında danışınıb nə olduqlarını və necə işlədiyini başa düşdüyümüzə görə keçə bilərik bayt məsələsinə. Görək bu bayt nə olan şeydir.

Bayt dediyimiz şey isə 8 ədəd bitin yəni tranzistorun yan-yana gələrək əmələ gətirdiyi ölçü vahididir. Yəni ki, 1 bayt 8 bitə bərabərdir. Niyə məhz 7 və ya 6 deyildə 8 bit?. 1bitdə biz maksimum iki fərqli məlumat saxlaya bilərik. 0 və 1. Bəs 2 dənə biti yan-yana gətirsək nə qədər fərqli məlumat saxlaya bilərik?. 2 bitdə biz 4 fərqli məlumat saxlaya bilərik (00,01,11,10) Bəs 3 bitdə nə qədər? 3 bitdə isə 8 fərqli məlumat saxlaya bilərik (000,001,010,011,100,101,110,111). Fikir versəniz bit sayısı artdıqca saxlana bilinəcəq fərqli məlumat sayı ikinin qüvvəti qədər artır. Yəni 1 bitdə 2 fərqli məlumat (2¹ = 2) saxlamaq olar. 2 bitdə isə 4 fərqli məlumat saxlamaq olar (2² = 4). Bu məntiq ilə 8 dənə biti yan-yana gətirsək 256 fərqli məlumat saxlaya bilərik (2⁸ = 256). Yəni 8 ədəd biti və ya tranzistoru yan-yana gətirsək bu tranzistor toplusunda 256 fərqli məlumat saxlaya bilərik.

Eyni anda 256 fərqli məlumat saxlaya bilər o deməkdir ki, 1 baytda yəni 8 bitdə A hərfini saxlaya bilərsiniz. Digər 1 baytda yəni 8 bitdə isə B hərfini saxlaya bilərsiniz. Məlumat dəyişsə də tranzistor sayı eyni qalır.

Bəs niyə 256? Bizim klaviaturadan daxil etdiyimiz hər bir hərf, rəqəm və simvolların onluq say sistemində bir qarşılığı vardır. Bunun adına isə ASCII standartı (American Standard Code for Information Interchange) deyilir. Bu siyahıda 128 ədəd standart simvolların kodu standartlaşdırılıb. Digər 128 ədəd simvol isə əlavə (extended) simvollardır. Niyə bu standartlara ehtiyac var? Çünki kompüter hər şeyi rəqəmlə görür. Məsələn. Biz klaviaturada A hərfini basdıqda proqram A hərfini ASCII siyahısında qarşlığı olan onluq say sisteminə çevirir yəni 65. Daha sonra bu onluq say sistemində olan 65 rəqəmini ikilik say sisteminə çevirir (65 = 1000001).

Bu o deməkdir ki, Biz klaviaturada A hərfinə basdıqda kompüter onu 1000001 kimi görür. Və 8 ədəd tranzistor işlədir. və bu tranzistorlarda isə ən sağdakı və ən soldakı transzistoru cərəryan keçəçək şəkildə ayarlayır. Beləliklə sizin yazdığınız A hərfi kompüterin yaddaşında 1000001 şəkildə 8 ədəd tranzistorda qalır. Sonra siz onu sonradan oxuya və ya yaza bilirsiniz.