Mengenal Konsep Bilangan Biner dan Desimal
Perbedaan mendasar dari metoda biner dan desimal adalah berkenaan dengan basis. Jika desimal berbasis 10 (X10) berpangkatkan 10x, maka untuk bilangan biner berbasiskan 2 (X2) menggunakan perpangkatan 2x. Sederhananya anda perhatikan contoh di bawah ini!
Untuk Desimal:
14(10) = (1 x 101) + (4 x 100)
= 10 + 4
= 14
Untuk Biner:
1110(2) = (1 x 23) + (1 x 22) + (1 x 21) + (0 x 20)
= 8 + 4 + 2 + 0
= 14
Tentu saja anda masih bingung dengan konsep tersebut, akan tetapi jika anda melihat susunan dibawah ini bingung anda akan sirna. Diharapkan pada sub bagian ini anda benar-benar memahami bagaimana konsep pengubahan dari biner ke desimal sehingga nantinya anda tidak akan mengalami kesulitan pada materi selanjutnya yaitu pada proses penambahan, pengurangan, maupun perkalian.
Bentuk umum dari bilangan biner dan bilangan desimal adalah :
| * Biner | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 11111111 |
| * Desimal | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 255 |
| * Pangkat | 26 | 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | X1-6 |
Sekarang kita balik lagi ke contoh soal di atas! Darimana kita dapatkan angka desimal 14(10) menjadi angka biner 1110(2)? Mari kita lihat lagi pada bentuk umumnya!
4Kuliah Pengantar Copyright © 2003
| * Biner | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 00001110 |
| * Desimal | 0 | 0 | 0 | 0 | 8 | 4 | 2 | 0 | 14 |
| * Pangkat | 26 | 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | X1-6 |
Mari kita telusuri perlahan-lahan!
• Pertama sekali, kita jumlahkan angka pada desimal sehingga menjadi 14. anda lihat angka-angka yang menghasilkan angka 14 adalah 8, 4, dan 2!
• Untuk angka-angka yang membentuk angka 14 (lihat angka yang diarsir), diberi sign biner “1”, sebaliknya diberi sign “0”.
• Sehingga kalau dibaca dari kanan, angka desimal 14 akan menjadi 00001110 (terkadang dibaca 1110) pada angka biner nya.
Mungkin untuk lebih jelas, saya akan ajak anda membahas soal-soal pengkonversian dari biner ke desimal, atau sebaliknya dari desimal ke biner.
3.2. Mengubah Angka Biner ke Desimal
Saya akan berikan 4 soal, silahkan dipelajari sehingga anda benar-benar familiar dengan bentuk dan otomatis mampu untuk mempelajari tahapan berikutnya. Perhatikan contoh!
1. 11001101(2)
| * Biner | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 11001101 |
| * Desimal | 128 | 64 | 0 | 0 | 8 | 4 | 0 | 1 | 205 |
| * Pangkat | 26 | 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | X1-6 |
Note:
• Angka desimal 205 didapat dari penjumlahan angka yang di arsir (128+64+8+4+1)
• Setiap biner yang bertanda “1” akan dihitung, sementara biner yang bertanda “0” tidak dihitung, alias “0” juga.
5Kuliah Pengantar Copyright © 2003
2. 00111100(2)
| * Biner | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 00111100 |
| * Desimal | 0 | 0 | 32 | 16 | 8 | 4 | 0 | 0 | 60 |
| * Pangkat | 26 | 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | X1-6 |
3. 11111111(2)
| * Biner | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 11111111 |
| * Desimal | 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 255 |
| * Pangkat | 26 | 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | X1-6 |
4. 11000000(2)
| * Biner | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 11000000 |
| * Desimal | 128 | 64 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 192 |
| * Pangkat | 26 | 25 | 25 | 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | X1-6 |
3.3. Mengubah Angka Desimal ke Biner
Untuk mengubah angka desimal menjadi angka biner digunakan metode pembagian dengan angka 2 sambil memperhatikan sisanya. Mari kita perhatikan contohnya!
1. 205(10)
205 : 2 = 102 sisa 1
102 : 2 = 51 sisa 0
51 : 2 = 25 sisa 1
25 : 2 = 12 sisa 1
12 : 2 = 6 sisa 0
6 : 2 = 3 sisa 0
3 : 2 = 1 sisa 1
1 sebagai sisa akhir “1”
Note:
Untuk menuliskan notasi binernya, pembacaan dilakukan dari bawah yang berarti 11001101(2)
6Kuliah Pengantar Copyright © 2003
2. 60(10)
60 : 2 = 30 sisa 0
30 : 2 = 15 sisa 0
15 : 2 = 7 sisa 1
7 : 2 = 3 sisa 1
3 : 2 = 1 sisa 1
1 sebagai sisa akhir “1”
Note:
Dibaca dari bawah menjadi 111100(2) atau lazimnya dituliskan dengan 00111100(2). Ingat bentuk umumnnya mengacu untuk 8 digit! Kalau 111100 (ini 6 digit) menjadi 00111100 (ini sudah 8 digit).
