Bits, Nibbles und Bytes

die Grundelemente der MIDI Sprache

Bit

Digitale Schaltungen kennen nur zwei elektrische Zustände, bei MIDI sind das entweder kein Strom oder fließender Strom (mit der Stromstärke 5mA). Die kleinste Informationseinheit heißt Bit und kennt nur diese zwei Zustände, die vereinfacht mit Null und Eins bezeichnet werden. Das Wort Bit wurde aus dem englischen binary digit zusammengesetzt (binär, aus dem lateinischen, heißt: aus zwei Einheiten - digit, auf Deutsch: Ziffer).

Stellen und Wertigkeit

Auch unsere Nerven kennen nur zwei Zustände und doch können damit komplexe Nachrichten verschlüsselt (kodiert) werden. Um mehr als zwei Zustände zu kodieren, faßt man mehrere Bits zu einer Informationseinheit zusammen. Das funktioniert genauso, wie wir mit nur zehn Ziffern (0,1,2,...,9) unseres Zahlensystems größere Zahlen als Neun darstellen. Es werden einfach mehrstellige Zifferfolgen gebildet: Nach der Neun kommt die Folge aus Eins und Null (10) bis zur Folge von Neun und Neun (=99). Danach wird wieder eine Stelle hinzugefügt, Eins, Null, Null (=100), usw. Dieses Zahlensystem nennt sich wegen der zehn Ziffern Dezimal-System (lateinisch: decem = zehn). Das binäre (auch duale) Zahlensystem funktioniert genauso. Da es aber nur zwei Ziffern gibt, wächst dadurch die Anzahl der Stellen schneller an.

Man ordnet den Stellen Wertigkeiten zu, z.B. hat bei der Zahl 7562 die linke Stelle (7) die höchtse und die rechte (2) die niedrigste Wertigkeit. Genauso werden Bits, Nibbles oder Bytes bewertet. Im englischen heißt das für Bytes MSB (most significant byte = höchtstwertiges Byte) oder LSB (least significant byte = niederwertigstes byte).

Nibble

Da die Darstellung von langen Folgen aus Null und Eins recht unübersichtlich ist, faßt man jeweils 4 Bits zu einem Nibble oder 8Bits (=2 Nibbles) zu einem Byte zusammen. Ein Nibble, also vier Bits, kann 16 Zustände kodieren. Man hat dafür, ähnlich unseren 10 Ziffern im Dezimalsystem, 16 Ziffern des Hexadezimal-(16er-) Systems eingeführt: 0,1,2,...8,9,A,B,C,D,E,F.

Byte

Ein Byte kann man aus zwei Nibbles zusammensetzen, also durch zwei Stellen im Hexadezimal-System. Das ist die allgemein übliche Darstellung von Bytes. Genauso gut läßt sich ein Byte aus acht Bits zusammenbasteln. Ein Byte kann 256 Zustände kodieren.