二进制十进制算法

温柔似野鬼°
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2021年01月03日 19:44
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2021年1月3日发(作者:史虎)


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在一种数制中,只能使用一组固定的数字符号来表示数目的大小,具体使用
多少个数字符号来表示数目的大小,就称为该数制的基数。例如:
1.十进制(Decimal) < br>基数是10,它有10个数字符号,即0,l,2,3,4,5,6,7,8,9。其中
最大数码 是基数减1,即9,最小数码是0。
2.二进制(Binary)
基数是2,它只有两个数 字符号,即0和1。这就是说,如果在给定的数中,
除0和1外还有其它数,例如 1012,它就决不会是一个二进制数。
3.八进制(Octal)
基数是8,它有8个数 字符号,即0,l,2,3,4,5,6,7。最大的也是基
数减1,即7,最小的是0。
4.十六进制(Hexadecilnal)
基数是16,它有16个数字符号,除了十进制 中的10个数可用外,还使用
了6个英文字母。它的16个数字依次是0,l,2,3,4,5,6,7 ,8,9,A,B,
C,D,E,F。其中A至F分别代表十进制数的10至15,最大的数字也是基数 减
1。
既然有不同的进制,那么在给出一个数时,需指明是什么数制里的数。例如:
(1010)
2
,(1010)
8
,(1010)
10
,( 1010)
16
所代表的数值就不同。除了用下标表示外,
.


.
还可用后缀字母来表示数制。例如 ZA4EH,FEEDH,BADH(最后的字母 H表示是
十六进制数),与(ZA4E)
1 6
,(FEED)
16
,(BAD)
16
的意义相同。
进制和位权

在数制中,还有一个规则,这就是,N进制必须是逢N进一。

对于多位数,处在某一位上的“l”所表示的数值的大小,称为该位的位权。例
如十 进制第2位的位权为10,第3位的位权为100;而二进制第2位的位权为2,
第3位的位权为4,对 于 N进制数,整数部分第 i位的位权为Ni-1,而小数部
分第j位的位权为N-j。

l.十进制数的特点是逢十进一。例如:

(1010)10 =1× 103+0× 102+1× 101+0× 100

2.二进制数的特点是逢二进一。例如:

(1010)2 =l× 23+0 × 22+l× 21+0 × 20=(10)10

3.八进制数的特点是逢八进一。例如:

(1010)8 =l× 83+0 × 82+l× 81+0 × 80=(520)10
.


.

4.十六进制数的特点是逢十六进一。例如:

(BAD)16 =11× 162+10×l61+13×160=(2989)10

一、二进制的算术运算
1.运算法则

(1)、加法法则
0+0=0

0+1=1
1+0=1
1+1=10 进位为1
1+1+1=10+1=11 进位为1
实例 将两个二进制数1011和1010相加


解:相加过程如下


被加数 1 0 1 1
.


.
加 数
进 位


1 0 1 0
1 1
─────
1 0 1 0 1
(2)、二进制减法法则

0 - 0 = 0
1 - 0 = 1
1 - 1 = 0
0 - 1 = 1 有借位,借1当(10)
2

0 - 1 - 1 = 0 有借位
1 - 1 - 1 = 1 有借位
注:(10)
2
表示为二进制中的2

实例:从(110000)
2
中减去(10111)
2



相减过程如下:

借 位 1 1 1 1 1
②该1拿到右数第四位上做为(10)
2
(联想在十进制中从千位借

解释分析:
①我们用在某位上方有标记1表示该位被借位。具体过程为从
被减数的 右边第一位开始减去减数,在本例中,由于0减1而
向右数第二位借位,第二位为0不够借转而向右数第 三位,以
此类推,最后从右数第五位借得1

.


被减数 1 1 0 0 0 0
减 数 1 0 1 1 1
───────────
结 果 1 1 0 0 1


(2)、二进制乘法法则

0 X 0 = 0

1 X 0 = 0

1 X 1 = 1

0 X 1 = 0

(3)、二进制除法法则


.
.
位拿到百位上做10用),而右数第四位上借得的(10)
2
又须借给
右数第三位一个1(记住,该位上还剩一个1),以此类推,最后
右数第五位上值为 0(由于被借位),右数第四位、第三位、第
二位均借得1

③右数第一位借得(1 0)
2
,用(10)减1得1,右数第二位上已借得
1,用该1减去减数1则得数的右 数第二位为0,同理可得其
它各位的值分别为0,0,1(从右往左)。

④最后还 剩两位,由于右数第五位的数已被借去,则需从高位
借1,(高位为1,借位后为0),借位后当(10 )
2
用,(10)
2
减1
为1。因此得结果为(11001)
2

实例:1110 X 0110

被乘数 1 1 1 0
乘 数 X 0 1 1 0
─────────────
0 0 0 0
1 1 1 0
1 1 1 0
+

0 0 0 0
─────────────
积 1 0 1 0 1 0 0
实例:(1001110)
2
÷(110)
商 1 1 0 1
被除数 1 1 0 √ 1 0 0 1 1 1 0


.