3. 14(10)
14 : 2 = 7 sisa 0
7 : 2 = 3 sisa 1
3 : 2 = 1 sisa 1
1 sebagai sisa akhir “1”
Note:
Dibaca dari bawah 1110(2) atau dituliskan 00001110(2) dengan 8 digit.
4. Aritmatika Biner
Pada bagian ini kita akan membahas penjumlahan dan pengurangan biner. Perkalian biner adalah pengulangan dari penjumlahan; dan kita juga akan membahas pengurangan biner berdasarkan ide atau gagasan komplemen.
4.1. Penjumlahan Biner
Penjumlahan biner tidak begitu beda jauh dengan penjumlahan desimal. Perhatikan contoh penjumlahan desimal antara 167 dan 235!
7Kuliah Pengantar Copyright © 2003
1 7+5=12, tulis “2” di bawah dan angkat “1” ke atas!
167
235
---- +
402
Penghitungan desimal diatas sangat sederhana sekali konsepnya, wah.. kalau anda tidak tau kebangetan deh! Sejak Sekolah Dasar (SD) perhitungan ini sudah diajarkan.
Seperti bilangan desimal, bilangan biner juga dijumlahkan dengan cara yang sama. Pertama-tama yang harus dicermati adalah aturan pasangan digit biner berikut:
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 1 = 0 dan menyimpan 1
sebagai catatan bahwa jumlah dua yang terakhir adalah :
1 + 1 + 1 = 1 dengan menyimpan 1
Dengan hanya menggunakan penjumlahan-penjumlahan di atas, kita dapat melakukan penjumlahan biner seperti ditunjukkan di bawah ini:
1 1111 “simpanan 1” ingat kembali aturan di atas!
01011011 bilangan biner untuk 91
01001110 bilangan biner untuk 78
------------ +
10101001 Jumlah dari 91 + 78 = 169
Silahkan pelajari aturan-aturan pasangan digit biner yang telah disebutkan di atas! Untuk memudahkan anda, angka desimalnya juga penulis sertakan, walaupun sekarang tanpa disertai angka desimal tersebut, penulis asumsikan anda sudah paham.
Ok, sekarang penulis ingin coba kemampuan anda untuk memahami soal berikut. Kita akan menghitung penjumlahan biner yang terdiri dari 5 bilangan!
8Kuliah Pengantar Copyright © 2003
11101 bilangan 1)
10110 bilangan 2)
1100 bilangan 3)
11011 bilangan 4)
1001 bilangan 5)
-------- +
untuk menjumlahkannya, kita hitung berdasarkan aturan yang berlaku, dan untuk lebih mudahnya perhitungan dilakukan bertahap!
11101 bilangan 1)
10110 bilangan 2)
------- +
110011
1100 bilangan 3)
------- + Berapakah bilangan desimal
111111 untuk bilangan 1,2,3,4 dan 5 !!
11011 bilangan 4)
------- +
1011010
1001 bilangan 5)
------- +
1100011 Jumlah Akhir ☺
Nah, sekarang coba kamu tentukan berapakah bilangan 1,2,3,4 dan 5! Apakah memang perhitungan di atas sudah benar? Kalau memang sudah benar, ya sudah tidak usah dihitung lagi. Tapi kalau kamu memang ragu, ada baiknya kamu terjemahkan ke desimal terlebih dahulu satu demi satu.
4.2. Pengurangan Biner
Untuk memahami konsep pengurangan biner, kita harus mengingat kembali perhitungan desimal (angka biasa), kita mengurangkan digit desimal dengan digit desimal yang lebih kecil. Jika digit desimal yang dikurangkan lebih kecil daripada digit desimal yang akan dikurangi, maka terjadi “konsep peminjaman”. Digit tersebut akan meminjam 1 dari digit sebeleh kirinya.
Hihihi.. bingung? Baiklah mari kita lihat contoh saja! Pengurangan bilangan desimal 73426 – 9185 akan menghasilkan:
6 3 angka yang telah di pinjam menjadi 6 dan 3!
7134126 lihat! Angka 7 dan angka 4 dikurangi dengan 1
9Kuliah Pengantar Copyright © 2003
91 85 digit desimal pengurang.
--------- -
6 42 41 Hasil pengurangan akhir ☺
Pengurangan biner dapat dilaksanakan dengan cara yang sama. Tapi untuk menghindarkan kebingungan silahkan lihat Bentuk Umum pengurangan berikut:
0 – 0 = 0
1 – 0 = 0
1 – 1 = 0
0 – 1 = 1 degan meminjam ‘1’ dari digit disebelah kirinya!
