INFORMATIKA | Sistem Bilangan

Sistem bilangan adalah metode matematis untuk merepresentasikan angka menggunakan simbol atau digit tertentu berdasarkan basis (radix) tertentu.

Jenis Jenis Sistem Bilangan
Empat jenis sistem bilangan utama yang paling sering digunakan, terutama dalam dunia komputer dan matematika, adalah:

  1. Desimal (Basis 10) :  Sistem yang paling umum digunakan manusia. Menggunakan 10 simbol digit: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9.
  2. Biner (Basis 2) : Sistem dasar komputasi yang hanya terdiri dari 2 simbol digit: 0 dan 1. Setiap digit dalam biner disebut bit.
  3. Oktal (Basis 8): Menggunakan 8 simbol digit: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, dan 7.
  4. Heksadesimal (Basis 16): Menggunakan 16 simbol digit, yakni angka 0 sampai 9 dan huruf A, B, C, D, E, F. Huruf tersebut mewakili angka 10 hingga 15. Sistem ini umum digunakan dalam pemrograman dan pengkodean warna web.


KONVERSI BILANGAN DESIMAL

1. Desimal ke Biner (Basis 2)

Bagi bilangan desimal dengan 2 hingga sisanya 0 atau 1. Baca sisa pembagian dari hasil akhir ke paling awal.

Contoh: Konversi $45_{10}$ ke Biner

  • $45 \div 2 = 22$, sisa 1

  • $22 \div 2 = 11$, sisa 0

  • $11 \div 2 = 5$, sisa 1

  • $5 \div 2 = 2$, sisa 1

  • $2 \div 2 = 1$, sisa 0

  • $1 \div 2 = 0$, sisa 1

Hasil (baca dari bawah ke atas): $45_{10} = \mathbf{101101}_2$

2. Desimal ke Oktal (Basis 8)

Bagi bilangan desimal dengan 8 hingga hasil bagi kurang dari 8. Baca sisa pembagian dari bawah ke atas.

Contoh: Konversi $45_{10}$ ke Oktal

  • $45 \div 8 = 5$, sisa 5

  • $5 \div 8 = 0$, sisa 5

Hasil (baca dari bawah ke atas): $45_{10} = \mathbf{55}_8$

3. Desimal ke Heksadesimal (Basis 16)

Bagi bilangan desimal dengan 16. Dalam heksadesimal, sisa pembagian $10$ hingga $15$ diubah menjadi huruf:

  • $10 = \text{A}$

  • $11 = \text{B}$

  • $12 = \text{C}$

  • $13 = \text{D}$

  • $14 = \text{E}$

  • $15 = \text{F}$

Contoh: Konversi $45_{10}$ ke Heksadesimal

  • $45 \div 16 = 2$, sisa 13 ($\text{D}$)

  • $2 \div 16 = 0$, sisa 2

Hasil (baca dari bawah ke atas): $45_{10} = \mathbf{2D}_{16}$


KONVERSI BILANGAN BINER

Konversi bilangan biner (basis 2) ke desimal, oktal, dan heksadesimal dilakukan dengan menggunakan prinsip perpangkatan 2 atau mengelompokkan digit biner.

1. Biner ke Desimal (Basis 10)

Kalikan setiap digit biner dari kanan ke kiri dengan $2^n$ ($n = 0, 1, 2, \dots$), lalu jumlahkan seluruh hasilnya.

Contoh: Konversi $101101_2$ ke Desimal

$$\begin{aligned} 101101_2 &= (1 \times 2^5) + (0 \times 2^4) + (1 \times 2^3) + (1 \times 2^2) + (0 \times 2^1) + (1 \times 2^0) \\ &= 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 \\ &= \mathbf{45_{10}} \end{aligned}$$

2. Biner ke Oktal (Basis 8)

Bagi digit biner menjadi kelompok berisi 3 digit dari kanan ke kiri (jika kelompok paling kiri kurang dari 3 digit, tambahkan angka 0 di depannya). Konversikan tiap kelompok 3 digit tersebut ke nilai desimalnya (bobot per kelompok: 4-2-1).

