Was ist Binärcode und wie funktioniert er?

Das binäre Zahlensystem wurde erstmals im 17. Jahrhundert von Gottfried Leibniz erfunden und fand weite Verbreitung, als Computer eine Möglichkeit zur Darstellung von Zahlen mithilfe mechanischer Schalter benötigten.

Was ist Binärcode?

Binär ist ein Zahlensystem zur Basis 2, das Zahlen anhand eines Musters aus Einsen und Nullen darstellt.

Frühe Computersysteme verfügten über mechanische Schalter, die sich einschalteten, um 1 darzustellen, und ausschalteten, um 0 darzustellen. Durch die Verwendung von Schaltern in Reihe konnten Computer Zahlen darstellen unter Verwendung von Binärcode . Moderne Computer verwenden immer noch Binärcode in Form von digitalen Einsen und Nullen im Inneren CPU und 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 ausgeschaltet wird.

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Binärzahlen bestehen aus einer Reihe von acht „Bits“, die als „Byte“ bezeichnet werden. Ein Bit ist eine einzelne Eins oder Null, aus der die 8-Bit-Binärzahl besteht. Mithilfe von ASCII-Codes können Binärzahlen auch in Textzeichen übersetzt werden, um Informationen im Computerspeicher zu speichern.

Geralt/Pixabay

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 werden die Werte wie folgt berechnet:

Bit 1: 2 hoch 0 = 1Bit 2: 2 hoch 1 = 2Bit 3: 2 hoch 2 = 4Bit 4: 2 hoch 3 = 8Bit 5: 2 hoch 4 = 16Bit 6: 2 hoch 5 = 32Bit 7: 2 hoch 6 = 64Bit 8: 2 hoch 7 = 128

Durch Addition einzelner Werte, bei denen das Bit eine Eins hat, können Sie jede Dezimalzahl von 0 bis 255 darstellen. Durch das Hinzufügen weiterer Bits zum System können viel größere Zahlen dargestellt werden.

Als Computer mit 16-Bit-Betriebssystemen ausgestattet waren, war die größte einzelne Zahl, die die CPU berechnen konnte, 65.535. 32-Bit-Betriebssysteme könnte mit einzelnen Dezimalzahlen bis zu 2.147.483.647 arbeiten. Moderne 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

Nachdem Sie nun verstanden haben, wie ein Computer das Binärzahlensystem für die Arbeit mit Dezimalzahlen nutzen kann, fragen Sie sich vielleicht, wie Computer es zum Speichern von Textinformationen verwenden.

Dies wird durch einen sogenannten ASCII-Code erreicht.

Der ASCII-Tabelle besteht aus 128 Text- oder Sonderzeichen, denen jeweils ein Dezimalwert zugeordnet ist. Alle ASCII-fähigen Anwendungen (z. B. Textverarbeitungsprogramme) können Textinformationen im Computerspeicher lesen oder dort 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 Computer den Binärcode der Basis 2 für Textinformationen verwenden, werden für andere Datentypen andere Formen der Binärmathematik verwendet. Base64 wird beispielsweise zum Übertragen und Speichern von Medien wie Bildern oder Videos verwendet.

Binärcode und Speicherung von Informationen

Alle Dokumente, die Sie schreiben, Webseiten, die Sie ansehen, und sogar die Videospiele, die Sie spielen, werden dank des binären Zahlensystems ermöglicht.

Systemsteuerungssymbol ändern

Binärcode ermöglicht es Computern, alle Arten von Informationen zu manipulieren und im Computerspeicher zu speichern. Alles, was computerisiert ist, sogar die Computer in Ihrem Auto oder Ihrem Mobiltelefon, nutzen das binäre Zahlensystem für alles, wofür Sie es verwenden.