Erstmals von Gottfried Leibniz im 17. Jahrhundert erfunden, wurde das binäre Zahlensystem weit verbreitet, als Computer eine Möglichkeit benötigten, Zahlen mit mechanischen Sch altern darzustellen.
Was ist Binärcode?
Binär ist ein Zahlensystem zur Basis 2, das Zahlen mit einem Muster aus Einsen und Nullen darstellt.
Frühe Computersysteme hatten mechanische Sch alter, die eingesch altet wurden, um 1 darzustellen, und ausgesch altet wurden, um 0 darzustellen. Durch die Verwendung von Sch altern in Reihe konnten Computer Zahlen mit Binärcode darstellen. Moderne Computer verwenden immer noch Binärcode in Form von digitalen Einsen und Nullen in der CPU und im RAM.
Eine digitale Eins oder Null ist einfach ein elektrisches Signal, das in einem Hardwaregerät wie einer CPU, die viele Millionen Binärzahlen speichern und berechnen kann, entweder ein- oder ausgesch altet wird.
Binärzahlen bestehen aus einer Reihe von acht "Bits", die als "Byte" bekannt sind. Ein Bit ist eine einzelne Eins oder Null, die die 8-Bit-Binärzahl bilden. Unter Verwendung von ASCII-Codes können Binärzahlen auch in Textzeichen übersetzt werden, um Informationen im Computerspeicher zu speichern.
Wie Binärzahlen funktionieren
Die Umwandlung einer Binärzahl in eine Dezimalzahl ist sehr einfach, wenn man bedenkt, dass Computer ein Binärsystem zur Basis 2 verwenden. Die Platzierung jeder Binärziffer bestimmt ihren Dezimalwert. Für eine 8-Bit-Binärzahl berechnen sich die Werte wie folgt:
- Bit 1: 2 hoch 0=1
- Bit 2: 2 hoch 1=2
- Bit 3: 2 hoch 2=4
- Bit 4: 2 hoch 3=8
- Bit 5: 2 hoch 4=16
- Bit 6: 2 hoch 5=32
- Bit 7: 2 hoch 6=64
- Bit 8: 2 hoch 7=128
Indem Sie einzelne Werte zusammenzählen, bei denen das Bit eine Eins hat, können Sie beliebige Dezimalzahlen von 0 bis 255 darstellen. Viel größere Zahlen können durch Hinzufügen weiterer Bits zum System dargestellt werden.
Als Computer über 16-Bit-Betriebssysteme verfügten, war die größte einzelne Zahl, die die CPU berechnen konnte, 65.535. 32-Bit-Betriebssysteme konnten mit einzelnen Dezimalzahlen bis zu 2.147, 483, 647 arbeiten. Modern Computersysteme mit 64-Bit-Architektur können mit beeindruckend großen Dezimalzahlen arbeiten, bis zu 9, 223, 372, 036, 854, 775, 807!
Darstellung von Informationen mit ASCII
Jetzt, da Sie verstehen, wie ein Computer das binäre Zahlensystem verwenden kann, um mit Dezimalzahlen zu arbeiten, fragen Sie sich vielleicht, wie Computer es verwenden, um Textinformationen zu speichern.
Dies wird durch einen sogenannten ASCII-Code erreicht.
Die ASCII-Tabelle besteht aus 128 Text- oder Sonderzeichen, denen jeweils ein Dezimalwert zugeordnet ist. Alle ASCII-fähigen Anwendungen (wie Textverarbeitungsprogramme) können Textinformationen in den und aus dem Computerspeicher lesen oder speichern.
Einige Beispiele für in ASCII-Text konvertierte Binärzahlen sind:
- 11011=27, das ist die ESC-Taste in ASCII
- 110000=48, was 0 in ASCII ist
- 1000001=65, was A in ASCII ist
- 1111111=127, das ist die DEL-Taste in ASCII
Während der Binärcode zur Basis 2 von Computern für Textinformationen verwendet wird, werden andere Formen der Binärmathematik für andere Datentypen verwendet. Beispielsweise wird base64 zum Übertragen und Speichern von Medien wie Bildern oder Videos verwendet.
Binärcode und Speicherinformationen
Alle Dokumente, die du schreibst, Webseiten, die du ansiehst, und sogar die Videospiele, die du spielst, werden dank des binären Zahlensystems ermöglicht.
Binärcode ermöglicht es Computern, alle Arten von Informationen in und aus dem Computerspeicher zu manipulieren und zu speichern. Alles, was computerisiert ist, sogar die Computer in Ihrem Auto oder Ihrem Mobiltelefon, verwenden das binäre Zahlensystem für alles, wofür Sie es verwenden.