- 1 1 0
--------
0 1 1 1
- 1 1 0
--------
1 1 0
- 1 1 0
--------
0


结果为:1101
二、数制转换
1.十进制数到二进制数的转换
(1)、整数部分 除2取余法(余数为0为止),最后将所取余
数按逆序排列。

实例:将十进制数23转换为二进制数
2| 23
2| 11
2| 5
2| 2

余数 1
余数 1
余数 1
.


.
2|1
0
余数 0
余数 1
结果为 (23)
10
= (10111)
2

(2)、小数部分 乘2取整法(如果小数部分是5的 倍数,则以最
后小数部分为0为止,否则以约定的精确度为准,最后将所取整数
按顺序排列。
实例1:将十进制数0.25转换为二进制数
0.2 5
X 2
──────
0.5 0
X 2



...取整数位0


──────
1.0 0

结果为 (0.25)
10
= (0.01)
2

实例2:将十进制数125.24转换为二进制数(取四位小数)
整数部分转换 小数部分转换
0.2 4
X 2




...取整数位1

2| 1 2 5
2| 6 2 ...1
.


.
2| 3 1 ...0
2| 1 5 ...1
2| 7 ...1
2| 3 ...1
2|1 ...1
0 ...1


──────
0.4 8
X 2
──────
0.9 6
X 2
──────
1.9 2
X 2
──────
1.8 4

...0


...0


...1


...1

结果为 (125.24)
10
= (1111101.0011)
2

2.二进制数到十进制数的转换
基本原理:将二进制数从小数点开始,往左从0开始对各位进行正序编
号,往右序号则分别为-1,-2 ,-3,...直到最末位,然后分别将各位上的数
乘以2的k次幂所得的值进行求和,其中k的值为各 个位所对应的上述编号。
实例:将二进制数1101.101转换为十进制数
编号: 3 2 1 0 -1 -2 -3
1 1 0 1 . 1 0 1 = 1×2
3
+ 1×2
2
+ 0×2
1
+ 1×2
0
+ 1×2
-1
+ 0×2
-2
+ 1×2
-3

= 8 + 4 + 1 + 0.5 + 0.125 = 13.625
.


.
结果为 (1 1 0 1.1 0 1)
2
= (13.625)
10

3.二进制数到十六进制数的转换


基本原理:由于十六进制数基数是 2的四次幂,所以一个二进制转换为十
六进制,如果是整数,只要从它的低位到高位每4位组成一组,然 后将每组二
进制数所对应的数用十六进制表示出来。如果有小数部分,则从小数点开始,
分别向 左右两边按照述方法进行分组计算。
实例:将二进制数111111转换为十六进制数
二进制数
十六进制
11 1010 1111 0001 0111
3 A F 1 7

结果为 (111111)
2
= (3AF17)
16

3.十六进制转换为二进制
基本原理:十六进制数转换为二进制,只要从它的低位开始将每位 上的数
用二进制表示出来。如果有小数部分,则从小数点开始,分别向左右两边按照
述方法进行 转换。
实例:将二进制数6FBE4转换为十六进制数
十六进制数
二进制

结果为 (6FBE4)
16
= (1100100)
2

.
6 F B E 4
110 1111 1011 1110 0100


.
4.十进制转换为十六进制
仿照十进制转换为二进制,可采用“除16取余法,乘16取整法”。
5.十六进制转换为十进制
仿照二进制转换为十进制将其按权展开求和即可,例如:
(32CF.4B)
16
=3 ×16+2 ×16+12×16+15×16+4 × 16+11×16
+512+192+15+0.25+0.04296875=(13007.2 9296875)
10

3210-1-2
= 12288
三.基本逻辑运算

1.与运算(AND)
与运算又称逻辑乘,用符号或∧来表示。运算规则如下:
0∧0 = 0 0∧1 = 0 1∧0 = 0 1∧1 = 1
即当两个参与运算的数中有一个数为0,则运算结果为0,都为1结果为1

2.或运算(OR)
或运算又称逻辑加,用符号或∨表示。运算规则如下:
0∨0 = 0 0∨1 = 1 1∨0 = 1 1∨1 = 1
即当两个参与运算的数中有一个数为1,则运算结果为1,都为0结果为0
3.非运算(NOT)
如果变量为A,则它的非运算结果用 A 表示。运算规则如下:
0 = 1 1 = 0

4.异或运算(XOR)
.


