కోడ్‌లు (BCD, ASCII, EBCDIC, Unicode)…

ముఖ్య వాస్తవాలు

బిట్ = బైనరీ అంకె (0 లేదా 1), అతిచిన్న యూనిట్. నిబుల్ (nibble) = 4 బిట్‌లు. బైట్ (byte) = 8 బిట్‌లు (ఆస్కీలో ఒక అక్షరం). వర్డ్ (word) = సీపీయూ (CPU) ఒకే యూనిట్‌గా నిర్వహించే బిట్‌ల సంఖ్య (16, 32 లేదా 64 బిట్‌లు; యంత్రాన్ని బట్టి మారుతుంది).
యూనిట్లు (పాఠ్యపుస్తకాలు పాటించే బైనరీ పద్ధతి):

యూనిట్	సమానం	2 యొక్క ఘాతం
1 KB	1,024 బైట్‌లు	2¹⁰
1 MB	1,024 KB	2²⁰
1 GB	1,024 MB	2³⁰
1 TB	1,024 GB	2⁴⁰

TB తర్వాత: PB (2⁵⁰), EB (2⁶⁰), ZB (2⁷⁰), YB (2⁸⁰).
బీసీడీ (8421 కోడ్): ప్రతి దశాంశ అంకెను 4 బిట్‌లలో రాస్తారు; 1010 నుంచి 1111 వాడరు (చెల్లవు).
ఎక్సెస్-3 (excess-3): ప్రతి అంకెకు బీసీడీ + 3 (0011); ఇది స్వీయ పూరక (self-complementing) కోడ్.
గ్రే కోడ్ (Gray code): వరుస విలువల మధ్య ఒక్క బిట్ మాత్రమే మారుతుంది (యూనిట్-దూర కోడ్, రిఫ్లెక్టెడ్ బైనరీ కోడ్).
ఆస్కీ: అమెరికన్ స్టాండర్డ్ కోడ్ ఫర్ ఇన్ఫర్మేషన్ ఇంటర్‌చేంజ్ (American Standard Code for Information Interchange), 7-బిట్, 128 అక్షరాలు; విస్తరించిన ఆస్కీ 8 బిట్‌లు వాడుతుంది (256).
ఎబ్సిడిక్: ఎక్స్‌టెండెడ్ బైనరీ కోడెడ్ డెసిమల్ ఇంటర్‌చేంజ్ కోడ్ (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code), 8-బిట్, మెయిన్‌ఫ్రేమ్‌ల కోసం ఐబీఎం (IBM) రూపొందించింది.
ఇస్కీ (ISCII): ఇండియన్ స్క్రిప్ట్ కోడ్ ఫర్ ఇన్ఫర్మేషన్ ఇంటర్‌చేంజ్ (Indian Script Code for Information Interchange), 8-బిట్, 1991 నాటి బీఐఎస్ (BIS) ప్రమాణం.
యూనికోడ్: ప్రపంచంలోని ప్రతి లిపికీ ఒకే కోడ్; కోడ్ పాయింట్‌లు (code points) U+0000 నుంచి U+10FFFF (1,114,112). ఎన్‌కోడింగ్‌లు: యూటీఎఫ్-8 (UTF-8) (1 నుంచి 4 బైట్‌లు, ఆస్కీతో అనుకూలం), యూటీఎఫ్-16 (UTF-16) (2 లేదా 4 బైట్‌లు), యూటీఎఫ్-32 (UTF-32) (4 బైట్‌లు).
ఆస్కీ విలువలు: 'A' = 65, 'a' = 97, '0' = 48, ఖాళీ (space) = 32.
ప్రాథమిక మెమరీ (primary memory): ర్యాండమ్ యాక్సెస్ మెమరీ (RAM) (వోలటైల్ (volatile), చదవడం/రాయడం), రీడ్ ఓన్లీ మెమరీ (ROM) (నాన్-వోలటైల్ (non-volatile), చదవడం మాత్రమే). ద్వితీయ మెమరీ (secondary memory): హార్డ్ డిస్క్, ఎస్‌ఎస్‌డీ (SSD), పెన్ డ్రైవ్, సీడీ/డీవీడీ (CD/DVD), టేప్ (నాన్-వోలటైల్).
అత్యంత వేగం నుంచి అత్యంత నెమ్మది: రిజిస్టర్లు → క్యాష్ → ర్యామ్ → ద్వితీయ నిల్వ.

వివరణ

1. సంఖ్యల కోడ్‌లు.

