2016年12月30日金曜日

“0”と“1”だけ使用する【回路、デジタル自己満説明】

専門外の方に回路、コンピュータの動作原理を解説し興味を持ってもらうためのブログ。今回は2進数の話の前に“0”と“1”だけ使用するとなぜ都合がよいのかという理由について書きました。

話の内容

○“0”と“1”だけだと通信しやすい
ポク太郎です。
2進数の話を書く前に、なぜ“0”と“1”だけ使用するのかということについて書きます。

“0”と“1”だけだと通信しやすい

「ポク太郎は男前ですか?」

   A子さんが挙手します。
   B美さんは微動だにしません。
   C紀さんは申し訳なさそうにちょこっと手を挙げます。
   D蔵さんが高らかに手を挙げます。

目の前で見てる人は、
「あー…、A子さんD蔵さんは同意、B美さんは同意せず、C紀さんは半分位同意か?」と分かります。

ですが、30メートル離れた地点にいるポク太郎C紀さんに言います。
   「どっちだ?」

“ちょこっと手を挙げる”-これが相手にとってわかりづらいんです。

デジタルの利点は“劣化なしで相手に伝達できる点”というのはこっちの記事で書きましたが、そのためには100%正確に伝えるということが前提条件になります。

一番簡単な方法は、“0”と“1”しか存在し得ない通信を行うこと。

下が一般的なICの入力の規定です。
こんな感じの規定を使って、信号を受け取っています。

「0.8Vよりも低い電圧を入力してくれたら“0”として認識してやるよ。」
「2.0Vよりも高い電圧を入力してくれたら“1”として認識してやるよ。」
「0.8V~2.0Vまでの電圧は入力すんじゃねえ。一瞬だけにしろ。」
「俺自身の電源電圧より高い電圧は一瞬たりとも入れるんじゃぁねえ。」
                ※“電圧”についてはまた別途。

こうすると、“これより大きい”、“これより小さい”という判定だけをすればよいので、一番正確に伝達できて、安く小さく作れます。
もし3段階以上ある方法だと“これより大きいけど、これより小さい”などと必要な判定が増えてしまいます。“判定する”という機能は大きな回路を必要とします。

そんなわけで、“0”と“1”しか存在しない通信法を採用しています。


しかしながら“0”と“1”だけで意味のある通信ができるの?という疑問が出てきます。
それに関しては、次の記事で。


話の内容

こんな話でしたが内容は伝わりましたでしょうか。
○“0”と“1”だけだと通信しやすい


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