Contoh: Konversi $101101_2$ ke Oktal

  1. Kelompokkan per 3 digit dari kanan:

    $$\mathbf{101} \quad \mathbf{101}$$
  2. Hitung nilai tiap kelompok ($4 \times b_2 + 2 \times b_1 + 1 \times b_0$):

    • $\mathbf{101} \rightarrow (1 \times 4) + (0 \times 2) + (1 \times 1) = 5$

    • $\mathbf{101} \rightarrow (1 \times 4) + (0 \times 2) + (1 \times 1) = 5$

Hasil: $101101_2 = \mathbf{55}_8$

3. Biner ke Heksadesimal (Basis 16)

Bagi digit biner menjadi kelompok berisi 4 digit dari kanan ke kiri (tambahkan 0 di kiri jika kurang dari 4 digit). Konversikan tiap kelompok ke desimal (bobot per kelompok: 8-4-2-1). Jika nilainya $10 - 15$, ubah ke huruf ($\text{A}=10, \text{B}=11, \text{C}=12, \text{D}=13, \text{E}=14, \text{F}=15$).

Contoh: Konversi $101101_2$ ke Heksadesimal

  1. Kelompokkan per 4 digit dari kanan:

    $$\mathbf{0010} \quad \mathbf{1101}$$

    (ditambahkan dua angka 0 di depan)

  2. Hitung nilai tiap kelompok ($8 \times b_3 + 4 \times b_2 + 2 \times b_1 + 1 \times b_0$):

    • $\mathbf{0010} \rightarrow (0 \times 8) + (0 \times 4) + (1 \times 2) + (0 \times 1) = 2$

    • $\mathbf{1101} \rightarrow (1 \times 8) + (1 \times 4) + (0 \times 2) + (1 \times 1) = 13 \rightarrow \mathbf{\text{D}}$

Hasil: $101101_2 = \mathbf{2D}_{16}$



KONVERSI BILANGAN OKTAL

1. Oktal ke Desimal (Basis 10)

Kalikan setiap digit oktal dari kanan ke kiri dengan $8^n$ ($n = 0, 1, 2, \dots$), lalu jumlahkan seluruh hasilnya.

Contoh: Konversi $55_8$ ke Desimal

$$\begin{aligned} 55_8 &= (5 \times 8^1) + (5 \times 8^0) \\ &= (5 \times 8) + (5 \times 1) \\ &= 40 + 5 \\ &= \mathbf{45_{10}} \end{aligned}$$

2. Oktal ke Biner (Basis 2)

Ubah setiap 1 digit oktal menjadi 3 digit biner secara langsung (menggunakan bobot posisi 4-2-1).

Contoh: Konversi $55_8$ ke Biner

  1. Pisahkan digit oktal: 5 dan 5

  2. Konversi masing-masing digit ke 3 digit biner:

    • $5 \rightarrow 4 + 0 + 1 = \mathbf{101}_2$

    • $5 \rightarrow 4 + 0 + 1 = \mathbf{101}_2$

  3. Gabungkan hasilnya:

Hasil: $55_8 = \mathbf{101101}_2$

3. Oktal ke Heksadesimal (Basis 16)

Cara termudah mengonversi oktal ke heksadesimal adalah melalui jembatan biner:

  1. Ubah oktal ke biner (kelompok 3 digit).

  2. Kelompokkan ulang biner tersebut menjadi 4 digit dari kanan ke kiri.

  3. Ubah kelompok 4 digit tersebut ke nilai heksadesimalnya (bobot 8-4-2-1).

Contoh: Konversi $55_8$ ke Heksadesimal

  1. Ubah ke biner dulu: $55_8 = 101101_2$

  2. Grouping ulang biner menjadi 4 digit dari kanan:

    $$\mathbf{0010} \quad \mathbf{1101}$$

    (tambahkan 0 di kiri jika kurang dari 4 digit)

  3. Konversikan tiap kelompok 4 digit ke heksadesimal:

    • $\mathbf{0010} \rightarrow 2$

    • $\mathbf{1101} \rightarrow 8 + 4 + 0 + 1 = 13 \rightarrow \mathbf{\text{D}}$

Hasil: $55_8 = \mathbf{2D}_{16}$ 


KONVERSI BILANGAN HEKSADESIMAL

1. Heksadesimal ke Desimal (Basis 10)

Kalikan setiap digit heksadesimal dari kanan ke kiri dengan $16^n$ ($n = 0, 1, 2, \dots$), lalu jumlahkan seluruh hasilnya.

Contoh: Konversi $2D_{16}$ ke Desimal

$$\begin{aligned} 2D_{16} &= (2 \times 16^1) + (13 \times 16^0) \\ &= (2 \times 16) + (13 \times 1) \\ &= 32 + 13 \\ &= \mathbf{45_{10}} \end{aligned}$$

2. Heksadesimal ke Biner (Basis 2)

Ubah setiap 1 digit heksadesimal menjadi tepat 4 digit biner secara langsung menggunakan bobot posisi 8-4-2-1.