ఉదాహరణ 1. 59 ను బీసీడీలో, శుద్ధ బైనరీలో రాయండి. సాధన. బీసీడీ ప్రతి అంకెకు విడిగా కోడ్ ఇస్తుంది: 5 = 0101, 9 = 1001 → 0101 1001 (8 బిట్‌లు). శుద్ధ బైనరీ: 59 = 111011 (6 బిట్‌లు). బీసీడీకి ఎక్కువ బిట్‌లు కావాలి కానీ దశాంశ ప్రదర్శనకు, దాని నుంచి సులభంగా మారుతుంది.

ఉదాహరణ 2. దశాంశ 5 యొక్క ఎక్సెస్-3 కోడ్, బైనరీ 1011 యొక్క గ్రే కోడ్ కనుగొనండి. సాధన. 5 + 3 = 8 → 1000. గ్రే: మొదటి బిట్‌ను (1) అలాగే ఉంచి, తర్వాత ప్రతి పక్క పక్క జతకు XOR చేయండి: 1⊕0 = 1, 0⊕1 = 1, 1⊕1 = 0 → 1110.

2. అక్షరాల కోడ్‌లు. పెద్ద అక్షరాలు 'A' నుంచి 'Z' 65 నుంచి 90; చిన్న అక్షరాలు 'a' నుంచి 'z' 97 నుంచి 122; చిన్న అక్షరం = దాని పెద్ద అక్షరం + 32. అంకెలు '0' నుంచి '9' 48 నుంచి 57, కాబట్టి '7' అనే అక్షరం 7 అనే సంఖ్య కాదు.

ఉదాహరణ 3. 'D' యొక్క ఆస్కీ కోడ్ దశాంశంలో, బైనరీలో (a) 68, 1000100 (b) 100, 1100100 (c) 67, 1000011 (d) 68, 1000010 సాధన. 'A' = 65, కాబట్టి 'D' = 68 = 64 + 4. సమాధానం: (a)

కోడ్‌ల పోలిక

కోడ్	బిట్‌లు	అక్షరాలు	ఉపయోగం
ఆస్కీ	7	128	పీసీలు, ఇంటర్నెట్ పాఠ్యం
ఎబ్సిడిక్	8	256	ఐబీఎం మెయిన్‌ఫ్రేమ్‌లు
ఇస్కీ	8	భారతీయ లిపులు	పాత భారతీయ సాఫ్ట్‌వేర్
యూనికోడ్	8/16/32 యూనిట్లు	అన్ని లిపులు	ఆధునిక వ్యవస్థలు, వెబ్

తెలుగుకు యూనికోడ్‌లో సొంత బ్లాక్ U+0C00 నుంచి U+0C7F ఉంది; అందుకే ఫోన్‌లో టైప్ చేసిన తెలుగు పాఠ్యం ఏ కంప్యూటర్‌లోనైనా సరిగ్గా కనిపిస్తుంది.

3. పారిటీ బిట్ (parity bit). 1ల సంఖ్య సరి (సరి పారిటీ (even parity)) లేదా బేసి (బేసి పారిటీ (odd parity)) అయ్యేలా చేర్చే అదనపు బిట్; ఇది ఒక్క బిట్ దోషాన్ని గుర్తిస్తుంది కానీ సరిచేయలేదు.

ఉదాహరణ 4. 1011001 కు సరి-పారిటీ బిట్ కనుగొనండి. సాధన. దీనిలో నాలుగు 1లు ఉన్నాయి, ఇప్పటికే సరి. సమాధానం: 0 (బేసి పారిటీకి 1 కావాలి)

4. మెమరీ రకాలు.

రకం	వోలటైలా?	లక్షణం
ఎస్‌ర్యామ్ (SRAM)	అవును	ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లు, వేగవంతం, రిఫ్రెష్ అక్కర్లేదు; క్యాష్‌లో వాడతారు
డీర్యామ్ (DRAM)	అవును	కెపాసిటర్లు, రిఫ్రెష్ చేయాలి; ప్రధాన మెమరీ
రోమ్ / పీరోమ్ (PROM)	కాదు	పీరోమ్‌ను వినియోగదారు ఒక్కసారే రాస్తారు
ఈపీరోమ్ (EPROM) / ఈఈపీరోమ్ (EEPROM)	కాదు	అతినీలలోహిత కాంతితో / విద్యుత్‌తో చెరిపేస్తారు