Untuk penurangan biner dapat dilakukan dengan cara yang sama. Coba perhatikan bentuk pengurangan berikut:
1111011 desimal 123
101001 desimal 41
--------- -
1010010 desimal 82
Pada contoh di atas tidak terjadi “konsep peminjaman”. Perhatikan contoh berikut!
0 kolom ke-3 sudah menjadi ‘0’, sudah dipinjam!
111101 desimal 61
10010 desimal 18
-------- -
101011 Hasil pengurangan akhir 43 ☺
Pada soal yang kedua ini kita pinjam ‘1’ dari kolom 3, karena ada selisih 0-1 pada kolom ke-2. Lihat Bentuk Umum!
Jika anda gokil dan cermat pasti anda akan tanya “Bagaimana jika saya tidak dapat meminjam 1 dari kolom berikutnya karena kolom tersebut berupa bilangan ‘0’?”
10Kuliah Pengantar Copyright © 2003
Wah, berarti anda orang yang cermat. Untuk membahasa hal itu mari kita beri bandingkan jika hal ini terjadi pada bilangan desimal. Mari kita hitung desimal 800046 – 397261!
7999
8000146
3972 61
--------- -
4027 05
Perhatikan bahwa kita meminjam 1 dari kolom keenam untuk kolom kedua, karena kolom ketiga, keemat dan kolom kelima adalah nol. Setelah meminjam, kolom ketiga, keempat, dan kelima menjadi: 10 – 9 = 1
Hal ini juga berlaku dalam pengurangan biner, kecuali bahwa setelah meminjam kolom nol akan mengandung: 10 – 1 = 1
Sebagai contoh pengurangan bilangan biner 110001–1010 akan diperoleh hasil sebagai berikut:
1100101
10 10
---------- -
1001 11
4.3. Komplemen
Salah satu metoda yang dipergunakan dalam pengurangan pada komputer yang ditransformasikan menjadi penjumlahan dengan menggunakan minus-radiks-komplemen satu atau komplemen radiks. Pertama-tama marilah kita bahas komplemen di dalam sistem desimal, dimana komplemen-komplemen tersebut secara berurutan disebut dengan komplemen sembilan dan komplemen sepuluh (komplemen di dalam system biner disebut dengan komplemen satu dan komplemen dua). Sekarang yang paling penting adalah menanamkan prinsip ini:
11Kuliah Pengantar Copyright © 2003
“Komplemen sembilan dari bilangan desimal diperoleh dengan mengurangkan masing-masing digit desimal tersebut ke bilangan 9, sedangkan komplemen sepuluh adalah komplemen sembilan ditambah 1”
Lihat contoh nyatanya!
Bilangan Desimal 123 651 914
Komplemen Sembilan 876 348 085
Komplemen Sepuluh 877 349 086 ditambah dengan 1!
Perhatikan hubungan diantara bilangan dan komplemennya adalah simetris. Jadi, dengan memperhatikan contoh di atas, komplemen 9 dari 123 adalah 876 dengan simple menjadikan jumlahnya=9 (1+8=9, 2+7=9, 3+6=9)! Sementara komplemen 10 didapat dengan menambahkan 1 pada komplemen 9, berarti 876+1=877!
Pengurangan desimal dapat dilaksanakan dengan penjumlahan komplemen sembilan plus satu, atau penjumlahan dari komplemen sepuluh!
893 893 893
321 678 (komp. 9) 679 (komp. 10)
---- - ---- + ---- +
572 1571 1572
1
---- +
572 angka 1 dihilangkan!
Analogi yang bisa diambil dari perhitungan komplemen di atas adalah, komplemen satu dari bilangan biner diperoleh dengan jalan mengurangkan masing-masing digit biner tersebut ke bilangan 1, atau dengan bahasa sederhananya mengubah masing-masing 0 menjadi 1 atau sebaliknya mengubah masing-masing 1 menjadi 0. Sedangkan komplemen dua adalah satu plus satu. Perhatikan Contoh ☺!
Bilangan Biner 110011 101010 011100
Komplemen Satu 001100 010101 100011
Komplemen Dua 001101 010110 100100
1
Pengurangan biner 110001 – 1010 akan kita telaah pada contoh di bawah ini!
110001 110001 110001
001010 110101 110110
--------- - --------- + --------- +
100111 100111 1100111
dihilangkan!
Alasan teoritis mengapa cara komplemen ini dilakukan, dapat dijelaskan dengan memperhatikan sebuah speedometer mobil/motor dengan empat digit sedang membaca nol!
