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0と1で文字を示す

「電脳って何?」 の第一節第二節、及び第三節で、電脳が0と1を操る切替器スイッチの塊である事を示した。では、この0と1が、電脳の画面で扱う文字や画像、あるいは音声の情報粒データ(情報粒子)に、どのように結び付くのか解説してみる。

そのためには、まず16進数を理解する必要がある。16進数と10進数を以下に示す。Windowsに付いている様な電卓(プログラマ表示)を使うと確認に便利である。

16進数: (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, )01, 11 〜
10進数: (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,) 16, 17 〜

16進数では9以降は、アルファベットのA〜Fが使われる。Fは10進数の15に相当する。16進数と言うのに10進数の15なのは、0から始まるからである。F以降は、10進数の9以降、即ち10進数の10の様に桁上がりとなる。10進数の16は、16進数では桁上がりで10(イチゼロ)となる。

16進数では、34や71はサンヨンやナナイチと読む。サンジュウヨンやナナジュウイチの様な10進数読みはしない。更に2BやFFは二ビィやエフエフと読む。この16進数と2進数の変換方法を知ると、電脳の画面に現れる情報粒データが0と1に結び付く様子が分る。

16進数の扱いは2進数の単位であるビットとも関連する。電脳の環境にもよるが、ここでは分かり易いので、8ビット(0または1が8個)で説明する。16進数の1桁は、03(ゼロサン)や0B(ゼロビィ)等とゼロが前に付く。

変換手順
まず、10進数の「8,4,2,1」を覚える。これはそれぞれ、2の3乗、2の2乗、2の1乗、2の0乗から来ている。この8,4,2,1は2進数の数、4ビットに当たる。8ビットで扱うには、4+4=8ビットなので、「8,4,2,1」「8,4,2,1」と二個一組で使う。

16進数から2進数への変換は、「8,4,2,1」の一個、またはそれ以上の数を足して、16進数と同じになる数(計算は10進数)の組み合わせを見つける。そして、使った数の所に1を立て、使わない数の所は0とすると2進数が作れる。以下に例を示す。

10進数の0は、16進数の00、2進数の0000,0000となる。
10進数の1も簡単で、01、0000,00001である。
10進の2は、16進の02(ゼロニィ)、2進は「8,4,2,1」の2の所に1を立て、0000,0010となる。
以後、最初の4ビットが0000の時は、面倒なので省略する。

16進数: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
10進数: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15

10進の3場合、16進は3、2進では「8,4,2,1」から2+1=3なので、2と1の所に1を立て、0011となる。
10進9の場合は、16進は9、2進では「8,4,2,1」から8+1=9なので、8と1の所に1を立て、1001となる。
10進14の場合、16進はE、2進は8+4+2=14なので、各々の場所に1を立て、1110となる。
全部足すと8+4+2+1=15なので、10進15、16進F、2進1111となる。

次に8ビットで、16進の41(ヨンイチ)を考えてみよう。4ビットが2個なので、「8,4,2,1」「8,4,2,1」の最初の4と、次の1の所に、それぞれ1を立てると、0100,0001となる。
5Aは、4+1=5, 8+2=10=Aなので、それぞれ1を立てると、0101,1010となる。

この記事は、電脳の編集無形具エディタソフトでかいているが、電脳、正確には運 用 体 系 環 境オペレーティングシステム(OS)が、文字の一つ一つに文字符 号コードを割り当てている。因みに16進の41(ヨンイチ)は、アルファベット大文字の「A」が、5Aは「Z」が割り当てられている。以下の様になる。

	「8,4,2,1」「8,4,2,1」

16進: 41 42 43 〜 58 59 5A
英語: A B C 〜 X Y Z
2進数: (0100,0001) (0100,0010) (0100,0011)
(0101,1000) (0101,1001) (0101,1010)
Windowsの電脳の場合、タスクバーのIMEパッドをクリックして、左バーの文字一覧を表示すると、文字と符号の割当が確認できる。

電脳の編集具エディタで「A」が表示されるまでを追ってみる。電脳に接続されている電脳鍵盤(けんばん)キーボードの「A」鍵が押されると、電脳の運 用 体 系 環 境オペレーティングシステム(OS)が、その信号を検知する。Aは16進の41、2進の01000001である。

「電脳って何?」 の第一節第二節、及び第三節で、0と1は電流のOFFとONである事を示した。電鍵盤からの信号は、機種にもよるが大抵の場合、電圧0V(ボルト)と+3Vから成っている。「A」けん(キィー)が押されると、0Vと3Vの羅列が電脳に送られる。2進数の0は0V、1は3Vで表している。体系環境がその中から01000001を検出して、編集具エディタに送り、「A」を表示するための字体フォント(明朝やゴシック)に従って、画面上の発光点ピクセルを光らせる。

白地に黒文字であっても、情報粒データには、赤緑青の三原色数値に加えて、透明度や輝度なのどの数値も含まれる。これ全て0と1の集合として扱われる。電脳はON(1V)OFF(0V)を途方もない数で、かつ凄まじい速度で行なってるのだ。しかし、ただそれだけである。

以上

次は、電脳の記憶領域(メモリ)についてだ。

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