Bit – Binary Digit

Bit Binary Digit

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Was ist ein Bit?

Der Begriff Bit ist die Abk├╝rzung f├╝r Binary Digit und bezeichnet die kleinste Dateneinheit in der digitalen Informationstechnologie. Ein Binary Digit hat einen einzelnen bin├Ąren Wert, entweder 0 oder 1.

Alle Daten in einem Computersystem bestehen aus bin├Ąren Informationen. “Bin├Ąr” bedeutet, dass es nur zwei m├Âgliche Werte gibt: 0 und 1. Computersoftware ├╝bersetzt zwischen bin├Ąren Informationen und den Informationen, die verwendet und angezeigt werden, zum Beispiel Dezimalzahlen, Text, Fotos, Ton und Video. Bin├Ąre 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 flie├čt (der Schalter ist geschlossen), stellt dies eine 1 dar. Wenn kein Strom flie├čt (der Schalter ist offen), stellt dies eine 0 dar. Bin├Ąre Informationen kann man auch unter Verwendung magnetischer Eigenschaften ├╝bertragen und speichern.

Die zwei verschiedenen Polarit├Ąten┬áverwendet man, um Nullen und Einsen darzustellen. Optische Speichermedien wie beispielsweise eine CD-ROM oder DVD, speichern bin├Ąre Informationen in Form von Pits und Lands. Pits sind Vertiefungen in der Oberfl├Ąche und Lands die erhabenen Bereiche zwischen den Pits. Um diese bin├Ąre Information nutzbar zu machen, ben├Âtigt man ein bin├Ąres Notationsverfahren. Dies bezeichnet man auch als Bin├Ąrcode.

Bin├Ąre Notation

Ein Binary Digit kann nur die beiden Werte 0 und 1 darstellen. Das bedeutet, dass man f├╝r die Darstellung von mehr als zwei Werten mehrere Bits miteinander kombinieren muss. Im Allgemeinen k├Ânnen ‘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 k├Ânnen 2 ^ 32 verschiedene Werte dargestellt werden. Das ├äquivalent dazu in dezimaler Schreibweise ist 4.294.967.295. Dies ist die gr├Â├čte Anzahl, die man bei einer auf 32 Bits basierenden Architektur verwenden kann, ohne dass es zu Rundungsproblemen kommt.

Bin├Ąrcodierung

Die gleiche Logik wie zur Darstellung von Zahlen verwendet man auch zur Darstellung von Text. Dazu ben├Âtigt man ein Codierungsschema. Die deutsche Sprache umfasst 26 Buchstaben. Gro├č- und Kleinschreibung behandelt man getrennt. So sind 52 eindeutige Zeichen vorhanden. Zudem ben├Âtigit man Zeichen, um Interpunktion, numerische Ziffern und Sonderzeichen darzustellen. Alle Zeichen, die dargestellt werden sollen, werden als Zeichensatz bezeichnet. Ein Basiszeichensatz f├╝r die deutsche Sprache besteht aus nur etwa 100 Zeichen, ├Ąhnlich wie die Tasten auf einer Tastatur.

American Standard Code for Information Interchange

Im Laufe der Jahre hat man mehrere Standardzeichens├Ątze entwickelt, darunter der American Standard Code for Information Interchange, abgek├╝rzt ASCII und Unicode.

ASCII ist aus einem telegrafischen Code hervorgegangen und wurde in den 1960er und 1970er Jahren angepasst, um Text in Bin├Ąrcode umzuwandeln. Die urspr├╝ngliche Version von ASCII verwendete 7 Binary Digit, um 128 verschiedene Zeichen darzustellen (2 ^ 7). Weiterentwickelte Zeichens├Ątze enthalten normalerweise die gleichen 128 Zeichen, f├╝gen jedoch mehr Zeichen hinzu, indem sie 8, 16 oder 32 Bits f├╝r 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, ├Ąhnelt sehr stark ASCII. Jedoch enth├Ąlt Unicode ├╝ber 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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