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Jika sekarang kita tambahkan –1 pada pembacaan tersebut; yakni jika speedometer kita putar kembali 1 mil, maka pembacaan akan berubah menjadi!
| 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 |
5. Sistem Oktal dan Heksa Desimal
Bilangan oktal adalah bilangan dasar delapan, sedangkan bilangan heksadesimal atau sering disingkat menjadi heks ini adalah bilangan berbasis enam belas. Karena oktal dan heks ini merupakan pangkat dari dua, maka mereka memiliki hubungan yang sangat erat. Katakanlah hubungan antara anak dengan bapaknya, atau cucu dengan neneknya ☺. Tapi yang pasti octal dan heksadesimal berkaitan dengan prinsip biner!
Untuk menepis kebingungan anda, silahkan dipelajari contoh-contoh yang saya diberikan!
1. Ubahlah bilangan oktal 63058 menjadi bilangan biner!
6 3 0 5
110 011 000 101
13Kuliah Pengantar Copyright © 2003
Note:
• Masing-masing digit oktal diganti dengan ekivalens 3 bit (biner)
• Untuk lebih jelasnya lihat tabel Digit Oktal di bawah!
2. Ubahlah bilangan heks 5D9316 menjadi bilangan biner!
5 0101
D 1101
9 1001
3 0011
Note:
• Jadi bilangan biner untuk heks 5D9316 adalah 0101110110010011
• Untuk lebih jelasnya lihat tabel Digit Heksadesimal di bawah!
3. Ubahlah bilangan biner 1010100001101 menjadi bilangan oktal!
001 010 100 001 101
3 2 4 1 5
Note:
• Kelompokkan bilangan biner yang bersangkutan menjadi 3-bit mulai dari kanan!
4. Ubahlah bilangan biner 101101011011001011 menjadi bilangan heks!
0010 1101 0110 1100 1011
2 D 6 C B
Tabel Digit Oktal
| Digit Oktal | Ekivalens 3-Bit |
| 0 | 000 |
| 1 | 001 |
| 2 | 010 |
| 3 | 011 |
| 4 | 100 |
| 5 | 101 |
| 6 | 110 |
| 7 | 111 |
Tabel Digit Heksadesimal
| Digit Desimal | Ekivalens 4-Bit |
14Kuliah Pengantar Copyright © 2003
| 0 | 0000 |
| 1 | 0001 |
| 2 | 0010 |
| 3 | 0011 |
| 4 | 0100 |
| 5 | 0101 |
| 6 | 0110 |
| 7 | 0111 |
| 8 | 1000 |
| 9 | 1001 |
| A (10) | 1010 |
| B (11) | 1011 |
| C (12) | 1100 |
| D (13) | 1101 |
| E (14) | 1110 |
| F (15) | 1111 |
Kalau boleh saya berikan soal tambahan untuk anda! Ubahlah bilangan heksadesimal ABE16 menjadi bilangan biner! Silahkan, dan ini bukan karena nama saya ABE lantas anda saya suruh mengerjakan ini. Katakanlah ini sekedar uji coba untuk anda, apakah anda sudah memahami konsep heks dan biner yang telah diuraikan diatas ☺ ! jawabanya adalah 101010111110! Lah, tau darimana? Hihi.. silahkan dilihat pada tabel Digit Heksadesimal di atas deh.
6. Penjelasan (Sangat) Singkat Tentang IP Address
Pada kata-kata introduksi saya sudah jelaskan kalau konsep dari matematika biner ini juga diterapkan pada penentuan IP Address dan konsep subnetting! Tapi untuk belajar lebih lanjut tentang IP Address ini adalah di luar cakupan tulisan ini. Jadi silahkan menambah pemahaman anda dengan membuka-buka buku jaringan anda, atau silahkan di googling aja sendiri!
6.1. Penulisan IP Address Dengan Bilangan Biner
IP Address terdiri dari atas 32 bit angka biner, yang dapat dituliskan kedalam empat kelompok 8 bit (oktet) dan dipisahkan oleh tanda titik. Perhatikan contoh di bawah:
11000000.10101000.00000000.00000001 Bilangan Biner
dapat ditulis!
15Kuliah Pengantar Copyright © 2003
192.168.0.1 Penulisan dalam Bilangan Desimal
Anda perhatikan contoh di atas, penulisan IP dalam biner biasanya dipergunakan untuk mempermudah anda untuk melakukan subnetting dan penentuan IP Address pada jaringan.
Tak bosan penulis bilang, untuk pemahaman yang lebih lanjut tentang pembahasan penulisan IP Address, broadcast, bahkan konsep untuk melakukan subnetting silahkan dicari!
OK, sampai jumpa di tulisan atau artikel selanjutnya! ☺
Source:
1) Mengenal Matematika Biner, Marihat S. MSc, USU Press.
2) Catatan Kuliah Organisasi Komputer dan Matematika Diskret.
Setelah Beberapa kali ditunda, Phiuh.. akhirnya selesai juga!
All Regards,
Abe Poetra
(Just Like Another Noobie.. ☺)
Deixe o seu comentario
Posting Komentar