ఫ్లాష్ మెమరీ (flash memory) బ్లాక్‌లుగా చెరిపే ఒక రకమైన ఈఈపీరోమ్; పెన్ డ్రైవ్‌లు, మెమరీ కార్డులు, ఎస్‌ఎస్‌డీలలో వాడతారు.
ఫర్మ్‌వేర్ (firmware) (బయోస్/యూఈఎఫ్ఐ (BIOS/UEFI) ప్రారంభ ప్రోగ్రామ్) రోమ్‌లో లేదా ఫ్లాష్‌లో ఉంటుంది.
క్యాష్ మెమరీ (cache memory) సీపీయూ, ర్యామ్ మధ్య ఉంటుంది; స్థాయిలు L1 (అత్యంత వేగం, అతిచిన్నది), L2, L3.
రిజిస్టర్లు (registers) సీపీయూ లోపల ఉంటాయి (అక్యుమ్యులేటర్, ప్రోగ్రామ్ కౌంటర్, ఇన్‌స్ట్రక్షన్ రిజిస్టర్).
ద్వితీయ నిల్వ: హార్డ్ డిస్క్ (అయస్కాంత; ట్రాక్‌లు, సెక్టార్‌లు, సిలిండర్‌లు), ఎస్‌ఎస్‌డీ (ఫ్లాష్, కదిలే భాగాలు లేవు), ఆప్టికల్ డిస్క్‌లు (సీడీ సుమారు 700 MB, డీవీడీ 4.7 GB సింగిల్ లేయర్, బ్లూ-రే 25 GB సింగిల్ లేయర్), అయస్కాంత టేప్ (సీక్వెన్షియల్ యాక్సెస్ (sequential access), బ్యాకప్‌లు).

లోతైన విశ్లేషణ

మెమరీ సోపాన క్రమం (memory hierarchy): కిందికి వెళ్ళేకొద్దీ (రిజిస్టర్ → క్యాష్ → ర్యామ్ → డిస్క్ → టేప్) వేగం తగ్గుతుంది, సామర్థ్యం పెరుగుతుంది, ఒక్కో బిట్ ఖర్చు తగ్గుతుంది. ప్రోగ్రామ్‌లు దగ్గరలోని డేటాను మళ్ళీ మళ్ళీ వాడతాయి కాబట్టి (సమీప వినియోగ సూత్రం (locality of reference)) ఈ క్రమం పనిచేస్తుంది; క్యాష్‌లోనే దొరికే అభ్యర్థనల భాగమే హిట్ నిష్పత్తి (hit ratio).
యాక్సెస్: ర్యామ్ ర్యాండమ్ యాక్సెస్ (random access) (ఏ స్థానానికైనా ఒకే సమయం); టేప్ సీక్వెన్షియల్; డిస్క్ డైరెక్ట్ (సెమీ-ర్యాండమ్) యాక్సెస్ (direct access). డిస్క్ యాక్సెస్ సమయం = సీక్ టైమ్ (seek time) + రొటేషనల్ లేటెన్సీ (rotational latency) (+ బదిలీ సమయం).
వర్చువల్ మెమరీ (virtual memory): హార్డ్ డిస్క్‌లో కొంత భాగాన్ని ర్యామ్‌కు పొడిగింపుగా వాడటం; దీంతో ర్యామ్ కంటే పెద్ద ప్రోగ్రామ్‌లు కూడా నడుస్తాయి; పేజీలు లోపలికి, బయటికి మార్చబడతాయి.
అడ్రస్ లైన్లు, సామర్థ్యం: n అడ్రస్ లైన్లు (address lines) 2ⁿ స్థానాలను ఎంచుకుంటాయి; సామర్థ్యం = 2ⁿ × వర్డ్ పరిమాణం.
ఆచరణలో యూనిట్లు: డిస్క్ తయారీదారులు దశాంశ యూనిట్లు వాడతారు (1 GB = 10⁹ బైట్‌లు); ఐఈసీ (IEC) 2¹⁰, 2²⁰, 2³⁰ లకు KiB, MiB, GiB అనే పేర్లు ఇచ్చింది. వేరే చెప్పకపోతే పరీక్షలు 1 KB = 1,024 బైట్‌లు అనే పాఠ్యపుస్తక పద్ధతినే పాటిస్తాయి.

