ビットとバイト

IT関連において、基礎知識とも言えるビットとバイトについて説明します。

ビット

 ビットは、情報処理における最小単位で、記号はbit(binary digit)やbが使われます。

 例えば、豆電球が消えている、点いているで相手に情報を伝えようとした場合、豆電球1つが1ビット(1bit)と言えます。豆電球が消えている時を0、点いている時を1とすると、2つのパターンが表せます。このように、ビットは2進数(0と1だけ使う)で表現出来ます。

豆電球
ビットは2進数で表現出来る

 豆電球を2つ並べると、4つの状態が表現出来ます。つまり、2ビットで4つのパターンが表現出来るという事です。

2ビットで4つのパターンが表現出来る

 00を「おはよう」、01を「こんばんは」等と決めておけば、意味のある情報になります。又、多数のビットを使う事で、より多くの情報を扱う事が可能になります。

 例として、懐中電灯のスイッチを入れたり切ったりする事で、遠くの相手に0と1を伝える事が出来ます。これは、ビット単位に情報を送信していると言えます。実際の通信でも、これと殆ど同じ事をしています。

 パソコン等では、磁気や電荷を利用してビットの0/1を保存し、これを書き換える事で情報を更新します。通信では、電圧や光等でビットの0/1を送信し、受信側で情報を受け取る事が出来ます。

1ビット増えると情報量は2倍

 10進数は0〜9の数字が使えます。つまり、1桁(けた)であれば10個の数字が表せます。

 9に1を足すと10となって桁が上がります。2桁あれば00〜99で100個の数字が表せます。3桁であれば000〜999で1000個の数字です。つまり、桁が1つ増えると10倍の数字が扱えます。

 2進数は0と1の数字だけ使えます。つまり、1桁であれば2個の数字が表せます。

 1に1を足すと、2が使えないので10となって桁が上がります。2桁であれば00〜11で4個の数字が表せます。3桁であれば000〜111で8個の数字です。

2進数では1桁増えると扱える情報量が2倍になる

 つまり、桁が1つ増えると2倍の数字が扱えます。

 これは、2進数で表現出来るビットでも同じです。使えるビットが1つ増えると、扱える情報量が2倍になります。2ビットで4つの言葉を表現出来たとすると、3ビットであれば8つの言葉が表現出来る事になります。

 ビットは0と1で表現出来ますが、ビットが増えると扱える情報が0と1の2つ増えるのではなく、倍々で増えていくという事です。

 例えば、8ビットであれば、2を8回掛けて2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 256の情報が扱えるという事です。

バイト

 バイトは、元々1文字を表す単位でした。1バイト=1文字です。記号はbyteやBが使われます。

 その後、1文字が8ビットで表される事が多くなり、1バイト(1byte)=8ビット(8bit)として扱われるようになりました。

 8ビットでは、256パターンが使えます。初期の代表的な8ビット文字コードは、EBCDICコードです。256パターンの中に、文字を割り当てています。

EBCDICコード表

 例えば、上位4ビットが1100で下位4ビットが0001であれば、「A」を示します。

 EBCDICコードは、IBMのメインフレームで採用され、日本を含めたIBM互換機でも使われていた事から広く普及しました。

 尚、同じ8ビットを示す単位として、通信系でよく使われるオクテットがあります。例えば、IPアドレスの長さは32ビットですが、4バイトではなく4オクテットと言われる事も良くあります。

サイト関連1

基本編「豆電球で通信
  • このエントリーをはてなブックマークに追加