二進制知識點詳解


  二進制是計算技術中廣泛采用的一種數制。二進制數據據是用0和1兩個數碼來表示的數。它的基數為2,進位規則是“逢二進一”,借位規則是“借一當二”,由18世紀德國數理哲學大師萊布尼茲發現。當前的計算機系統使用的基本上是二進制系統,數據在計算機中主要是以補碼的形式存儲的。計算機中的二進制則是一個非常微小的開關,用“開”來表示1,“關”來表示0。


1、二進制的基本運算(只介紹常用的加、乘法)

  加法:

                      有四種情況:0+0=0          例如:求1011(2)+11(2)的和

              0+1=1         
              1+0=1
              1+1=10
              0 進位為1

 

 

  乘法:

     有四種情況: 0×0=0
    1×0=0
    0×1=0
    1×1=1

  


 

2、進制間的轉化

  常見的進制有二進制、八進制、十進制、十六進制。

①、十進制轉二進制:

  常見的方法有短除法,例如34(10)——>?(2)

  34 / 2 =17 余0

  17 / 2 = 8 余1

  8 / 2 =4 余0

  4 / 2 =2 余0

  2 / 2 =1 余0

  1 / 2 = 0 余1

  結果就是余數從下往上寫 即100010,其余進制轉二進制可以先轉十進制,再轉二進制

②、二進制轉十進制

  方法:按權運算。 例如10101(2)——>?(10)

  從左至右:1*2^0 + 0*2^1 + 1*2^2 + 0*2^3 + 1*2^4 = 21

  其余進制轉十進制與該方法類同

③、快速特殊的進制轉換方法

  口訣:記住 1 2 4 8,

  原理:即從右到左數,二進制的1111每一位代表的是1 2 4 8,轉為十進制就是1 + 2 +4 + 8=15

  現在有一個二進制數 1001 0110 

  轉為八進制就是從左往右每三位為八進制數的一位,分割出來就是10  010  110,(八進制滿8進一,二進制的每三位數字剛好是7)

                                2 2    6 

  十六進制同理(十六進制滿15進1,二進制的每四位數字代表的剛好是15) 1001  0110

                                    9  6

  反過來轉2進制同理,8進制的每一位代表的是三位二進制,16進制的每一位代表的是四位二進制。


 

 

2、二進制的補充知識點:

①、位運算符:

  《 左移,》右移,~取反,| 按位或,&按位與

  左移就是在二進制的右側空位補0

  右移就是在左側空位補符號位

  取反就是每一位都取反,即0變1,1變0.

 

  或:例如:1010 | 1100 = 1110

  運算規則:0|0=0;   0|1=1;   1|0=1;    1|1=1;

  即 :參加運算的兩個對象只要有一個為1,其值為1。

 

  與:例如1001 & 0101 = 1101

  運算規則:0&0=0;   0&1=0;    1&0=0;     1&1=1;

  即,兩位同時為“1”,結果才為“1”,否則為0。


②、原碼、反碼、補碼

  機器數就是8位二進制,第一位代表的符號位。

  機器數帶符號:正數最高位為0,負數最高位為1

    原碼:符號位加上真值的絕對值

    反碼:正數的反碼是其本身,

       負數的反碼就是在其原碼的基礎上,符號位不變,其余各位取反

    補碼:正數的補碼就是其本身,

       負數的補碼就是在原碼的基礎上,符號位不變,其余各位取反,最后 +1。即,在反碼的基礎上加1

    補碼轉原碼,符號位不變,其余各位取反加一。

 


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