ఉదాహరణ 5. ఒక మెమరీ చిప్‌కు 16 అడ్రస్ లైన్లు, 8-బిట్ వర్డ్ ఉన్నాయి. దాని సామర్థ్యం ఎంత? (a) 16 KB (b) 32 KB (c) 64 KB (d) 128 KB సాధన. 2¹⁶ = 65,536 స్థానాలు × 1 బైట్ = 65,536 బైట్‌లు = 64 KB. సమాధానం: (c) 64 KB

ఉదాహరణ 6. 32-బిట్ బైట్ అడ్రస్ ఉన్న సీపీయూ ఎంత మెమరీని అడ్రస్ చేయగలదు? సాధన. 2³² బైట్‌లు = 2² × 2³⁰ బైట్‌లు. సమాధానం: 4 GB

ఉదాహరణ 7. 2 KB లో ఎన్ని బిట్‌లు ఉంటాయి? సాధన. 2 × 1,024 × 8. సమాధానం: 16,384 బిట్‌లు

ఉదాహరణ 8. వీటిలో నాన్-వోలటైల్ ఏది? (a) ఎస్‌ర్యామ్ (b) డీర్యామ్ (c) క్యాష్ (d) ఈఈపీరోమ్ సాధన. కరెంటు పోతే ర్యామ్, క్యాష్ డేటాను కోల్పోతాయి. సమాధానం: (d) ఈఈపీరోమ్

తరచూ చేసే పొరపాట్లు

✗ "ఆస్కీ 256 అక్షరాల 8-బిట్ కోడ్." ✓ ప్రామాణిక ఆస్కీ 7-బిట్, 128; 8-బిట్ అనేది విస్తరించిన ఆస్కీ.
✗ "ఎబ్సిడిక్‌ను ఏఎన్‌ఎస్ఐ (ANSI) రూపొందించింది." ✓ ఐబీఎం; ఆస్కీ అమెరికన్ ప్రమాణాల సంస్థ నుంచి వచ్చింది.
✗ "59 యొక్క బీసీడీ = 111011." ✓ అది శుద్ధ బైనరీ; బీసీడీ 0101 1001.
✗ "1 KB = 1,000 బైట్‌లు" (కంప్యూటర్ బేసిక్స్ పేపర్‌లో). ✓ 1,024 బైట్‌లు.
✗ "వర్డ్ ఎప్పుడూ 16 బిట్‌లు." ✓ వర్డ్ పొడవు ప్రాసెసర్‌ను బట్టి మారుతుంది.
✗ "క్యాష్‌కు డీర్యామ్ వాడతారు." ✓ క్యాష్ ఎస్‌ర్యామ్ వాడుతుంది; డీర్యామ్‌ను రిఫ్రెష్ చేయాలి, అది ప్రధాన మెమరీ.
✗ "ఈపీరోమ్‌ను విద్యుత్‌తో చెరిపేస్తారు." ✓ ఈపీరోమ్‌ను అతినీలలోహిత కాంతితో చెరిపేస్తారు; ఈఈపీరోమ్‌ను విద్యుత్‌తో.
✗ "'a' = 65." ✓ 'A' = 65, 'a' = 97.

త్వరిత పునశ్చరణ

నిబుల్ 4 బిట్‌లు, బైట్ 8 బిట్‌లు, వర్డ్ = సీపీయూ యూనిట్ (యంత్రాన్ని బట్టి).
KB 2¹⁰, MB 2²⁰, GB 2³⁰, TB 2⁴⁰ బైట్‌లు.
బీసీడీ: ప్రతి దశాంశ అంకెకు 4 బిట్‌లు; ఎక్సెస్-3 = బీసీడీ + 3.
గ్రే కోడ్: ఒకసారికి ఒక్క బిట్ మాత్రమే మారుతుంది.
ఆస్కీ 7-బిట్ (128); ఎబ్సిడిక్ 8-బిట్ (ఐబీఎం); ఇస్కీ 1991; యూనికోడ్ అన్ని లిపులు.
'A' 65, 'a' 97, '0' 48.
పారిటీ బిట్ ఒక్క బిట్ దోషాన్ని గుర్తిస్తుంది.
ఎస్‌ర్యామ్ క్యాష్, డీర్యామ్ ప్రధాన మెమరీ; ఈపీరోమ్ అతినీలలోహిత కాంతి, ఈఈపీరోమ్ విద్యుత్.
రిజిస్టర్లు → క్యాష్ → ర్యామ్ → డిస్క్: నెమ్మది, పెద్దది, చౌక.
n అడ్రస్ లైన్లు → 2ⁿ స్థానాలు.

Medha AI writes its own notes and checks them against the sources listed. Medha AI is an independent preparation service. It is not affiliated with, endorsed by or connected to APPSC, TGPSC (formerly TSPSC), MPSC, UPSC or any other commission or government body.