Битовая нумерация

При вычислениях позиций нумерация битов - это соглашение, используемое для определения битов в двоичном номере .

Бит значимость и индексация

Бинарное представление десятичного децимального 149 с освещением LSB. LSB представляет значение 1.

Неподписанное бинарное представление десятичного десятичного отдела 149 с выделено MSB. MSB представляет значение 128.

При вычислениях наименее значимый бит ( LSB ) - это битовое положение в двоичном целом, представляющем двоичное место 1S целого числа. Точно так же наиболее значимый бит ( MSB ) представляет собой место самого высокого порядка бинарного целого числа. LSB иногда называют битом низкого порядка или по самой правой части , из-за соглашения в позиционной обозначении письма менее значимых цифр вправо вправо. MSB также называется битом высокого порядка или по самым левым . В обоих случаях LSB и MSB напрямую коррелируют с наименее значимой цифрой и наиболее значимой цифрой десятичного целого числа.

Индексирование битов коррелирует с позиционной обозначением значения в базе 2. По этой причине индекс битов не влияет на то, как значение хранится на устройстве, например, байт -порядка значения . Скорее, это свойство числового значения в самом бинарном. Это часто используется при программировании с помощью смещения битов : значение 1 << n соответствует N ^тур немного бинарного целого числа (со значением 2ⁿ).

Наименее значительный бит в цифровой стеганаграфии

В цифровой стеганографии конфиденциальные сообщения могут быть скрыты путем манипулирования и хранения информации в наименее значимых битах изображения или звукового файла. Пользователь может позже восстановить эту информацию, извлекая наименее значимые биты манипулируемых пикселей, чтобы восстановить исходное сообщение. Это позволяет хранить или передавать цифровую информацию оставаться скрытой.

Диаграмма, показывающая, как манипулирование наименее значимыми кусочками цвета может иметь очень тонкий и в целом незаметный аффект на цвет. На этой диаграмме зеленый представлен значением RGB , как в десятичной, так и в двоичном. Красная коробка, окружающая два последних бита, иллюстрирует наименее значимые биты, измененные в двоичном представлении.

Неподписанный целочисленный пример

Эта таблица иллюстрирует пример десятичного значения 149 и местоположения LSB. В этом конкретном примере положение единичного значения (десятичное значение 1 или 0) расположено в битовом положении 0 (n = 0). MSB означает наиболее значительный бит , в то время как LSB стоит наименьшего значительного бита .

Бинарный (десятичный: 149)	1	0	0	1	0	1	0	1
Бит веса для данной битной позиции n (2 ^не )	2 ⁷	2 ⁶	2 ⁵	2 ⁴	2 ³	2 ²	2 ¹	2 ⁰
Метка положения положения	MSB							LSB

Самый наиболее значимый бит сначала

Выражения наиболее значимыми битами первого и наименее значимого бита, наконец, являются показаниями по упорядочению последовательности битов в байтах, отправленных через проволоку в протоколе серийного протокола или в потоке (например, аудио -поток).

Наиболее значительный бит сначала означает, что наиболее значимый бит появится первым: следовательно, например, шестнадцатеричное число 0x12, 00010010 В бинарном представлении появится как последовательность 0 0 0 1 0 0 1 0 .

Наименее значительный бит сначала означает, что наименьшее значительное бит будет сначала появиться: следовательно, например, то же самое шестнадцатеричное число 0x12, снова 00010010 В бинарном представлении появится как (обратная) последовательность 0 1 0 0 1 0 0 0.

LSB 0 битовая нумерация

LSB 0: контейнер для 8-битного двоичного номера с выделенным наименьшим значимым битом назначенного номера бита 0

Когда нумерация битов начинается с нуля для наименее значимого бита (LSB) схема нумерации называется LSB 0 . ^{[ 1 ]} Этот метод нумерации битов имеет то преимущество, что для любого беззнательного числа значения числа можно рассчитать с помощью экспоненты с номером бита и базой 2. ^{[ 2 ]} Следовательно

\sum _{i=0}^{N-1}b_{i}\cdot 2^{i}

где B _I обозначает значение бита с номером I и N обозначает количество бит в общей сложности.

Нумерация битов MSB 0

MSB 0: контейнер для 8-битного двоичного номера с выделенным наиболее значимым битом назначенного номера бита 0

Когда нумерация битов начинается с нуля для наиболее значимого бита (MSB), схема нумерации называется MSB 0 .

Следовательно

\sum _{i=0}^{N-1}b_{i}\cdot 2^{N-1-i}

Расчет LSB

LSB числа может быть рассчитана с помощью времени сложности $O(n)$ с формулой $a\And (\sim a+1)$ , где $\And$ означает бить и $\sim$ означает, что побитовая операция не на $a$ .

Другой

Для нумерации MSB 1 значение непознанного бинарного целого числа

\sum _{i=1}^{N}b_{i}\cdot 2^{N-i}

PL/I номеров битовые строки, начиная с 1 для самого левого бита.

Функция Fortran Btest использует нумерацию LSB 0.

Смотрите также

Ссылки

^ Лэнгдон, Глен Г. (1982). Компьютерный дизайн . Computereach Press Inc. с. 52 ISBN 0-9607864-0-6 .
^ "Бит -цифры" . Получено 2021-03-30 .

[1] Лэнгдон, Глен Г. (1982). Компьютерный дизайн . Computereach Press Inc. с. 52 ISBN 0-9607864-0-6 .

[2] "Бит -цифры" . Получено 2021-03-30 .

[ 1 ]

[ 2 ]