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Computer-Zählsysteme von Matt Ottewill

Digitale Systeme (wie Computer, Mobiltelefone, DVD-Player usw.) verwenden einen digitalen (binären) Code von 1s und 0s, um Informationen darzustellen. Sie können mehr über die physischen Formen lesen, die binär hier annimmt. Auf dieser Seite wird erläutert, wie Binärbits (1s und 0s) kombiniert werden, um größere und aussagekräftigere Einheiten zu erstellen, die wiederum Informationen und Daten darstellen.

Dies ist unser tägliches Zählsystem. Hier ist ein Beispiel für eine Dezimalzahl:
Vor der Dezimierung in Großbritannien haben wir die Basis 12 (imperial) verwendet, die aus den Jahreszeiten und den Mondphasen abgeleitet wurde.

Binär (Basis 2)

Basis 2 verwendet nur 0 und 1. Computer verwenden dies. Frühe Computer verwendeten einfache Relais (Elektromagnete geschlossen und freigegeben / geöffnet), um 0 und 1 darzustellen. Binär ist die offensichtliche Zählbasis für Computer.

Frühe Computer hatten eine 8-Bit-Architektur. Dies bedeutet, dass sie jeweils eine 8-stellige Zahl berechnen konnten. Diese 8-stelligen Zahlen werden BYTEs genannt. Jede einzelne Ziffer eines BYTES wird als BIT bezeichnet. 8-Bit-Zahlen können in zwei 4-Bit-Teile unterteilt werden, die als NIBBLEs bezeichnet werden. Hier ist ein Beispiel für ein 8-Bit-Byte. Die dargestellte Zahl ist 218:
Die kleinstmögliche Zahl, die ein 8-Bit-Byte darstellen kann = 00000000 (8 Nullen) oder 0 in Dezimalzahl.

Die größte Zahl, die ein 8-Bit-Byte darstellen kann = 11111111 (8) oder 255 dezimal.

Ein NIBBLE kann 16 Zahlen von 0-15 darstellen. Übrigens, 1024 Bytes = 1 Kilobyte (1K). 1024K (ungefähr eine Million Bytes) = 1 Megabyte (1 MB).

MIDI-Sequenzer-Benutzer (z. B.) haben keine Schnittstelle zu Computern auf Binärebene. Wenn sie Werteparameter in Logic oder Cubase ändern, verwenden sie eine dezimale Schnittstelle. Wenn Sie darüber nachdenken, ist ein Sequenzierungsprogramm nichts anderes als ein Stück Code, das MIDI-Ereignisse aufzeichnen, wiedergeben und speichern kann, während sie dem Endbenutzer grafisch und numerisch in einer vertrauten Zählbasis (dh dezimal) dargestellt werden. „Unter der Haube“ ist alles binär (1s und 0s).

Da MIDI an eine Hardwarespezifikation gebunden ist (Anschlüsse, Tastaturen usw.), ist es eine 8-Bit-Sprache geblieben. Andere Softwareelemente in einem Computersystem können 16, 24, 32 oder 64 Bit sein. Klicken Sie hier, um mehr zu lesen.

MIDI & Hexadezimal (Basis 16)

Weil MIDI eine 8-Bit-Sprache ist (schön und einfach zu verstehen!) es ist interessant zu verstehen, wie es zusätzlich zu Dezimal und Basis 2 in Basis 16 (Hex) ausgedrückt werden kann. Tatsächlich wird MIDI oft in Hex dargestellt, um die Bearbeitung und Manipulation von Systemen und Daten zu erleichtern.

Zwischen der Dezimalschnittstelle eines Sequenzers und dem zugrunde liegenden binären Computer-Maschinencode kann MIDI mit der prägnanteren und bequemeren Zählbasis von Hexadezimal (oder hex) manipuliert werden. Um die Steuerung von Systemen zu erleichtern, haben exklusive MIDI-Sequenzer oft Bildschirme / Seiten, auf denen MIDI-Daten in hexadezimaler Form dargestellt werden.

Dies ist ein Beispiel für eine hexadezimale Zahl:
Die linke Spalte ist die Sechzehntelspalte und die rechte Spalte sind die Einsen. Wir stehen sofort vor einem Problem. In der rechten Spalte müssen wir in der Lage sein, den Zahlenbereich von 0 bis 15 in einer einzigen Ziffer auszudrücken. Die Lösung besteht darin, Buchstaben zu verwenden, um Zahlen über 9 auszudrücken. Hier ist eine Tabelle, die die Konvertierung von Dezimal zu Hex zeigt:
Hex-Zahlen werden von einem H gefolgt, um sie zu identifizieren (z. B. 53H). Jeder 8-Bit-MIDI-Wert kann durch eine 2-stellige Hex-Zahl ausgedrückt werden. Zum Beispiel; Das MIDI-Byte 10010011 ist 147 in dezimal oder 93H in Hex.

Die größte Zahl, die Hex in 2 Spalten (oder Bits) ausdrücken kann = FFH (15 x 16 + 15) = 255 in Dezimalzahl.

Größte Zahl in 8-Bit-Binärdatei = 11111111 = 255.

Somit kann eine 2-Bit-Hexadezimalzahl jedes 8-Bit-Binärbyte darstellen.

Zum größten Teil müssen wir nicht mit Hex programmieren, es sei denn, wir müssen bestimmte Nachrichten senden, die uns nicht als Standardfunktionen der von uns verwendeten Software-Sequenzer zur Verfügung stehen, oder MIDI-Maps in Cubase erstellen oder MIDI-Programme schreiben.

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