| Zahlen-Systeme, Bits und Bytes
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Zahlensysteme
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| 1 plus 1 ergibt 10 ??? (Die richtige Schreibweise wäre allerdings: 01b plus 01b ergibt 10b)
Neben dem Dezimal-System gibt es noch weitere Zahlensysteme.
| Binär (2) 0110 1001b
Das binäre oder duale Zahlensystem für den Digital- und Computer-Bereich kennt nur zwei Zahlen bzw. Zustände: 0 und 1
Dabei bedeutet logisch 0 = low = GND = aus und logisch 1 = high = Plus = ein.
Viele Bausteine haben Tristate-Ausgänge. Dieser 'dritte Zustand' ist nur für die Freischaltung der
(Bus-) Leitungen bei Parallelschaltung mehrerer Ausgänge gedacht und somit kein echter Zustand.
Eine weitere Möglichkeit, mehere Ausgänge parallel zu schalten, sind Open-Collektor-Ausgänge (OC),
die einen PullUp-Widerstand nach Plus benötigen, um einen High-Pegel liefern zu können.
| Trinär (3) 011x 1x01
Das trinäre Zahlensystem ist eine Erweiterung des binären Zahlensystems um einen dritten Zustand.
Logisch 0 und 1 entsprechen dem binären Zahlensystem, der dritte Zustand ist Tristate = offen = hochohmig.
Dieses Zahlensystem wird z.B. bei der digitalen Modellbahn-Steuerung angewendet.
| Oktal (8) 17o, &O17 (kommt nur noch selten vor)
Das oktale Zahlensystem diente zur kürzeren Darstellung der vielen Nullen und Einsen des binären Zahlensystems.
Es erfolgt jeweils ein Übertrag nach 7, 63, 511, ... zur nächst höheren Stelle.
| Dezimal (10) 101, 101d
Das dezimale Zahlensystem ist uns allen (mehr oder weniger) am geläufigsten.
Es erfolgt jeweils ein Übertrag nach 9, 99, 999, ... zur nächst höheren Stelle.
| Hexa-dezimal (16) 7Fh, 0x7F, &H7F, 0F7h, 0xF7, &HF7
Das hexa-dezimale Zahlensystem ist eine Kurz-Schreibweise des binären Zahlensystems.
Es erfolgt jeweils ein Übertrag nach 15, 255, 4095, ... zur nächst höheren Stelle.
Damit die Werte von 10 bis 15 einstellig bleiben, werden die Buchstaben A bis F eingesetzt.
Die Übertrags-Grundlage wurde aus dem dezimalen Zahlensystem übernommen:
0xE - 0xF ... 0x10 - 0x11 || 0xFE - 0xFF ... 0x100 - 0x101 || 0xFFE - 0xFFF ... 0x1000 - 0x1001
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Zahlen 0...16
| Nr.
| Binär (2)
| Trinär (3)
| Oktal (8)
| Dezimal (10)
| Hexa- Dezimal (16)
| 1. | 00 0000 | 0000 | 00 | 00 | 00
| 2. | 00 0001 | 0001 | 01 | 01 | 01
| 3. | 00 0010 | 000x | 02 | 02 | 02
| 4. | 00 0011 | 0010 | 03 | 03 | 03
| 5. | 00 0100 | 0011 | 04 | 04 | 04
| 6. | 00 0101 | 001x | 05 | 05 | 05
| 7. | 00 0110 | 0020 | 06 | 06 | 06
| 8. | 00 0111 | 0021 | 07 | 07 | 07
| 9. | 00 1000 | 00xx | 10 | 08 | 08
| 10. | 00 1001 | 0100 | 11 | 09 | 09
| 11. | 00 1010 | 0101 | 12 | 10 | 0A
| 12. | 00 1011 | 010x | 13 | 11 | 0B
| 13. | 00 1100 | 110 | 14 | 12 | 0C
| 14. | 00 1101 | 0111 | 15 | 13 | 0D
| 15. | 00 1110 | 011x | 16 | 14 | 0E
| 16. | 00 1111 | 01x0 | 17 | 15 | 0F
| 17. | 01 0000 | 01x1 | 20 | 16 | 10
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Zahlen 16...32
| Nr.
| Binär (2)
| Trinär (3)
| Oktal (8)
| Dezimal (10)
| Hexa- Dezimal (16)
| 17. | 01 0000 | 01x1 | 20 | 16 | 10
| 18. | 01 0001 | 01xx | 21 | 17 | 11
| 19. | 01 0010 | 0x00 | 22 | 18 | 12
| 20. | 01 0011 | 0x01 | 23 | 19 | 13
| 21. | 01 0100 | 0x0x | 24 | 20 | 14
| 22. | 01 0101 | 0x10 | 25 | 21 | 15
| 23. | 01 0110 | 0x11 | 26 | 22 | 16
| 24. | 01 0111 | 0x1x | 27 | 23 | 17
| 25. | 01 1000 | 0xx0 | 30 | 24 | 18
| 25. | 01 1001 | 0xx1 | 31 | 25 | 19
| 26. | 01 1010 | 0xxx | 32 | 26 | 1A
| 27. | 01 1011 | 1000 | 33 | 27 | 1B
| 28. | 01 1100 | 1001 | 34 | 28 | 1C
| 29. | 01 1101 | 100x | 35 | 29 | 1D
| 30. | 01 1110 | 1010 | 36 | 30 | 1E
| 31. | 01 1111 | 1011 | 37 | 31 | 1F
| 32. | 10 0000 | 101x | 40 | 32 | 20
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| Umrechnungen in das Dezimal-System
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Binär nach Dezimal
| Bit
| 8.
| 7.
| 6.
| 5.
| 4.
| 3.
| 2.
| 1.
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| Bit | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| Wert | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | dezimal
| | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | = 10
| | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | = 100
| | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | = 15
| | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | = 240
| | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | = 255
| Alle Wertigkeiten mit logisch 1 addiert ergibt den Dezimalwert.
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Hexa-dezimal nach Dezimal
| Stelle
| 4.
| 3.
| 2.
| 1.
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| Wert | 4096 | 256 | 16 | 1 | dezimal
| | 0 | 0 | 0 | A 10*1 | = 10
| | 0 | 0 | 6 6*16 | 4 4*1 | = 100
| | 0 | 3 3*256 | E 14*16 | 8 8*1 | = 1.000
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| | F | F | F | F | = 65.535
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| Bit, Nibble, Byte, Word, ...
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| 1 A F 7 h
| Bezeichnung
| ACHTUNG !
Null bedeutet nicht Nichts: die erste Adresse eines Speichers ist Adresse 0 !
Das 1. Bit befindet sich rechts und ist Bit 0.
Ein Word wird auch als Bit 15...0 oder 2 Bytes mit Bit 15...8 und 7...0 dargestellt.
| 0001 1010 1111 0111 | Bit jeder beliebigen Stelle einer Binär-Zahl.
| 0001 1010 1111 0111 | Nibbl = 4 Bits = linkes oder rechtes Halb-Byte.
| 0001 1010 1111 0111 | Byte = 8 Bits = linkes oder rechtes Byte eines Word.
| 0001 1010 1111 0111 | Word = 16 Bits, Double-Word = 32 Bits, Quad-Word = 64 Bits.
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