Spesso si sente utilizzare il termine "digitale". Cosa significa?

I dati possono essere rappresentati in modo analogico oppure digitale.

Nei dispositivi analogici i dati variano in modo continuo nel tempo.

Nei dispositivi digitali i dati variano in modo discontinuo nel tempo, utilizzando numeri discreti.

Facciamo un esempio: potremmo immaginare due modi di superare un dislivello: un piano inclinato ed una scalinata. Il piano inclinato è un esempio di analogico (permette cioè di utilizzare il passo che vogliamo), la scalinata è un esempio di digitale (non esiste un mezzo gradino!).

Il sistema binario

Il sistema binario è un sistema posizionale.

Anche il sistema decimale è posizionale, solo che è in base 10, anziché 2.

Il sistema binario utilizza solo le cifre 0 e 1: esse sono i coefficienti della potenza di 2.

Ad esempio 100101 (binario) è il numero 37 (decimale).

Infatti (2⁵·1)+(2⁴·0)+(2³·0)+(2²·1)+(2¹·0)+(2⁰·1)= 37

Si può utilizzare un metodo per trasformare i numeri decimali in binari, ad esempio il metodo del resto.

Esempio:

119 : 2 = 59  resto 1

59: 2 = 29  resto 1

29 : 2 = 14  resto 1

14 : 2 = 7  resto 0

7 : 2 = 3  resto 1

3 : 2 = 1  resto 1

1 : 2 = 0  resto 1

Invertendo la serie dei resti, scrivendoli cioè dal basso verso l’alto, si ottiene il numero 1110111

Perché il computer usa 0 e 1?

Il computer è costituito da dispositivi che possono assumere solo due diversi stati:

Acceso (on) cioè 1

Spento (off) cioè 0

I dispositivi in questione sono i transistor, componenti fondamentali del microprocessore (chip). Da questi 0 e 1, chiamati bit, un computer può costruire qualsiasi numero, purché abbia abbastanza transistor raggruppati per contenere gli 1 e gli 0 stessi.

Un principio simile regola la memorizzazione dei dati. Una porzione di un disco magnetico può essere magnetizzata (1) oppure no (0); la superficie di un CD-ROM può essere intatta (1) oppure no (0).

I bit e i byte

Bit deriva dall’inglese binary digit, cioè cifra binaria.

In genere il computer usa gruppi di 8 bit per rappresentare un numero, una lettera o un simbolo. La serie di caratteri alfanumerici viene detta serie dei caratteri ASCII (American Standard Code for Information Interchange): ogni carattere è codificato in maniera univoca.

Il gruppo di 8 bit viene detto byte.

Lo schema di codifica ASCII (American Standard Code for Information Interchange), ideato nel 1965 da Robert W. Bemer e approvato nel 1968 dall'ANSI, comprende 256 combinazioni, divise in due sottogruppi di 128 ciascuno, detti rispettivamente "standard" ed "esteso".

Essi contengono tutte le possibili combinazioni di 7 e 8 bit rispettivamente (8 bit formano 1 byte): il set ASCII standard usa 7 bit per codice e può rappresentare 128 caratteri, numerati da 0 a 127 (nel sistema numerico esadecimale, da 00 a 7F); l'ASCII esteso usa 8 bit per codice e può rappresentare a sua volta 128 caratteri, numerati da 128 a 255 (nel sistema numerico esadecimale, da 80 a FF).

Nel set ASCII standard, i primi 32 codici sono assegnati a caratteri di controllo della comunicazione o della stampante e vengono usati nella trasmissione dati tra computer, o tra computer e stampante. I restanti 96 codici sono assegnati ai segni d'interpunzione, alle cifre da 0 a 9 e alle lettere dell'alfabeto latino, maiuscole e minuscole.

Le unità di misura della capacità di memoria digitale

Qui di seguito vi riporto una tabella utile per un confronto tra i vari multipli del byte.