Contoh: Konversi $2D_{16}$ ke Biner

  1. Pisahkan digit heksadesimal: 2 dan D ($13$)

  2. Konversikan masing-masing digit ke 4 digit biner:

    • $2 \rightarrow (0 \times 8) + (0 \times 4) + (1 \times 2) + (0 \times 1) = \mathbf{0010}_2$

    • $\text{D} (13) \rightarrow (1 \times 8) + (1 \times 4) + (0 \times 2) + (1 \times 1) = \mathbf{1101}_2$

  3. Gabungkan hasilnya (abaikan angka 0 di paling kiri jika tidak diperlukan):

Hasil: $2D_{16} = \mathbf{101101}_2$

3. Heksadesimal ke Oktal (Basis 8)

Cara termurat mengonversi heksadesimal ke oktal adalah melalui jembatan biner:

  1. Ubah heksadesimal ke biner terlebih dahulu (masing-masing 4 digit).

  2. Kelompokkan ulang biner tersebut menjadi 3 digit dari kanan ke kiri.

  3. Konversikan tiap kelompok 3 digit tersebut ke nilai oktal (bobot 4-2-1).

Contoh: Konversi $2D_{16}$ ke Oktal

  1. Ubah ke biner dulu: $2D_{16} = 101101_2$

  2. Kelompokkan biner per 3 digit dari kanan:

    $$\mathbf{101} \quad \mathbf{101}$$
  3. Konversikan tiap kelompok 3 digit ke oktal:

    • $\mathbf{101} \rightarrow 4 + 0 + 1 = 5$

    • $\mathbf{101} \rightarrow 4 + 0 + 1 = 5$

Hasil: $2D_{16} = \mathbf{55}_8$


KESIMPULAN

1. Perbandingan Utama Sistem Bilangan

Sistem BilanganBasis (Radiks)Simbol / Digit yang DigunakanCiri / Bobot Utama
Desimal10$0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9$Standar hitungan manusia sehari-hari (berbasis pangkat $10^n$).
Biner2$0, 1$Bahasa dasar mesin/komputer (OFF/ON, logika boolean, $2^n$).
Oktal8$0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7$Penyederhanaan biner per 3 bit ($2^3 = 8$).
Heksadesimal16$0-9$ dan $\text{A}-\text{F}$ ($\text{A}=10, \dots, \text{F}=15$)Penyederhanaan biner per 4 bit ($2^4 = 16$), digunakan untuk alamat memori/kode warna.

2. Poin Penting & Fungsi

  • Desimal sebagai Standar Manusia: Digunakan untuk interaksi manusia karena mudah dipahami, tetapi sulit diproses secara fisik oleh sirkuit elektronik modern secara langsung.

  • Biner sebagai Bahasa Mesin: Sirkuit digital komputer bekerja menggunakan sinyal listrik (rendah/tinggi) yang direpresentasikan secara sempurna oleh dua angka biner (0 dan 1).

  • Oktal & Heksadesimal sebagai "Jembatan Ringkas": Menulis kode dalam biner sangat panjang dan rawan kesalahan (misal: 101101011011). Karena basis $8$ ($2^3$) dan $16$ ($2^4$) merupakan kelipatan dari basis $2$, sistem oktal dan heksadesimal hadir untuk mempersingkat penulisan biner tanpa mengubah nilai dasarnya.

3. Pola Kunci Konversi

  1. Jembatan Biner:

    • 1 digit Oktal $\leftrightarrow$ 3 digit Biner (bobot 4-2-1)

    • 1 digit Heksadesimal $\leftrightarrow$ 4 digit Biner (bobot 8-4-2-1)

  2. Konversi Antar-Basis Terikat (Oktal $\leftrightarrow$ Heksadesimal):

    • Paling cepat dan akurat dilakukan dengan melewati Biner sebagai perantara (bukan langsung), lalu mengelompokkan ulang digitnya per 3 atau per 4 bit.

  3. Konversi dari/ke Desimal:

    • Ke Desimal: Gunakan operasi perkalian berbobot posisi pangkat ($2^n, 8^n, 16^n$).

    • Dari Desimal: Gunakan pembagian berulang dengan basis tujuan ($2, 8, 16$) lalu catat sisa pembagiannya dari bawah ke atas.

Tabel Kesetaraan (0–15)

Desimal (10)Biner (2)Oktal (8)Heksadesimal (16)
0000000
1000111
2001022
3001133
4010044
5010155
6011066
7011177
81000108
91001119
10101012A
11101113B
12110014C
13110115D
14111016E
15111117F