Rechner · Klasse 5 bis Studium

Zahlensysteme umrechnen: Binär, Hexadezimal und Co.

Der Umrechner übersetzt Zahlen zwischen allen Stellenwertsystemen von der Basis 2 bis zur Basis 36. Er zeigt das Divisionsrestverfahren als Tabelle, rechnet auch Nachkommastellen mit Periode um und stellt negative Zahlen im Zweierkomplement dar.

So benutzt du den Umrechner

Gib eine Zahl ein und wähle, aus welchem System sie stammt und in welches sie übersetzt werden soll. Ziffern über 9 schreibst du als Buchstaben: A steht für 10, B für 11 und so weiter bis Z für 35. Nachkommastellen trennst du mit einem Komma. Die Tabelle zeigt die Zahl zusätzlich in den vier wichtigsten Systemen.

Stellenwertsysteme

Im Dezimalsystem hat jede Stelle den zehnfachen Wert der Stelle rechts daneben: 2026 = 2 · 1000 + 0 · 100 + 2 · 10 + 6. Statt 10 kann man jede andere Zahl als Basis nehmen. Im Binärsystem (Basis 2) gibt es nur die Ziffern 0 und 1, die Stellen stehen für 1, 2, 4, 8, 16 und so weiter. Computer rechnen so, weil sich zwei Zustände (Strom an oder aus) technisch leicht unterscheiden lassen. Das Hexadezimalsystem (Basis 16) ist eine kompakte Schreibweise für Binärzahlen: Jede Hex-Ziffer steht für genau vier Bits.

DezimalBinärOktalHexadezimal
10101012A
15111117F
100110 010014464
2551111 1111377FF
2026111 1110 101037527EA

So rechnest du um

In das Dezimalsystem: Jede Ziffer mit ihrem Stellenwert multiplizieren und addieren. 7EA₁₆ = 7 · 256 + 14 · 16 + 10 = 2026.

Aus dem Dezimalsystem: das Divisionsrestverfahren. Teile die Zahl immer wieder durch die neue Basis und notiere die Reste. Liest man die Reste von unten nach oben, erhält man die Zahl im neuen System.

Für Nachkommastellen multipliziert man den Bruchteil immer wieder mit der Basis und notiert die Ziffer vor dem Komma. Dabei zeigt sich etwas Überraschendes: 0,1 ist im Binärsystem periodisch, nämlich 0,00011₂. Deshalb rechnen Computer mit Kommazahlen manchmal ungenau.

Andere Systeme in der Geschichte

Die Babylonier rechneten vor über 4000 Jahren im Sexagesimalsystem mit der Basis 60. Davon stammen bis heute die 60 Minuten einer Stunde und die 360 Grad im Kreis. Die Maya verwendeten die Basis 20 und kannten schon eine Null. Das Binärsystem beschrieb Gottfried Wilhelm Leibniz 1703 ausführlich, lange bevor es Computer gab.

Häufige Fragen

Was ist das Zweierkomplement?

Die übliche Art, negative ganze Zahlen im Computer zu speichern. Man schreibt den Betrag binär, kehrt alle Bits um und addiert 1. Mit 8 Bit wird −5 so zu 1111 1011. Der Vorteil: Plus und Minus funktionieren mit derselben Schaltung.

Wie viele Zahlen passen in ein Byte?

Ein Byte hat 8 Bit, also 2⁸ = 256 verschiedene Werte, von 0 bis 255 oder im Zweierkomplement von −128 bis 127.

Warum gibt es nur Basen bis 36?

Weil 10 Ziffern und 26 Buchstaben zusammen 36 Zeichen ergeben. Für größere Basen wie 60 schreibt man die Stellen meist als Zahlen mit Trennzeichen, etwa 33:46 für 33 · 60 + 46 = 2026.