Bit – Binary Digit

Bit Binary Digit

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Was ist ein Bit?

Der Begriff Bit ist die AbkĂŒrzung fĂŒr Binary Digit und bezeichnet die kleinste Dateneinheit in der digitalen Informationstechnologie. Ein Binary Digit hat einen einzelnen binĂ€ren Wert, entweder 0 oder 1.

Alle Daten in einem Computersystem bestehen aus binĂ€ren Informationen. “BinĂ€r” bedeutet, dass es nur zwei mögliche Werte gibt: 0 und 1. Computersoftware ĂŒbersetzt zwischen binĂ€ren Informationen und den Informationen, die verwendet und angezeigt werden, zum Beispiel Dezimalzahlen, Text, Fotos, Ton und Video. BinĂ€re Informationen bezeichnet man manchmal auch als Maschinensprache. Das kommt daher, dass sie die grundlegendste Ebene von Informationen darstellen, die in einem Computersystem gespeichert werden.

Transistoren

Auf der physikalischen Ebene werden die Nullen und Einsen in der Zentraleinheit eines Computersystems unter Verwendung von Transistoren gespeichert. Transistoren sind mikroskopische Schalter, die den Stromfluss steuern. Wenn ein Strom durch den Transistor fließt (der Schalter ist geschlossen), stellt dies eine 1 dar. Wenn kein Strom fließt (der Schalter ist offen), stellt dies eine 0 dar. BinĂ€re Informationen kann man auch unter Verwendung magnetischer Eigenschaften ĂŒbertragen und speichern.

Die zwei verschiedenen PolaritÀten verwendet man, um Nullen und Einsen darzustellen. Optische Speichermedien wie beispielsweise eine CD-ROM oder DVD, speichern binÀre Informationen in Form von Pits und Lands. Pits sind Vertiefungen in der OberflÀche und Lands die erhabenen Bereiche zwischen den Pits. Um diese binÀre Information nutzbar zu machen, benötigt man ein binÀres Notationsverfahren. Dies bezeichnet man auch als BinÀrcode.

BinÀre Notation

Ein Binary Digit kann nur die beiden Werte 0 und 1 darstellen. Das bedeutet, dass man fĂŒr die Darstellung von mehr als zwei Werten mehrere Bits miteinander kombinieren muss. Im Allgemeinen können ‘n’ Bits verwendet werden, um 2 ^ n verschiedene Werte darzustellen. Die Kombination von 8 Bits wird als Byte bezeichnet. Moderne Computer verwenden eine 32- oder 64-Bit-Architektur. Mit 32 Bits können 2 ^ 32 verschiedene Werte dargestellt werden. Das Äquivalent dazu in dezimaler Schreibweise ist 4.294.967.295. Dies ist die grĂ¶ĂŸte Anzahl, die man bei einer auf 32 Bits basierenden Architektur verwenden kann, ohne dass es zu Rundungsproblemen kommt.

BinÀrcodierung

Die gleiche Logik wie zur Darstellung von Zahlen verwendet man auch zur Darstellung von Text. Dazu benötigt man ein Codierungsschema. Die deutsche Sprache umfasst 26 Buchstaben. Groß- und Kleinschreibung behandelt man getrennt. So sind 52 eindeutige Zeichen vorhanden. Zudem benötigit man Zeichen, um Interpunktion, numerische Ziffern und Sonderzeichen darzustellen. Alle Zeichen, die dargestellt werden sollen, werden als Zeichensatz bezeichnet. Ein Basiszeichensatz fĂŒr die deutsche Sprache besteht aus nur etwa 100 Zeichen, Ă€hnlich wie die Tasten auf einer Tastatur.

American Standard Code for Information Interchange

Im Laufe der Jahre hat man mehrere StandardzeichensĂ€tze entwickelt, darunter der American Standard Code for Information Interchange, abgekĂŒrzt ASCII und Unicode.

ASCII ist aus einem telegrafischen Code hervorgegangen und wurde in den 1960er und 1970er Jahren angepasst, um Text in BinĂ€rcode umzuwandeln. Die ursprĂŒngliche Version von ASCII verwendete 7 Binary Digit, um 128 verschiedene Zeichen darzustellen (2 ^ 7). Weiterentwickelte ZeichensĂ€tze enthalten normalerweise die gleichen 128 Zeichen, fĂŒgen jedoch mehr Zeichen hinzu, indem sie 8, 16 oder 32 Bits fĂŒr die Codierung verwenden.
ASCII wird zwar heute noch verwendet, der aktuelle Standard zum Codieren von Text ist jedoch Unicode. Das Prinzip, das Unicode zugrunde liegt, Ă€hnelt sehr stark ASCII. Jedoch enthĂ€lt Unicode ĂŒber 110.000 Zeichen und deckt die meisten Zeichen aller weltweit genutzten Sprachen ab. Die relativ einfache 8-Bit-Version von Unicode (bezeichnet als UTF-8) ist fast identisch mit ASCII. Die die 16- und 32-Bit-Versionen (bezeichnet als UTF-16 und UTF-32) sind wesentlich umfangreicher.

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