.
异或运算用符号∨来表示。其运算规则如下:
- 0∨0 = 0 - 0∨1 = 1 - 1∨0 = 1 - 1∨1 = 0
即当两个参与运算的数取值相异时,运算结果为1,否则为0.

计算机的应用
一、科学计算
科学计算是计算机最早的应用领域,如航空航天、气象、军事等,都离不开
准确的计算。

二、数据处理

计算机可对大量的数据进行分类、综合、排序、分析、整理 、统计等加工处
理,并可要求输出结果。如人事管理、卫星图片分析、金融管理、仓库管理、图
书和资料检索等。

.


.
三、实时控制

在工业、科学和军事方面,利用计算机能够按照预定的方案进行自动控制,完
成一些人工 无法亲自操作的工作,如汽车生产流水线等。
四、计算机辅助工程
利用计算机辅助系统可 以帮助我们快速的设计出各种模型,图案,例如飞机、船
舶、建筑、集成电路等工程的设计和制造。当前 计算机在辅助教学领域也得到了
广泛的发展。

五、人工智能

利用计算机模拟人的智能去处理某些事情,完成某项工作。例如,医疗诊断
专家系统可以模拟医生看病; 人机对弈。

二、计算机软件系统
.


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计算机软件系统包括系统软件和应用软件两大类。

1.系统软件

系统软件是指控制和协调计算机及其外部设备,支持应用软件的开发和运行
的软件。其主要的功 能是进行调度、监控和维护系统等等。系统软件是用户和裸
机的接口,主要包括:

(1)、操作系统软件, 如DOS、WINDOWS98、WINDOWS NT、Linux,Netware等

(2)、各种语言的处理程序, 如低级语言、高级语言、编译程序、解释程序

(3)、各种服务性程序,如机器的调试、故障检查和诊断程序、杀毒程序等

(4)、各种数据库管理系统,如SQL Sever、Oracle、Informix、Foxpro等
三、硬件和软件的关系

1.硬件与软件是相辅相成的,硬件是计算机的物质基础,没有硬件就无
所谓计算机。

2.软件是计算机的灵魂,没有软件,计算机的存在就毫无价值。

.


.
3.硬件系统的发展给软件系统提供了良好的开发环境,而软件系统发展
又给硬件系统提出了新的要求。

一.主机和外部设备的使用
前面 我们讲过,计算机主要由主机、各种外部设备组成。各种外部设备通过
电缆与主机连接。因此在插拔计算 机的部件和外部设备时应注意:

首先应将主机及所有设备或部件的电源都关闭。切不可带电 插拔连接电缆或
各种配件,否则极易损坏电路。

为了保护主机中的接口电 路,计算机启动时应遵循这样的顺序:首先开启所
有外部设备,最后开启主机电源。计算机关闭时,应按 相反的顺序,首先关闭主
机电源,然后关闭所有外部设备电源。
二.键盘使用及指法训练
键盘是计算机的主要输入设备,计算机中的大部分文字都是利用键盘输入的,同
弹钢琴一样,快 速、准确、有节奏地弹击计算机键盘上的每一个键,不但是一种技巧
性很强的技能,同时也是每一个学习 计算机的人应该掌握的基本功。
1.结构:按功能划分,键盘总体上可分为四个大区,分别为:功 能键区,打字键区,
编辑控制键区,数字键区。
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5、编辑键区:该键区的键是起编辑控制作用的,其中Ins
键是在文字输入时 控制插入和改写状态的改变的,Home键是
在编辑状态下使光标移到行首,End键是在编辑状态下使 光


标移到行尾。PageUp键是在编辑或浏览状态下向上翻一页,
P ageDown键是在编辑或浏览状态下向下翻一页。Del键用于
在编辑状态下删除光标后的第一字符 。


6、功能键区:一般键盘上都有F1~F12共12个功能键,有的键盘可能有14个,它
们最大的一个特点是单击即可完成一定的功能,如F1往往被设成所运行程序的帮助

键,现在有些电脑厂商为了进一步方便用户,还设置了一些特定的功能键,如单键
上网、收发电子、播放 VCD等。





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