Informatik

Bits und Bytes

Im Prozessor arbeiten Milliarden winziger Schalter, die Transistoren. Jeder kennt nur zwei Zustände: Strom fließt oder Strom fließt nicht. Wie soll man damit Fotos, Musik und Nachrichten speichern?

Warum nur zwei Zustände?

Man könnte auch zehn verschiedene Spannungen verwenden – für jede Ziffer eine. Das wäre aber störanfällig: Schon kleine Schwankungen würden aus einer 6 eine 7 machen. Zwei Zustände dagegen lassen sich sicher auseinanderhalten: an oder aus, hoch oder niedrig.

  • Ein Bit ist die kleinste Informationseinheit. Es kann genau zwei Werte haben: 0 oder 1.
  • 8 Bit bilden ein Byte.
  • Mit n Bit lassen sich 2ⁿ verschiedene Muster bilden.

Wie viele Muster?

Sage voraus: Wie viele verschiedene Muster kannst du mit 3 Bit bilden? Schreibe deine Vermutung auf. Probiere es dann mit den Karten aus und schreibe alle Muster auf.

Tipp: Wie findest du alle Muster, ohne eines zu vergessen?

Gehe systematisch vor: Halte das erste Bit auf 0 und schreibe alle Möglichkeiten für die beiden anderen auf. Dann dasselbe mit dem ersten Bit auf 1.

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.
Bit Muster Beispiel
1 2 Licht an oder aus
3 8 –
8 (1 Byte) 256 ein Buchstabe im ASCII-Code
24 16 777 216 eine Farbe eines Bildpunkts

Speichergrößen

Ein Foto, ein Song oder ein Film besteht aus sehr vielen Bytes. Deshalb gibt es größere Einheiten:

Einheit Abkürzung Größe ungefähr so viel wie …
Kilobyte kB 1 000 Byte eine Seite Text
Megabyte MB 1 000 kB ein Handyfoto (2–5 MB)
Gigabyte GB 1 000 MB ein Spielfilm in HD
Terabyte TB 1 000 GB eine große Festplatte

Manchmal wird auch mit 1 024 statt mit 1 000 gerechnet, weil 1 024 = 2¹⁰ ist. Dann heißen die Einheiten genau genommen Kibibyte (KiB), Mebibyte (MiB) und so weiter. Deshalb zeigt dein Computer bei einer „1-TB-Festplatte“ nur etwa 931 GB an.

Dein Handy hat 128 GB Speicher. Davon sind 40 GB durch Apps und das Betriebssystem belegt. Ein Foto ist etwa 4 MB groß.

Schätze: Wie viele Fotos passen noch auf das Handy?

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Selbsttest

Bits und Bytes

Teilbare URL erstellen

Abschnitte auswählen