Das Binärsystem(Fortsetzung)
Jede Stelle in einer Zahl hat eine andere Wertigkeit und der tatsächliche
Wert der Zahl ergibt sich aus der Wertigkeit der Stelle * den Wert der Ziffer,
die an dieser Stelle steht.
Der Computer kann jetzt aber nur 2 Zustände unterscheiden, also verwendet
er ein Zahlensystem auf der Basis „2“.
Für die Wertigkeit der Stellen bedeutet dies folgendes:
.... 27 26 25 24 23
22 21 20
Die erste Stelle hat weiterhin die Wertigkeit 1 (20). Was in unserem
Zehnersystem die 10er Stelle(100) ist, ist im Binärsystem die
2er Stelle (21). Und was bei uns die 100er Stelle(102)
ist, ist im PC dann logischerweise die 4er Stelle (22).
Auf diese Weise kann der PC sämtliche (ganzzahligen) Zahlen
speichern. Doch dafür benötigt er nur mehr stellen als wir. Zum Beispiel
sieht die Zahl „123“ im Binärsystem so aus: “1111011“
Zur Kontrolle:
20 * 1 = 1 * 1 = 1
21 * 1 = 2 * 1 = 2
22 * 0 = 4 * 0 = 0
23 * 1 = 8 * 1 = 8
24 * 1 = 16 * 1 = 16
25 * 1 = 32 * 1 = 32
26 * 1 = 64 * 1 = 64
1+2+8+16+32+64 = 123
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Um Dezimalzahlen von Binärzahlen zu unterscheiden gibt man
am Ende der Zahl die Basis des Zahlensystems an:
12310 = 11110112
Tip: Um eine Zahl vom Dezimal- ins Binärsystem
umzurechnen geht man wie folgt vor:
Man teilt die Zahl durch 2 und schreibt den Rest auf. Das Ergebnis teilt man
wider durch 2 und schreibt den Rest auf. Dies wiederholt man, bis das Ergebnis
0 beträgt. Der erste Rest entspricht dabei der 1er Stelle(20)
und jeder weitere Rest wird links neben ihm geschrieben.
z.B.: „123“
123 / 2 = 61 Rest: 1
61 / 2 = 30 Rest: 1
30 / 2 = 15 Rest: 0
15 / 2 = 7 Rest: 1
7 / 2 = 3 Rest: 1
3 / 2 = 1 Rest: 1
1 / 2 = 0 Rest: 1
Also erneut 12310 = 11110112
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Rechnen mit Binärzahlen
Jetzt wissen wir, wie Zahlen im Binärsystem aussehen, aber
wie rechnet man mit ihnen? Eigentlich rechnet man im Binärsystem genau
so wie im Dezimalsystem. Genau genommen ist es sogar einfacher, da man nur 2
Ziffern hat.
Zum Beispiel die schriftliche Addition:
Dezimales System |
Binäres System |
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12310 |
|
11110112 |
+ |
710 |
+ |
1112 |
|
13010 |
|
100000102 |
Die Rechenregeln gelten hier genau so wie im Dezimalsystem, nur
dass man eben nur 2 Ziffern hat und es deshalb sehr viel schneller zu Überträgen
kommt. Man zählt zwei übereinander stehende (gleichwertige) Ziffern
und evtl. den Übertrag zusammen und schreibt dann das Ergebnis darunter
(1+1 = 0 und 1 als Übertrag).
Es gilt also:
02 + 02 = 002
02 + 12 = 012
12 + 02 = 012
12 + 12 = 102
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