컴퓨터 비트 바이트 이해하기 계산하기

컴퓨터는 전자제품입니다.

본체 열어서 자세히 보면 전선과 기판 그리고 팬 입니다.

 

 

 

모든 부품은 전기신호에 의해 작동되며
고사양의 CPU, 화려한 그래픽카드 등 어마어마한 성능의 컴퓨터를 작동시키는

전기적 원리는 바로 전기가 들어왔다 안들어왔다.
이 동작 하나입니다.
집에 형광등 켜는 스위치 ON/OFF 와 같습니다.

 

 

 

ON일때 5v 정도의 전압으로 발생해서 HIGH,
OFF일때 0v 정도로 전압이 발생하지 않아 LOW로 정하고
HIGH는 2진수 1
LOW는 2진수 0 으로 표현합니다.

5v = ON = HIGH = 1
0v = OFF = LOW = 0
컴퓨터 CPU가 인식하는 정보는 0과 1 이게 다입니다.

0과 1 이란 상태값을 컴퓨터 정보의 최소 단위인 비트(bit)라고 합니다.

1비트란 스위치가 한개만 있다고 생각하시고
스위치를 켜고 끄고 (1과 0) 두가지 정보만 나타낼수 있겠죠.

2비트는 스위치 두개이고
첫번째 스위치 켜고 끄고와 두번째 스위치 켜고 끄고
0 0, 0 1, 1 0, 1 1 이렇게 4가지 정보를 나타낼수 있습니다.

3비트면 스위치 3개이며
0 0 0, 0 0 1, 0 1 0 ... 1 1 1
이렇게 비트가 추가될때마다 2^비트수 만큼의 정보를 나타낼수 있습니다.

3비트는 2^3승으로 8가지
4비트는 2^4승으로 16가지
5비트는 2^5승으로 32가지 ....
비트수만큼 2를 곱해주면 나타낼수 있는 모든 수를
표시할수 있습니다.

모든 정보를 비트로만 표현하는 컴퓨터를 만들었다면..
컴퓨터 켰는데 화면에

 

 

0101011110001010100101010110000101
이런거만 보인다면
사람들은 컴퓨터를 외면했을거에여.
이걸로 뭘 할수 있겠습니까? ㅋ

미국에서 컴퓨터를 만들었으니 영어 알파벳을
화면에 표시하기 위해서
알파벳 대.소문자 52개와 !@+×.. 등의 특수문자들
그리고 필요한거 몇개해서 128개 정도의 문자들을

다 표현한 문자인 아스키코드(ASCII)가 만들어졌습니다.

 

 

2^7 = 128 로 계산되네요. 비트가 7개 있어야 되고

검증용 비트 1개(패리티 비트) 더해서

아스키코드를 표현할려면 8비트가 필요했습니다.

이걸 바로  바이트(byte)라고 칭하게 되요.

컴퓨터에서 문자를 표현하는 단위를 바이트로 정했습니다.
1바이트는 8비트입니다. 
스위치 8개면 2^8 = 256 개의 정보를 표현할수 있습니다.

키보드의 문자가 화면에 표시되는 원리를 보면

내가 키보드의 k 를 누르면 메모리에 k 가 기록되는게 아니라

k 로 지정된 아스키코드값인 01001011이 메모리에 기록됩니다.

왜냐하면 위에서 설명했듯이 CPU는 0과 1만 인식할수 있기때문입니다.

 

그리고 반대로 메모리에 있는 k 라는 문자를 불러올때

CPU가 메모리에 있는 데이타를 읽을때

한번에 1바이트(=8비트)를 문자로 인식하게 되어 있습니다.

그래서 1바이트 01001011를 가져와서 아스키코드표와 맞춰보니

k 라서 화면에 k 가 보이는겁니다.

 

감사합니다.